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贵州快3开题 卧式振动磨机的结构设计

时间:2020-09-13 19:36

  开题 卧式振动磨机的结构设计_机械/仪表_工程科技_专业资料。中北大学信息商务学院 毕业设计开题报告 学 生 姓 名: 学 专 院、系: 业: 郝振吉 学 号: 09020143X15 信息商务学院机械工程与自动化系 机械设计制造及其自动化 卧式振动磨机的结

  中北大学信息商务学院 毕业设计开题报告 学 生 姓 名: 学 专 院、系: 业: 郝振吉 学 号: 09020143X15 信息商务学院机械工程与自动化系 机械设计制造及其自动化 卧式振动磨机的结构设计 设 计 题 目 : 指 导 教 师 : 系 主 任 管兰芳 讲师 祝锡晶 教授 2013 年 3 月 13 日 毕 业 设 计 开 题 报 告 1.结合毕业设计课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写 2000 字左右 的文献综述: 文 献 综 述 一、概述 振动磨机是一种利用振动原理来进行固体物料粉磨的设备。 该设备能有效地进行细 磨和起细磨,振动磨是由槽形或圆筒形磨体及装在磨体上的激振器(偏心重体)、支承 弹簧所组成 。振动磨的磨介装填系数很高,磨体装有占容积 65%以上的磨介,最高可 达 85%。磨介为钢球、钢棒、钢段、氧化铝球、瓷球或其他材料的球体,磨介的直径一 般为 10~50mm。 由于磨介充填系数高, 因此振动磨机磨介的总体表面积较其他类型同容 积的球磨机高,其磨碎效率也相应较高。振动磨机的振动频率在 1000~1500 次/min, 其振幅为 3~20mm。选择频率与振幅的大小,主要是根据被磨物料的物性及产品粒度[2]。贵州快3 振动磨机的磨体在激振力的作用下,产生强烈的振动,使磨介在磨体内产生高领冲 击与旋转运动,磨介与磨介、磨介与物料间相互冲击和研磨作用频繁而激烈,从而达到 将物料磨细的目的[3]。 通过近年来的实际使用,证明振动磨机设备投资少,加工制造容易,能有效地细磨 各种固体物料,尤其在超细磨物料的粉磨工艺流程中,选择振动磨机能提高系统的粉磨 效率,节省基建投资[4]。 振动磨机的应用范围是相当广泛的,它可用于陶石、长石、粘土、滑石、硅砂、石 英、高岭土、石灰石、镁砂、中萤石、氧化铝、熟耐火粘土、玻璃、锆石、矿渣、水泥 等原料的耐磨,也可用于锌烧结矿、硫化矿、铝矿、超硬合金、铬矿、镍合金、铜及铁 粉、搪瓷粉等物料的研磨[5][6]。我国的振动磨机试制工作开始于 20 世纪 60 年代末期, 直到 80 年代初期浙江温州矿山机器厂推出 ZM802 和. ZM802 型振动磨产品,在 80 年代 中期河南省新乡东方矿山设备厂也试制成功 MGZ-1 型振动磨机,但在试制、试验过程中 发现弹簧在较高频的振动下,易于疲劳,经过近年来的改进,上述工厂已成功地生产出 系列振动磨机产品[7]。 二、振动磨机的国内外发展现状 1.国内振动磨机发展概况 我国的粉磨设备有:球磨机、气流磨、雷蒙磨、搅拌磨、辊式磨和柱磨机等。球磨 [1] 机目前仍是我国水泥、陶瓷等行业的主导磨机。上述这些设备虽然有许多优点,但也有 本身的弱点。比如,受到工艺及磨机本身加工特点的限制,大多都无法加工硬度较高的 矿渣、粉煤灰以及高硬度非金属材料,特别是球磨机还存在着噪音大、能耗高、污染环 境等缺点,无法满足生产高标号水泥、高档次陶瓷制品和其它新型建筑材料所需的粉体 细度。大型多用途超细振动研磨机从结构、工艺、磨介外形以及原理上都与传统的磨机 有根本的不同,它是采用机械振动原理,整机在较小的能量消耗下就可以工作,从而降 低在超细粉加工过程中,材料破碎等所需的较大功耗。这项技术成果可以说是对传统研 磨技术的一场革命,比较适合对硬度较高的脆性材料做超细、超微粉加工。同时具有噪 音小、能耗低、不污染环境等优点[8]。 由于受各种历史原因的影响,我国在六十年代初开始从事这方面研究,但由于大型 振动磨机在设计和生产中还存在诸多技术问题,如支承弹簧寿命、磨体整体钢度及连接 件强度、焊接强度、耐磨材料等,并缺少配套的部件及相应的设计标准等原因,其研究 进展缓慢。