反擊式破碎機設計開題報告,反擊,破碎,設計,開題,報告,講演,呈文 設計開題報告 課題名稱 反擊式破碎機設計 課題來源 指導教師 職稱 學生姓名 學號 專業(yè)/班級 一、 研究的背景、目的和意義 我國在五十年代末已有反擊式破碎機問世，在八十年代之前，國產(chǎn)的反擊式破碎機局限于處理煤和石灰石之類的硬物料。直到八十年代末原上海建設機器廠引進 KHD 型硬巖反擊式破碎機，填補了國內(nèi)空白。但依然落后國外二十多年。國產(chǎn)的硬巖反擊式破碎機開始時其核心零件板錘依賴進口，國產(chǎn)化板錘在“八五”期間列為部級科研攻關項目，項目成功之后，國產(chǎn)板錘不僅取代進口，而且已大量出口歐美、日本等國。耐磨材料的突破，使硬巖反擊式破碎機如虎添翼，僅以上海建設路橋機械設備有限公司為例：十年間，硬巖反擊式破碎機銷售增長15 倍。出口增長10倍，為我國的基本建設工程作出了貢獻。例如：交通部為提高我國公路建設質(zhì)量，曾提出路面混凝土石料破碎站的科研項目，并列入國家“八五”攻關項目。該項目的試制設備在東北某工地使用中失敗。而用戶改用硬巖反擊式破碎機后生產(chǎn)石料，完全符合高速公路防滑路面混凝土要求。于是硬巖反擊式破碎機聲譽大振。遼寧省交通廳曾把擁有這種設備作為投標承接公路建設的必備條件。據(jù)統(tǒng)計，在全國各省市的公路建設中都已采用硬巖反擊式破碎機作為路面石料備制設備，來破碎抗壓強度達 300MPa 的玄武巖、安山巖等堅硬物料，并達到 19.6mm 以下的級配石料。其針片狀百分比含量小于10％。目前有400多臺在各地使用中，不僅解決了高速公路建設中的一個難題，而且也擋住了進口，作為硬巖反擊式破碎機的主導制造企業(yè)，上海建設路橋公司也從中得到發(fā)展，硬巖反擊式破碎機已有三個系列幾十個規(guī)格。 隨著改革開放政策帶來的國民經(jīng)濟發(fā)展，市場需求推動著反擊式破碎機的發(fā)展。然而這種發(fā)展是在仿照和引進國外技術(shù)中進行。雖然也滿足了市場需求，但是缺少自主的創(chuàng)造性，而市場經(jīng)濟帶來“急功近利”的負面影響，對破碎理論的研究和對破碎機的實驗近年來兩者都非常缺乏，沒有理論和實驗指導產(chǎn)品開發(fā)，只能不斷地模仿國外設計，往往知其然不知所以然。 假如國內(nèi)有關大學，科研院所和企業(yè)，能實現(xiàn)良好的“產(chǎn)學研”三結(jié)合，在理論研究和實驗工作上多下些功夫，一定能使我國的反擊式破碎機達到一個新的水平。? 二、國內(nèi)外文獻綜述 在反擊式破碎機中，板錘打擊物料時，物料處于無約束的自由狀態(tài)，故稱為自由反擊碎。在自由反擊破碎的研究方面，文獻[1]推導出了破碎機單顆粒物料的破碎能耗計算公式。齊國成[2]對立式反擊式破碎機的破碎機理進行了試驗研究，認為是擊碎、壓碎、劈碎、研磨與互磨的綜合作用，并提出了體積破碎和表面破碎兩種破碎模型。G.Unland[3]通過實驗研究了巖石形狀對反擊式破碎機的能耗、破碎概率、沖擊時間、以及最大破碎力的影響。W.Schubert運用試驗和 DEM 仿真，研究了混凝土的反擊式破碎，并對仿真結(jié)果進行了試驗對比，證明了仿真分析的有效性。而關于自由反擊破碎的機理，以及自由反擊破碎時的臨界反擊速度、反擊速度與破碎比的關系、反擊速度與能耗的關系等，還沒有進行過研究。 關于反擊式破碎力，Renzo[4]對線性、非線性和無滑動三種反擊碰撞理論模型進行了比較，研究了物料反擊的入射角與法向、切向反擊力的關系。銀金光[5]進行了錘式破碎機單顆粒物料反擊破碎試驗研究，并運用數(shù)理統(tǒng)計理論得到了錘式破碎機最大破碎力的計算公式。曾洪茂[6]通過理論分析，研究了平均破碎力及其與最大破碎力的關系。張海[7]運用有限元仿真，對反擊式破碎機板錘磨損前后反擊破碎力的變化情況進行了研究，探討了板錘磨損對反擊破碎力的影響。 