超聲粉碎原理的探究與分析.pdf

1、超細(xì)粉碎是近幾十年才迅速發(fā)展起來的一項高新技術(shù)，隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對超細(xì)粉碎技術(shù)和對粉碎設(shè)備的需求也越來越迫切，它在化工、冶金、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、紡織、航天、軍工等方面都是不可缺少的一部分，而且很多原料只有在經(jīng)過細(xì)粉碎或者超細(xì)粉碎之后才能更有效地被利用。雖然超細(xì)粉碎技術(shù)起步比較晚，但是經(jīng)過這些年的發(fā)展，已經(jīng)顯露出其特有的優(yōu)勢和廣闊的前景，在未來的國民經(jīng)濟中起著舉足輕重的作用。
　　 物料的粉碎是一個高能耗、高鋼耗、低效率

2、的工藝過程。物料的粉碎方法主要有機械粉碎與化學(xué)粉碎兩種，其中機械粉碎是目前生產(chǎn)生活中應(yīng)用面最廣的一種粉碎方法，在機械粉碎中根據(jù)工作環(huán)境的不同，又分為干式粉碎和濕式粉碎。
　　 傳統(tǒng)的粉碎方法的改進(jìn)主要有兩種途徑:一是制造特殊的設(shè)備，二是改變被破碎的物料的結(jié)構(gòu)。這就為超聲振動引進(jìn)粉碎課題提供了參考意見，許多學(xué)者把超聲振動應(yīng)用于細(xì)粉的制造中。超聲粉碎裝置主要由換能器、超聲波發(fā)生器及其變幅桿組成，這幾部分是超聲粉碎裝置中最主要的部件，

3、本文使用已有的超聲波發(fā)生器和換能器，然后選擇合適的變幅桿，變幅桿在超聲粉碎裝置中的作用主要是放大超聲波的振幅，同時也能起到聚能的作用，因此變幅桿的優(yōu)劣直接影響著超聲設(shè)備的優(yōu)劣，但是傳統(tǒng)的幾種變幅桿都具有其各自的優(yōu)缺點，又受到很多應(yīng)用范圍的限制，并且傳統(tǒng)變幅桿的設(shè)計方法求解困難，因此需要得到滿足應(yīng)用條件的優(yōu)良變幅桿，就需要一種新的設(shè)計和校核的方法。
　　 本文探究了粉碎的原理及效率，分析了將超聲振動應(yīng)用于粉碎技術(shù)的可行性，并以超聲

4、振動粉碎為理論基礎(chǔ)，利用有限元分析軟件ANSYS對理論設(shè)計出的具有較大放大比的變幅桿進(jìn)行模擬仿真，然后對得到的結(jié)果進(jìn)行對比和分析，使得變幅桿的參數(shù)得到優(yōu)化，更符合實際應(yīng)用要求。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)首先概述了粉碎技術(shù)的研究狀況，然后重點闡述超細(xì)粉碎技術(shù)的原理及未來的發(fā)展趨勢，最后介紹超聲振動應(yīng)用于粉碎研究課題的可行性。
　　 (2)在研究超聲振動粉碎技術(shù)的過程中，研究變幅桿的理論設(shè)計方法并通過軟件編程計算

5、得到階梯形變幅桿的理論參數(shù)。
　　 (3)基于變幅桿參數(shù)對于振動系統(tǒng)的影響規(guī)律，得到階梯形變幅桿的參數(shù)，運用ANSYS軟件進(jìn)行模態(tài)分析，得到了變幅桿的節(jié)點位移、軸向振動、縱向振動等，然后對階梯形變幅桿添加過渡圓弧后對其進(jìn)行仿真，并得到優(yōu)化后的結(jié)果。通過這些結(jié)果的對比較驗證了模態(tài)分析的正確性。
　　 (4)本文研究了超聲振動粉碎設(shè)備中的諧振頻率對變幅桿的影響，并由此對變幅桿進(jìn)行設(shè)計，但在變幅桿的參數(shù)對于超細(xì)粉碎技術(shù)的提高、