到了八十年代中期,仅有温州矿山机械厂生产小型振动磨机。以后相继有河 南新乡东方矿山设备厂、烟台卓悦机械传动有限公司、洛阳矿山研究所、武汉大学、西 安建筑科技大学等单位生产振动磨机。但是,上述单位所研制生产的振动磨机普遍存在 的问题是台时加工量偏小、大规模工业化生产时工艺配套不理想、粉磨过程中铁杂质污 染原材料。由于超细粉体在加工、分级、去污提纯、表面改性方面仍存在的许多技术难 题,使得超细粉体加工工艺及设备,长期落后于发达国家。许多产品因原材料及制造工 艺与国外尚有一定差距,造成几十年超细粉体加工质量徘徊不前,尤其在水泥、建材、 陶瓷、油漆、涂料等领域很难迈进市场产品品质优良和制造技术领先行列。开发推广新 一代节能振动粉磨设备,既可以填补超细粉加工行业设备空缺,又能加快企业旧设备的 技术改造,并充分发挥新技术设备的加工能力,增加产品的市场竞争能力[9]。 2、国外振动磨机研究发展概况 德国是振动磨机研制较早的国家。四十年代初,虽然 Hochst 公司对振动磨机进行 了较系统的研制, 但直到五十年代末, 西德 Klockner-Humboldt-Deutz 公司研制的 PALLA 系列振动磨机才成为定型产品在欧州各国普遍畅销。 从七十年代起德国国家研究部一直 把超细粉体制备技术作为特殊研究领域(Sonderforxchungbereich)对待,并以 Claus tabl Braunschweig 工业大学及 KHD Alpine 公司为中心形成了攻关群体。据资料介绍, 目前 Lurge 公司所生产的振动磨机品种齐全,工艺配套性好,磨筒有效容积为 60~ 2500L,可满足不同加工场合的需求。但由于德国在设备制造过程中对材料选择比较精 良,以及工艺标准较高,参振磨体支承采用橡胶复合簧,使整机生产成本偏高,难于向 发展中国家销售。 日本中央化工机械、川崎重工、大工产物等公司制造的振动磨机,是六十年代初从 西德 SIEBTECHNIK 公司引进的单筒磨技术,尔后他们独立地进行研究试制。目前,日本 不仅可生产间歇式的,也可生产连续和卧式涡流振动磨机,无论在生产数量、种类、技 术性能、理论研究和新品试制方面都是极为先进的,在市场上获得很高的声誉,并申报 了许多专利,产品销往中国及东南亚各国。 美国 Allis-chalmers 也采用德国技术,生产出多管振动磨机,磨管可达六管,台 时产量较高,传动方式由德国的单边传动改为中心驱动双边激振。该系列振动磨机工作 稳定,工艺配套性好,应用范围广,已被世界上许多国家所接受,对世界振动磨机的发 展起了推进作用,是九十年代超细粉体加工的主要设备。 前苏联曙光生产联合体(CBITAHOK),于八十年代末在引进德国振动磨机技术的基 础上,设计开发出双电机同步驱动式振动磨机,并采用特殊设计的非线性空气弹簧作支 承,既改善了磨体的振型,又起到了隔振降噪的效果。为振动磨机向大型化发展奠定了 基础,在振动磨的设计研究领域取得了突破性进展。目前,该公司生产的振动磨机有单 管和双管两种类型,台时产量 0.3~8T/h,被广泛应用于东欧及南亚各国的建材、矿山 行业。俄罗斯·斯特罗诺佛依德工厂也在研制振动磨机方面做了许多工作。据介绍,该 厂已完成粉磨 CaO 达 15t/h 的磨机设计,磨管有效容积达 3000L 以上,但由于该企业经 济原因,至今也未制造出样机[10]。 由此可见, 制造大型振动磨机技术, 尤其是某些关键技术, 至今仍为少数国家掌握, 并且对我国采取一定程度的限制。因此开发研制中国自己的大型振动磨,将显示我们的 科研实力和水平,同时也对我国的国民经济建设起到重要促进作用。 三、振动磨机的工作原理 振动磨机由粉末筒体、激振器、支撑弹簧和驱动电机等部件组成[11]。驱动电机通过 挠性联轴器带动激振器中的偏心重块旋转,从而产生周期性的激振力,使磨机筒体在支 承弹簧上产生高频振动, 机体获得了近似于圆的椭圆形运动轨迹。 随着磨机筒体的振动, 使筒体内介质获得三种运动:强烈地抛射运动,可将大块物料迅速破碎;高速同向自转 运动,对物料起研磨作用;慢速的公转运动,起均匀物料作用。