立式振動(dòng)磨機(jī)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、我國(guó)地大物博，礦產(chǎn)資源豐富，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量也越來(lái)越大，同時(shí)對(duì)礦物分析領(lǐng)域的要求也越來(lái)越高。振動(dòng)磨機(jī)憑借其高效的工作效率，在實(shí)驗(yàn)室礦物分析領(lǐng)域有著不可替代的地位，但是目前很多的實(shí)驗(yàn)室礦物試樣分析設(shè)備依舊停留在上世紀(jì)末期水平。傳統(tǒng)的振動(dòng)磨機(jī)已不能滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需要，因此，設(shè)計(jì)一種高效的立式振動(dòng)磨機(jī)符合該行業(yè)的發(fā)展需求。針對(duì)此種情況，本文以企業(yè)現(xiàn)有振動(dòng)磨機(jī)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了一臺(tái)高效的專(zhuān)門(mén)針對(duì)實(shí)驗(yàn)室5Kg以下礦物試樣分析

2、領(lǐng)域的立式振動(dòng)磨機(jī)。本論文主要做了以下幾方面的工作。
　　1）對(duì)國(guó)內(nèi)外振動(dòng)磨機(jī)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀、現(xiàn)有的常用粉磨設(shè)備（球磨機(jī)、立式輥磨機(jī)等）、破碎理論和Griffith理論進(jìn)行了闡述，并重點(diǎn)對(duì)立式振動(dòng)磨機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了介紹。
　　2）對(duì)立式振動(dòng)磨機(jī)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了分析計(jì)算。具體包括：磨機(jī)水平面的激振力、激振力矩、水平面內(nèi)和繞x、y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的微分方程的建立與求解，并對(duì)該磨機(jī)的空間運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了計(jì)算分析；接著對(duì)該磨機(jī)的粉磨

3、參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算分析，包含入料粒度大小的確定、介質(zhì)填充率的確定、動(dòng)力參數(shù)的確定、主振彈簧的設(shè)計(jì)、偏心塊的設(shè)計(jì)、研磨缽的設(shè)計(jì)、傳動(dòng)方式以及研磨缽蓋體固定裝置的選擇；最后利用 SolidWorks強(qiáng)大的幾何建模功能，對(duì)立式振動(dòng)磨機(jī)的機(jī)架、偏心塊、主振彈簧、傳動(dòng)裝置以及研磨缽蓋體固定裝置等結(jié)構(gòu)進(jìn)行了幾何建模，并根據(jù)各部件之間的關(guān)系進(jìn)行了幾何模型總成。
　　3）對(duì)立式振動(dòng)磨機(jī)的機(jī)架進(jìn)行了有限元分析。首先對(duì)有限元法的基本理論進(jìn)行了簡(jiǎn)

4、單介紹；隨后利用ANSYS Workbench有限元分析軟件對(duì)機(jī)架進(jìn)行了靜態(tài)結(jié)構(gòu)和振動(dòng)模態(tài)分析；從靜力學(xué)分析結(jié)果和模態(tài)分析結(jié)果可以看出，立式振動(dòng)磨機(jī)的機(jī)架設(shè)計(jì)滿(mǎn)足實(shí)際使用需求。
　　4）對(duì)立式振動(dòng)磨機(jī)的主振彈簧進(jìn)行了設(shè)計(jì)和優(yōu)化。首先介紹了幾種常用的優(yōu)化方法；接著利用ANSYS Workbench的相關(guān)模塊對(duì)主振彈簧的應(yīng)力、應(yīng)變、總變形、疲勞破壞以及安全系數(shù)進(jìn)行了有限元分析，分析結(jié)果表明，主振彈簧的設(shè)計(jì)不能滿(mǎn)足長(zhǎng)期使用的需求，會(huì)出現(xiàn)

5、疲勞損壞，甚至是斷裂。因此利用Design Explorer的優(yōu)化功能對(duì)主振彈簧進(jìn)行了優(yōu)化分析，最終得出優(yōu)化后的彈簧絲直徑、彈簧中徑等參數(shù)，并對(duì)優(yōu)化后的彈簧進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明，優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和使用需求。
　　通過(guò)對(duì)立式振動(dòng)磨機(jī)各參數(shù)的計(jì)算、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及對(duì)主要部件進(jìn)行有限元分析與優(yōu)化，最終設(shè)計(jì)出了專(zhuān)門(mén)針對(duì)實(shí)驗(yàn)室5Kg以下礦物試樣分析的立式振動(dòng)磨機(jī)，并由相關(guān)企業(yè)進(jìn)行了振動(dòng)磨機(jī)的試制和試驗(yàn)運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的立式振