Einfluss von Trennflächen mit dreidimensional prozessbestimmenden Öffnungsgeometrien auf die Produktqualität von Siebklassierprozessen:
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2014
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INHALTSVERZEICHNIS
ABBILDUNGSVERZEICHNIS V
TABELLENVERZEICHNIS XI
SYMBOLVERZEICHNIS XIII
1 EINLEITUNG UND MOTIVATION 1
2 WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHER STAND AUF DEM GEBIET DER SIEBKLASSIERUNG
3
2.1 GRUNDLAGEN DER SIEBKLASSIERUNG 3
2.1.1 PROZESSGRUNDLAGEN 3
2.1.2 EINFLUSSGROESSEN AUF DEN SIEBKLASSIERPROZESS 6
2.1.3 KENNZAHLEN DER SIEBKLASSIERUNG 12
2.1.4 SEMIPERMEABLE TRENNFLAECHEN 15
2.2 DEFINITION DER PARTIKELGRANULOMETRIE 16
2.2.1 DARSTELLUNG VON PARTIKELGROESSENVERTEILUNGEN 17
2.2.2 METHODEN ZUR MESSUNG DER PARTIKELGROESSE 18
2.2.3 HAUPT-UND GROESSTABMESSUNGEN 19
2.2.4 PHOTOOPTISCHE MESSMETHODEN 20
2.3 MASCHINEN UND APPARATE FUER DIE SIEBKLASSIERUNG 22
2.3.1 KREISSCHWINGSIEBMASCHINEN 23
2.3.2 LINEARSCHWINGSIEBMASCHINEN 23
2.3.3 ELLIPSENSCHWINGSIEBMASCHINEN 25
2.4 CHARAKTERISIERUNG DES TRENNERFOLGES VON SIEBKLASSIERPROZESSEN 25
2.5 ANWENDUNG VON TRENNFLAECHEN MIT DREIDIMENSIONALER OEFFNUNGSGEOMETRIE
... 29
2.5.1 VERBESSERUNG DER PRODUKTQUALITAET MIT HILFE VON 3D-SIEBSEGMENTEN .
29
2.5.2 TRENNFLAECHEN MIT DREIDIMENSIONALEN OEFFNUNGSGEOMETRIEN FUER MINERA
LISCHE ROHSTOFFE 30
2.5.3 VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM TRENNSCHARFEN KLASSIEREN VON PARTI
KELN NACH IHRER GROESSE 31
2.6 EINSATZGEBIETE FUER DIE KLASSIERUNG NACH DER PARTIKELLAENGE 32
3 PRAEZISIERUNG DER UNTERSUCHUNGSZIELE 35
4 THEORETISCHE BETRACHTUNGEN ZUR SIEBKLASSIERUNG MIT NEUARTIGEN
TRENNFLAECHEN 39
4.1 DARSTELLUNG DER UNTERSUCHTEN TRENNFLAECHEN 39
4.2 BESCHREIBUNG DES VERFAHRENSTECHNISCHEN MODELLS 41
4.3 SYSTEMANALYSE SIEBKLASSIERUNG AUF WURFSIEBMASCHINEN 43
4.3.1 SIEBKLASSIERUNG ALS SYSTEM 43
4.3.2 SYSTEMATISIERUNG DER EINFLUSSGROESSEN 47
4.3.3 SYSTEMATISIERUNG DER ZIELGROESSEN 51
4.3.4 SCHWERPUNKTE DER EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN 52
4.4 BETRACHTUNG DER BETRIEBLICHEN EINFLUSSGROESSEN 54
4.4.1 BEWEGUNGSFUNKTIONEN DER LINEARSCHWINGSIEBMASCHINE 54
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II
INHALTSVERZEICHNIS
4.4.2 ABHAENGIGKEIT DER KLEMMPARTIKELBILDUNG VON DER BESCHLEUNIGUNGS
FUNKTION 56
4.4.3 EINFLUSS DER GESCHWINDIGKEITSFUNKTION AUF DEN SPEZIFISCHEN MASSE
DURCHSATZ 58
4.4.4 EINFLUSS DER BEWEGUNGSFUNKTIONEN AUF DIE TRENNSCHAERFE 59
4.5 ANALYTISCHE BERECHNUNG DER TRENNPARTIKELLAENGE 61
4.5.1 VORBETRACHTUNGEN 61
4.5.2 EINFACHES BERECHNUNGSMODELL 65
4.5.3 ERWEITERTES BERECHNUNGSMODELL 68
5 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ZUR KLASSIERUNG NACH DER PARTIKELLAENGE
