型砂處理機破碎機構(gòu)的設(shè)計,型砂,處理機,破碎,機構(gòu),設(shè)計 西安工業(yè)大學北方信息工程學院 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 題目：型砂處理機破碎機構(gòu)的設(shè)計 系 別 機電信息系 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 B090201 姓 名 左翔 學 號 B09020137 導 師 強懷博 2012年 12 月 23 日 。 一．畢業(yè)設(shè)計綜述 1.課題的目的與意義 背景和意義:鑄造車間砂處理系統(tǒng)是砂型鑄造生產(chǎn)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，其任務(wù)是為鑄造生產(chǎn)提供各種合格的型砂和芯砂。本課題設(shè)計的砂型處理機是在鑄造生產(chǎn)過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)塊型砂自動化粉碎、，能較大的提高生產(chǎn)效率、降低工人勞動強度。 隨著國內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展，而且我國當前大力扶持制造業(yè)發(fā)展，對鑄件的需求也大大增加，為提高生產(chǎn)效率。型砂破碎機構(gòu)勢必對鑄造生產(chǎn)效率有很大的提高，而且還能節(jié)省勞動成本，提高型砂的利用率。 2.破碎機的國內(nèi)外相關(guān)研究情況 破碎機按給料和產(chǎn)品的粒度可分為三大類：粗碎破碎機(由1500～500mm破碎 至350 一l00mm)；中碎破碎機(由350一l00mm破碎至100～40mm)；細碎破碎機(由100-- 40mm破碎至30～l0mm)。 破碎機按工作原理和結(jié)構(gòu)特征的不同可分為： 1．顎式破碎機：其工作部分由固定顎板和可動顎板組成。當可動顎板周期性 擺動，并靠近固定顎板時，對破碎腔中的石料產(chǎn)生擠壓作用進而將石料破碎。由于固定顎板和可動顎板上的破碎板表面具有鋸齒狀牙齒，因此，對石料也有劈碎和折碎作用。顎式破碎機以進料口的長度和寬度來標定機器的規(guī)格，國內(nèi)制造商基本上按行業(yè)標準制造約8種規(guī)格粗碎系列產(chǎn)品。國際上主要制造商的產(chǎn)品有更多的規(guī)格。此外還有產(chǎn)品性能和設(shè)計制造工藝的差距。 2．旋回破碎機和圓錐式破碎機：其破碎部件是由兩個不同心的圓錐體組成固 定的外圓錐和可動的內(nèi)圓錐組成破碎腔。內(nèi)圓錐以一定的偏心半徑繞外圓錐中心線作偏心運動，石塊在兩錐體之間受擠壓、折斷而破碎。國內(nèi)市場上的圓錐式破碎機產(chǎn)品與國際上先進水平相比，性能上的差異主要有進料小、排料大、處理能力低和機器重等幾個方面，在腔形設(shè)計、動力學與運動學的設(shè)計等方面，均落后于國際先進水平。 3．輥式破碎機：石塊處在兩個平行的圓柱形相向運動的輥于之間，靠石塊與 輥的摩擦力將石塊帶入輥子中。對光面輥石塊受擠壓，對齒輥石塊受劈裂和擠壓而破碎。 4．沖擊式破碎機：利用同轉(zhuǎn)子體高速旋轉(zhuǎn)的板錘的沖擊作用和石塊本身以高 速向固定不動的反擊板上沖擊而使石料破碎，反擊板用羊眼螺栓固定在機架上。 在以上四種破碎機中，顎式破碎機工作部分的運動形式是往復運動，在回程過 程中，不能參與破碎，所以其工作特點是間歇式的。顎式破碎機主要用于堅硬石料(抗壓強度在100～250MPa)的粗碎與中碎加工。而國內(nèi)產(chǎn)品機殼和轉(zhuǎn)子質(zhì)量大，反擊架質(zhì)量較小。由于轉(zhuǎn)子的質(zhì)量小，轉(zhuǎn)動慣量小，拖動的電機功率也小，特別在破碎硬巖用希望獲得小顆粒時的處理能力低。此外，此外，在反擊腔形設(shè)計，不同粒度需求時的反擊板調(diào)整以及板錘的更換等方面，國內(nèi)外產(chǎn)品在設(shè)計上的差別也十分明顯。這些方面的不良設(shè)計，不僅影響產(chǎn)品品質(zhì)，而且給使用、維修也帶來諸多不便。 國內(nèi)外破碎機械存在差距的原因很多，其中市場需求不同是造成差距的客觀原因，由于國際市場上優(yōu)秀的破碎設(shè)備制造商集中在歐美地區(qū)，那里大規(guī)模的基本建設(shè)階段已過去，市場對砂石料的需求不多，且環(huán)保要求又高，勢必形成砂石場高度集中以大規(guī)模生產(chǎn)來實現(xiàn)環(huán)境保護，幫所需破碎設(shè)備規(guī)格大、自動化程度高、機動性強。滿足這樣的市場需求發(fā)展的破碎設(shè)備與國內(nèi)產(chǎn)品不大一樣，而我們正處于大規(guī)模的基本建設(shè)時期，各地對砂石料的需求劇增，引起投資砂石場熱，遍地開花的砂石場往往規(guī)模小，只求上馬快、投資少，供不應求的市場使粗制濫造、技術(shù)水平低下、耗能高、污染環(huán)境嚴重的產(chǎn)品紛紛進入，而這些設(shè)備往往只能以低價來占領(lǐng)市場，因此與國際上先進水平差距明顯。 二．本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 1.