300KW型弹簧圆锥破碎机结构设计(全套含16张CAD图纸)
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300KW型弹簧圆锥破碎机结构设计(全套含16张CAD图纸),300,KW,弹簧,圆锥,破碎,结构设计,全套,16,CAD,图纸
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湖州师范学院 信息与工程学院毕业设计(论文)附属过程管理材料(2014 届)专 业 机械设计制造及其自动化学 号 学生姓名 湖州师范学院教务部印制目 录1. 湖州师范学院本科毕业设计(论文)选题审批表2. 湖州师范学院本科毕业设计(论文)任务书3. 湖州师范学院本科毕业设计(论文)开题报告4. 文献综述5. 毕业设计(论文)外文翻译(原文)6. 毕业设计(论文)外文翻译(译文)7. 湖州师范学院本科毕业设计(论文)指导教师审阅表8. 湖州师范学院本科毕业设计(论文)评阅人评阅表9. 湖州师范学院本科毕业设计(论文)答辩记录表10. 毕业设计(论文)答辩评分表11. 湖州师范学院本科毕业设计(论文)评分表12. 本科生毕业设计(论推文)诚信承诺书湖州师范学院本科毕业设计(论文)选题审批表学生姓名班级设计(论文)选题名称300KW型弹簧圆锥破碎机结构设计选题理由及准备情况: 300KW的圆锥破碎机是利用外力将大颗粒变成小颗粒物料的过程称为物料破碎, 因为物料的物理特性及结构的差异非常大, 为了适应各种物料的生产要求, 破碎机的种类也是多种多样的。以金属的选矿而言, 破碎金属是选矿厂的首道工序, 为了分离出有用矿物, 可以分为粗碎、中碎、细碎, 且需要要磨矿。由于破碎对于选矿厂来说耗能巨大(约占全厂耗电的50%), 为了节约能原和提高产品的生产效率, 提出“多碎少磨”的生产原则。这进一步使破碎机向细碎、粉碎以及节能方向前进。随着我国经济的高速发展, 这些行业每年所需经过碎磨工艺处理的物料呈现几何级数增加, 物料碎磨的作业日益显示其重要性。传统的圆锥破碎机由于具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便、价格低廉、适用性强等优点, 所以在工业上得到广泛应用。其缺点是破碎范围小、效率较低, 破碎比较小等。针对其缺点, 研究结构优化, 破碎比大, 破碎效率高, 磨损少, 能耗低的颚式破碎机。指导教师意见: 指导教师(签字) 年 月 日教学院长意见: 教学院长(签字) 年 月 日湖州师范学院毕业设计(论文)任务书学院信息与工程学院专业机械设计制造及其自动化班级学号姓名毕业设计(论文)题目300KW型弹簧圆锥破碎机结构设计毕业设计(论文)进行起止日期2013年6月30日至2014年01月8日毕业设计(论文)的内容及技术参数该毕业设计主要是要完成圆锥传动结构设计。要求满足转速, 可实现更精准的破碎。设计工作包括: 案论证选择、传动系统设计、总体布局设计、各部分的结构设计、标准设备的选择等。通过对圆锥破碎机传动结构的设计, 能够将所学专业知识综合运用到圆锥破碎机设计中, 并熟练掌握实际工作中机械设计的过程、步骤和方法。通过毕业实习、调研和查阅资料, 获得圆锥破碎机的相关资料。经方案设计、比较, 提出其设计方案, 并进行相应的技术设计与结构设计, 撰写设计说明书。 设计具体要求如下: 1、通过查阅文献了解目前国内外弹簧圆锥破碎机的发展概况。2、完成弹簧圆锥破碎机传动装置的方案设计, 并作方案比较和技术经济分析。3、完成弹簧圆锥破碎机传动装置的结构设计, 绘制结构草图。4、对运动机构进行校核计算、分析, 写入设计说明书。5、计算机弹簧圆锥破碎机传动装置的装配图, 要求设计合理并符合国家有关标准。6、完成轴类、盘类或箱体类等零件的零件图设计, 计算机绘制零件图。7、设计总图量折合A0图纸至少3张。8、翻译2千汉字左右的与课题相关的外文资料。9、按毕业设计指导书要求完成1. 5万字毕业设计说明书的撰写, 要求有中外文摘要及中外文参考文献, 说明书打印成稿。 毕业设计(论文)的要求1、根据公布的毕业论文选题计划, 结合自己具体情况在指导教师的指导下进行选题, 在题目确定后必须尽早与指导教师一起, 做好毕业论文的准备工作。2、在毕业论文任务书下达后两周内, 必须写出对毕业论文所选题目的意义和研究现状、研究目标和内容、研究方法和步骤、文献资料查阅情况等文献综述, 填写湖州师范学院毕业论文开题报告交指导教师审阅。3、必须认真独立完成毕业论文阶段规定的全部工作任务, 充分发挥主动性、创造性和刻苦钻研精神, 严禁弄虚作假, 不得抄袭他人的毕业论文或已有成果。4、要勇于创新, 敢于实践, 注意各种能力的锻炼和培养(如外语能力等)。参阅外文文献资料译成中文不得少于2000汉字。5、要尊敬指导教师, 虚心接受指导, 遵守纪律, 爱护公物。如因不听指导造成的伤害或其它后果, 均由学生本人负责。6、撰写毕业论文时, 做到条理清晰, 逻辑性强, 符合科技写作规范, 并严格按照学校所规定的本科生毕业论文要求进行撰写、打印和装订。毕业论文字数达到专业规定要求。7、在答辩前一周, 应将毕业论文交指导教师审核签字后, 送交评阅教师评阅。8、需提交完整的毕业论文两份, 一份交指导教师保存, 一份交学院保存。毕业设计(论文)查阅的数据1 Orlov P. fundamentals of Machine Design. Moscow: Mir Pub, 1987: 23-272 刘鸿文. 材料力学M. 北京: 高等教育出版社, 2004: 30-90. 3赵昱东. 圆锥破碎机的新发展J. 中国钨业, 2004(2): 42-45. 4李伯奎, 陈前亮, 谷勇霞. 