磨机简体振动时,粉磨 介质强烈地冲击和旋转,进入简体的物料在粉磨介质冲击和研磨作用下被磨细,并随着 料面的平衡逐渐向出料口运动,最后排出磨机筒体成为粉磨产品[12]。 由于振动磨机振动频率可达 1500 次/分, 虽然冲击次数在相同时间内要比球磨机高 得多,但是振动磨内每个研磨体的冲击力要比球磨机小得多,这是由于球磨机的钢球直 径较大,磨机筒体又作回转运动,自由抛落高度大,冲击力就大,而振动磨不作回转运 动,其磨介冲击力就小,而对细颗粒物料其能量利用率更高[13] [14]。由于振动磨机磨介的 运动特性,其研磨粉碎作用较强,即钢球之间的搓研作用,使物料处于剪切应力状态, 而脆性物料的抗剪切强度远小于抗压强度,所以脆性物料在研磨作用下极易破坏。在振 动磨机内钢球填充率可高达 85%,又加大了研磨作用,因此采用振动磨机来进行固体物 料的细磨和超细磨是非常有效的[15]。 四.磨介共振运动 磨介共振运动就是分析重力场中磨介与磨体在铅垂方向的冲击周期,当磨介的冲击 周期等于磨体的振动周期成为磨体振动周期的整数倍, 并且磨介与磨体碰撞后又立即被 磨体抛出,再开始下一周期的运动,这种运动情况即称为磨介共振运动。 振动磨可以分为磨体和磨介两部分,振动磨在稳定运动时,二者都作周期运动(磨 体的运动轨迹为圆形或椭圆形)[16]。磨介由大量的研磨体(钢球或钢段)和充填在研磨 体空隙中的被磨物料组成,在磨介与磨体冲击碰撞时,被磨物料起着缓冲作用,并吸收 了冲击粉碎能量而达到粉碎的目的,因而磨介与磨体的冲撞是完全非弹性的。 磨介共振运动由德国学着 D.巴赫曼在 1840 年提出, 认为振动磨发生不同频率比 (磨 机振动频率与磨介冲击频率的比值)的磨介共振运动仅与磨体的加速度有关,并得出振 动磨在磨介共振运动时磨机的粉碎效率达到极大值, 因此把磨介共振运动作为设计振动 磨,分析振动粉磨原理的主要依据[17]。 参考文献 [1] 张立德.超微粉体制备与应用技术.北京:中国石化出版社,2001;1(20);08~ 12 [2] 李凤生.超细粉体技术.北京:国防工业出版社,2000;1(10);274~310 [3] 郭 伸. 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Ceramic Bulletin ,1991 ,70 (5):803~808 毕 业 设 计 开 题 报 告 2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径) : 主要问题及解决方法 目前,国内各种振动磨机普遍存在的问题是台时加工量偏小、大规模工业化生产 时工艺配套不理想、粉磨过程中铁杂质污染原材料、由于超细粉体在加工、分级、去 污提纯、表面改性方面仍存在许多技术难题,使得超细粉体加工工艺及设备,长期落 后于发达国家。许多产品因原材料与制造工艺与国外尚有一定差距,造成几十年超细 粉体加工质量徘徊不前,尤其在水泥、建材、陶瓷、油漆、涂料等领域很难迈进市场 产品优良和制造技术领先行列。 研究方法 参考所搜集的振动磨机的相关资料进行总体方案设计,运用 Solid Works 三维实 体建模设计软件对振动磨机进行三维实体建模。Solid Works 简洁、完善、强大的三维 功能建立齿轮减速器的零部件, 振动磨机中的零部件一般包括电动机、挠性联轴器、 主轴、偏心重(激振器) 、轴承、筒体和弹簧等主要零件再组装成模型。 设计思路 1.确定传动方案。 2.电动机的选择 。 选择电动机类型和结构形式,确定电动机的容量,确定电动机的转速。 3.传动装置的运动和动力参数的计算。 计算各轴的转速,功率,转矩。 4.传动零件的设计计算。 外部传动零件和内部传动零件的设计计算。 5.轴的设计计算。 6. Solid Works 建立三维实体模型。 毕 业 设 计 开 题 报 告 指导教师意见: 指导教师: 年 所在系审查意见: 月 日 系主任: 年 月 日

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