主要內(nèi)容和要求 (1)了解鑄造完成后型砂的結(jié)構(gòu)特性分析其破碎形式； (2) 根據(jù)型砂破碎形式選擇合適的破碎方式和破碎機的種類； (3) 破碎機的傳動方案的設(shè)計； (4) 型砂處理機破碎機構(gòu)傳動方案的設(shè)計； (5) 型砂處理機破碎破碎機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ； (6) 型砂處理機破碎機構(gòu)的計算校核； 要求：對型砂破碎時不能破壞砂粒原結(jié)構(gòu)，破碎粒度要均勻，不影響型砂的后續(xù)使用。破碎機技術(shù)經(jīng)濟指標做到既合乎質(zhì)量要求，操作方便，工作可靠又要最大限度節(jié)省開支。 2.研究方法和步驟 型沙處理機破碎機構(gòu)的低層形態(tài)學矩陣表1所示 分功能 分功能解 1 2 3 4 破碎形式 壓碎 劈碎 折碎 擊碎 傳動機構(gòu) 齒輪傳動 連桿 鏈傳動 帶傳動 驅(qū)動機構(gòu) 步進電機 直流電動機 交流電動機 內(nèi)燃機 表1 1、可能組合方案N=4 X 4 X 4 =64 方案一: 選擇壓碎，傳動機構(gòu)選擇連桿，驅(qū)動機構(gòu)選擇交流電機。 方案二：選擇劈碎，傳動機構(gòu)選擇帶傳動，驅(qū)動機構(gòu)選擇交流電機。 方案三：選擇擊碎，傳動機構(gòu)選擇帶傳動，驅(qū)動機構(gòu)選擇交流電機。 我選擇最優(yōu)方案是方案三選擇理由有以下三點： 1、選擇擊碎，物料受到?jīng)_擊后，內(nèi)部產(chǎn)生較大的沖擊應力，而引起破碎。適用 型砂的破碎， 2、選擇帶傳動，帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，能夠吸振，可以在大的軸間距和多 軸間傳遞動力且造價低廉、不需潤滑、維護簡單等。 3，驅(qū)動機構(gòu)選擇交流電機，交流電機與直流電機相比，有結(jié)構(gòu)簡單，制造方便， 比較牢固。而且由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展，交流電機已成為最常用的電機。 3.重點和難點 重點：1、型砂破碎形式的選擇 2、破碎機的選擇及內(nèi)部機構(gòu)設(shè)計 難點: 破碎機破碎腔的及轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計 4．前期已開展工作 1) 我查閱了相關(guān)資料，了解了課題的背景和發(fā)展狀況; 2) 學習了常用破碎機械設(shè)計的基礎(chǔ)知識、并提出初步的原理方案; 3) 對傳動系統(tǒng)方案進行優(yōu)化比較，論證并選擇最優(yōu)方案。 三．完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫） 第1-2周：前期準備，查閱資料，了解課題； 第3周：了解常用破碎機械設(shè)計的基礎(chǔ)知識，初步原理方案的提出； 第4周：型砂處理機破碎機構(gòu)原理方案的優(yōu)化比較，論證并選擇最優(yōu)方案； 第5-6周：型砂處理機破碎機構(gòu)傳動方案的優(yōu)化及其設(shè)計； 第7-8 周：型砂處理機破碎機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計； 第9-10 周：型砂處理機破碎機構(gòu)的計算校核設(shè)計； 第11-13周：繪制相關(guān)設(shè)計的零件圖和裝配圖； 第 14 周：撰寫畢業(yè)論文； 第 15 周：準備答辯 參考文獻 [1]母福生 《粉碎新技術(shù)概述》 礦山機械 2004. [2]李本仁 《砂石廠常見破碎機械的國內(nèi)外差距探討》專題 Review [3]高瀾慶 王文霞 馬飛《破碎機的應用及發(fā)展》 礦山機械，1990 [4]郎寶賢 郎世平 《國內(nèi)外破碎機的差距與發(fā)展趨勢》 礦山機械 2004.9 [5]李本仁 《當前國際破碎機械的動態(tài)及破碎技術(shù)的發(fā)展趨勢》礦山機械 2002.7 [6]王宏勛 吳建明 袁海生 《粉碎工程及其加工設(shè)備的進展》金屬礦山 2005.8 [7]沈陽重型機械廠 《國外粉碎設(shè)備發(fā)展概論與結(jié)構(gòu)計算》北京 機械工業(yè)出版社，1975 [8]孫成林 連欽明 王清發(fā) 《破碎機械回顧與展望》 有色冶金，2005，7 [9]濮良貴.《機械設(shè)計》.北京：高等教育出版社，2001 [10]邱宣懷.《機械設(shè)計》.北京：高等教育出版社，1997 [11]孫恒.《機械原理》.北京：高等教育出版社，1996 [12]李本仁.《反擊式破碎機的發(fā)展》 礦山機械 2001 [13]Robert E.McCarty.Explicit solution techniques for impact with contact constraints.N94-13470 [14]Johnson G.R.High velocity impact calculation in three dimensions.Journal of Applied Mechanics,1977 [15]Abrate,Serge A.Amethod for selecting impact dynamics models N97-2724 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導老師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主管領(lǐng)導： 年 月 日