反擊式破碎機型腔對破碎產(chǎn)品質(zhì)量、設備生產(chǎn)能力、鋼耗、功耗等影響極大，決定著破碎機性能關鍵結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子空間位置關系及反擊板形狀決定著腔型形狀。一般認為，當物料沿板錘法線方向沖擊反擊板時，既有較好的破碎效果，又能減小對反擊板襯板的磨損。目前有關腔型設計理論指導很少，從國內(nèi)來看，郎寶賢[8]在對四種型號的反擊式破碎機腔形參數(shù)進行比較的基礎上，初步確定了腔型參數(shù)。文獻[9]、[10]運用有限元仿真技術(shù)，對單顆粒巖石在多反擊條件下的運動軌跡進行了分析，提出了一種基于仿真的腔型設計方法。 反擊速度是破碎機性能參數(shù)之一，直接影響破碎機的生產(chǎn)能力、破碎效率及破碎比。較高的反擊速度有助于獲得較細的產(chǎn)品粒度，但過高的反擊速度又會阻礙物料進入錘頭有效打擊區(qū)，使錘頭對物料的作用更多地處于剪切狀態(tài)，錘頭磨損加劇；減小反擊速度，能減輕錘頭的磨損，但會增加錘盤用于安裝和固定錘頭的磨損，且生產(chǎn)能力較低。因而，反擊速度需要經(jīng)過綜合評估后確定。文獻[11]推薦了一個反擊速度的取值范圍：粗碎時15～40m/s，細碎時 40～80m/s。但具體應該選擇多大，沒有給出一個科學的選擇方法。B.π 瑪洛金[12]和曾洪茂[6]采用不同的理論模型，分別推導出了反擊速度和反擊時間錘頭與物料的接觸時間的計算公式，其結(jié)果存在差異。文獻[13]應用體積功耗學說、動量定理及斷裂力學理論，破碎單顆粒巖石所需的最小反擊速度進行研究，推導出了巖石顆粒內(nèi)部的初始裂紋長度與發(fā)生破碎所需要的反擊速度之間的關系式。文獻[14]、[15]對于錘式破碎機沖擊速度對粉碎效果的影響進行了試驗研究，認為破碎機的能量利用率隨反擊速度的增大而增加。而綜合考慮能耗、破碎比、磨損等與反擊速度優(yōu)化問題還沒有進行過研究。 反擊時間是破碎機強度設計的主要參數(shù)之一，不同文獻給出的數(shù)值有較大差別，所以反擊時間根據(jù)經(jīng)驗取值。 三、研究的主要內(nèi)容： 反擊式破碎機在實際工作過程中問題主要集中于破碎腔關鍵部件，例如轉(zhuǎn)板錘、轉(zhuǎn)子部件上經(jīng)常產(chǎn)生裂紋、甚至發(fā)生斷裂，經(jīng)常需要停車檢查更換部件，從而導致破碎效率低等問題,為了克服上述問題，對破碎腔關鍵部件板錘、機架、轉(zhuǎn)子、反擊板進行結(jié)構(gòu)設計及優(yōu)化分析。本設計的主要內(nèi)容如下: 1）物料性能：固體物料物性和物料的強度與易碎性簡述，水分、泥質(zhì)含量及磨蝕性等對破碎工藝的影響以及物料破碎方法分析；2）破碎機總體結(jié)構(gòu)設計：轉(zhuǎn)子由主軸、轉(zhuǎn)盤、板錘、板錘緊固裝置等組成，根據(jù)實際生產(chǎn)需求經(jīng)過計算分析確定轉(zhuǎn)子直徑D；在轉(zhuǎn)子直徑確定的情況下合理選擇板錘數(shù)目Z；破碎機機架在確定破碎腔尺子情況下依據(jù)經(jīng)驗分析其前、后、側(cè)壁截面形狀及結(jié)構(gòu)尺寸，考慮機架受力情況下的強度、剛度及工藝性要求材料重量等因素； 3）主要傳動零件的設計及破碎機的破碎腔設計；4）最后在Autocad2014 上繪制破碎機總裝圖及零件圖； 研究方法： 調(diào)研 四、研究進度安排 2016年01月07號—2016年03月08號 選題及下達任務書 2016年03月09號—2016年03月25號 組織開題答辯，上交開題報告 2016年03月26號—2016年05月02號 中期檢查，填寫中期檢查表 2016年05月03號—2016年05月26號 完成畢業(yè)設計初稿，呈指導老師審閱 2016年05月27號—2016年05月31號 完成畢業(yè)設計終稿，呈指導老師審閱 2016年06月01號—2016年06月10號 完成畢業(yè)設計終稿，呈指導老師和評 閱教師審核，論文答辯 預期成果與表現(xiàn)形式：零件圖、裝配圖。 