73
5.1 MATHEMATISCH-STATISTISCHE VERSUCHSPLANUNG 73
5.1.1 GRUNDLAGEN DER VERSUCHSPLANUNG 73
5.1.2 AUSWAHL DER VERSUCHSPLAENE 75
5.2 AUSWERTUNG DER EXPERIMENTELLEN ERGEBNISSE 76
5.2.1 FEHLERKORREKTUR DER
TROMP
-FUNKTION 76
5.2.2 REGRESSIONSANALYSE 77
5.3 DURCHFUEHRUNG DER EXPERIMENTELLEN UNTERSUCHUNGEN 79
5.3.1 BESTIMMUNG VON HAFTREIBUNGSKOEFFIZIENTEN 79
5.3.2 VERSUCHSPROGRAMM 82
5.3.3 BESCHREIBUNG DES VERSUCHSAUFBAUS UND -ABLAUFS 84
5.3.4 HOMOGENITAET DES VERSUCHSMATERIALS 85
5.4 ANALYSE DER PROZESSSTABILITAET 86
6 MATHEMATISCH-STATISTISCHE MODELLIERUNG 89
6.1 ANALYSE VERSCHIEDENER REGRESSIONSMODELLE 89
6.2 VORUNTERSUCHUNGEN MIT MODELLKOERPERN 90
6.3 VERWENDUNG VON GEBROCHENEM AUFGABEGUT 96
6.3.1 EINFLUSS DES OEFFNUNGSWINKELS AUF DIE TRENNSCHAERFE 97
6.3.2 BESTIMMUNG DER OPTIMALEN BETRIEBSPARAMETER IN BEZUG AUF DIE
TRENNSCHAERFE 99
6.3.3 ANALYSE DER KLEMMPARTIKELNEIGUNG 106
6.4 BETRACHTUNGEN ZUR TRENNPARTIKELLAENGE 109
6.4.1 MODELL ZUR VORHERSAGE DER TRENNPARTIKELLAENGE 110
6.4.2 VERGLEICH DER ERMITTELTEN UND MODELLBASIERTEN TRENNPARTIKELLAENGEN
. . 110
6.5 UEBERPRUEFUNG DER MATHEMATISCH-STATISTISCHEN MODELLE 113
6.6 SENSITIVITAETSANALYSE 113
6.6.1 VARIATION DES OEFFNUNGSWINKELS 114
6.6.2 UNTERSUCHUNG DER EINZELNEN FRAKTIONEN 1.15
6.6.3 ANALYSE DER TRENNPARTIKELLAENGE 128
6.6.4 ABLEITUNG VON MASSNAHMEN ZUR ANPASSUNG DER TRENNPARTIKELLAENGE . .
130
7 ZUSAMMENFASSUNG 133
LITERATURVERZEICHNIS 136
A ANHANG WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHER STAND 149
A.1 GRUNDLAGEN DER SIEBKLASSIERUNG 149
A.2 TRENNFLAECHEN UND SIEBOEFFNUNGEN 151
INHALTSVERZEICHNIS III
B ANHANG EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ZUR KLASSIERUNG NACH DER
PARTIKEL
LAENGE 157
B.1 FEHLERKORREKTUR DER
TROMP
-FUNKTION 157
B.2 REGRESSIONSANALYSE 157
B.3 VERSUCHSPROGRAMM 158
B.4 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DER HAFTREIBUNGSWINKEL 159
B.5 VARIATION DER OEFFNUNGSBREITE 160
B.6 VERSUCHSPLAENE 161
C ANHANG MATHEMATISCH-STATISTISCHE MODELLIERUNG 165
C.1 DARSTELLUNG DER TRENNSCHAERFE FUER MODELLKOERPER 165
C.2 REGRESSIONSKOEFFIZIENTEN DER MODELLGLEICHUNGEN 170
C.3 DARSTELLUNG DER TRENNSCHAERFE FUER GEBROCHENES MATERIAL 171
C.4 DARSTELLUNG DES KLEMMPARTIKELANTEILS FUER GEBROCHENES MATERIAL 175
C.5 ABHAENGIGKEIT DER TRENNSCHAERFE VOM OEFFNUNGSWINKEL 178
C.6 VERLAUF DER OPTIMALEN NORMIERTEN AMPLITUDE 178
C.7 SENSITIVITAETSANALYSE 179
C.7.1 BETRACHTUNG DER EINFLUSSGROESSEN AM ARBEITSPUNKT 1 179
C.7.2 BETRACHTUNG DER EINFLUSSGROESSEN AN DEN ARBEITSPUNKTEN 2, 3 UND 4 .
. 182
C.7.3 BETRACHTUNG DER EINFLUSSGROESSEN AUF DIE TRENNPARTIKELLAENGE 186
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