五、主要參考文獻 [1] 銀金光．錘式破碎機中單顆粒物料破碎能耗的分析[J]．礦山機械，2002，(1)：16～17 [2] 齊國成．立式?jīng)_擊破碎機的破碎機理研究[J]．中國建材裝備，1996，(11)：16～21 [3] G．Unland，Y．Al-Khasawneh． The influence of particle shape on parameters of impact rushing[J]．Minerals Engineering，2009，(22)：220～228 [4] A．D．Renzo，F(xiàn)．P．D．Maio．Comparison of contact-force models for the simulation of collisions in DEM-based granular flow codes[J]．Chemical Engineering Science，2004，(59)：525～541 [5] 銀金光，周恩浦．錘式破碎機最大破碎力的研究[J]．礦山機械，1991，(10)：17～21 [6] 曾洪茂，周恩浦．沖擊破碎機沖擊速度、沖擊時間和破碎力的確定[J]．礦山機械，1994，(1)：2～6 [7] 張海．基于非線性瞬態(tài)動力學仿真的沖擊破碎理論研究[J]．北京航空航天大學，博士后出站報告，2005，(3)：1～4 [8] 郎寶賢．反擊式破碎機破碎腔設計[J]．礦山機械，2004，(10)：6～7 [9] 胡宗武．非標準機械設備設計手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2003：105～106 [10] 張海，張以都．反擊式破碎機腔型的數(shù)值仿真研究．遼寧工程技術(shù)大學學報[J]．2006，(1)：111～114 [11] 房琳，張以都，張海．基于仿真的反擊式破碎機反擊板形狀的設計與分析[J]．礦冶，2006，(1)：73～76 [12] B．π瑪洛金著．制粉設備（上冊）[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1957：77～79 [13] 張柱，楊云川，晉艷娟．單顆粒破碎機理分析．太原科技大學學報[J]．2005， (4)：306～308 [14] 邊漢民，廖正光，張佑林，朱昆泉．錘式破碎機的沖擊速度對粉碎效果的影響[J]．中國建材裝備，1996，(5)：23～25 [15] 秦綁憲．最新破碎機設計生產(chǎn)新工藝新技術(shù)與故障診斷排除及質(zhì)量檢驗 標準規(guī)范實用手冊[J]．中國機械出版社，2009，(3)：12～14 [16] 濮良貴、紀名剛．機械設計．第八版[M]．北京：高等教育出版社，2006：33～35 [17] 于天佑，李鳳翔，李群安．水泥工業(yè)機械設備安裝、運行、維護、檢修與安全標準、性能檢驗全書[M]．吉林：長春電子出版社，2005：21～23 [18] Cole Thompson Associates．Machinery manufacturing technology development and application [J]．Machine Building & Automation，2003，1：8～9 指導教師意見： 指導教師簽字: 年 月 日 院（部）領導審核意見： 學院負責人簽字： 學院蓋章： 年 月 日 課題來源：1.科 (教) 研項目；2.實驗；3.生產(chǎn)實習；4.工程實踐；5.社會調(diào)查；6.其它