单缸液压圆锥破碎机的现状及发展趋势J. 矿山机械2006 (4): 14-15. 5 李爱芝, 黄新平. 水泥熟料破碎机生产研究现状及发展趋势J. 机械工程师, 2005(3): 12-13. 6高强, 张建华. 破碎理论及破碎机的研究现状与展望J. 机械设计, 2009(10): 26. 7濮良贵, 纪名刚. 机械设计M. 北京: 高等教育出版社. 2001: 41-59. 8成大先. 机械设计手册M. 北京: 化学工业教育出版社, 2002. 17-65. 9 毛平淮. 互换性与测量技术基础M. 北京: 机械工业出版社, 2006: 20-30. 10孙志礼. 机械设计M. 沈阳: 东北大学出版社, 2002: 142-149. 11郎宝贤, 郎世平. 国内外破碎机的差距与发展趋势J. 矿械, 2004(9): 71-73. 12郎宝贤, 颚式破碎机现状与发展J. 矿山机械, 2004(1): 9-10. 13韩维涛, 张亚新, ANSYS优化技术在零件结构设计中的应用J. 机械研究与应用2005(06): 92-94. 14赵显东. 新型高效破碎设备综述J. 矿山机械, 2004(4): 97-99. 15蔡赞烽, 胡明振, 刘超, 破碎理论与数学模型发展综述J. 黑龙江科技信息, 2008(04): 49-51. 16 闻邦椿. 机械设计手册M. 北京: 机械工业出版社, 2010: 32-24. 17GAAFAR L K, MASOUD S. A Genetic algorithms and simulated annealing for scheduling in agile manufacturing. International Journal of Production Research J. 2005(14): 75-76. 18WANG L, ZHENG D Z. An effective hybrid heuristic for flow shop scheduling J. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2003, 21(1): 38-4419 Maciac A, Cuerda E M, Diaz M A. Application of the Rosin-rammler and Gates-gaudin-schuhmann Models to the Particle Size distribution Analysis of Agglomerated CorkJ. Materials Characterization, 2004, 52: 1592164毕业设计(论文)进度安排序号毕业设计(论文)各阶段进度名称日期备 注1选择课题, 题目为弹簧圆锥破碎机机构设计2013年6月30日2公布题目学生和教师双向选择, 教师介绍题目2013年7月2日3机械系毕业设计动员报告2013年7月6日 4准备弹簧圆锥破碎机的的文献综述、外文翻译和开题报告, 完成破碎机整体方案设计2013年7月7日9月25日5上交弹簧圆锥破碎机的文献综述、开题报告, 开题报告答辩2013年9月30日 6完成传动系统结构设计2013年11月15日 7完成弹簧圆锥破碎机总装配图, 并进行中期答辩2013年11月30日8完成所有图纸2014年12月15日9讲座, 论文规范2013年12月16日10审图, 所有图纸、论文、附属过程材料交到审图老师2013年12月20日11毕业答辩2014年1月5日12上交所有毕业论文材料、光盘资料2014年1月8日 指导教师(签名) 学 生(签名) 开始执行任务日期 湖州师范学院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名班级学号专 业机械设计制造及其自动化指 导 教 师开题时间2013. 9. 30设计(论文)题目300KW型弹簧圆锥破碎机结构设计选题意义、研究现状及存在问题选题意义: 物料破碎是许多行业(如矿山、冶金、化工、建材、陶瓷、筑路等)产品生产中不可或缺的工艺过程。因为物料的物理特性及结构的差异非常大, 为了适应各种物料的生产要求, 破碎机的种类也是多种多样的。就以金属的选矿而言, 破碎金属是选矿厂的首道工序, 为了分离出有用矿物, 可以分为粗碎、中碎、细碎, 且需要要磨矿。由于破碎对于选矿厂来说耗能巨大(约占全厂耗电的50%), 为了节约能原和提高产品的生产效率, 提出“多碎少磨”的生产原则。这进一步使破碎机向细碎、粉碎以及节能方向前进。研究现状: 传统的圆锥破碎机由于具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便、价格低廉、适用性强等优点, 所以在工业上得到广泛应用。存在问题: 其缺点是非连续性破碎、效率较低, 破碎比较小, 给矿不均匀引起粉料盘磨损不均匀等。偏心轴锥形套总是松动, 导致端盖、锥形套及大皮带轮磨损研究目标和内容研究目标: 完成圆锥破碎机及传动设计。研究内容: 要求完成对圆锥破碎机的结构和运动设计。设计包括: 方案论证选择、传动系统设计、总体布局设计、各部分的结构设计、标准设备的选择等。圆锥破碎机主要是挤压完成破碎大块物料的工作, 通过对圆锥破碎机的设计训练, 能够将所学专业知识综合运用到机电工程设计中, 熟悉并掌握机电系统设计的过程、步骤和方法。认真完成查找圆锥破碎机设计相关数据的任务, 经方案设计、比较与技术、经济分析, 提出其设计方案, 并进行相应的技术设计与结构设计。主要技术参数有: 主轴的中心线与机器的中心线之间成13夹角, 当主轴旋转时, 其中心线做锥面运动, 锥角成26, 每小时破碎120150吨, 额定功率不小于300KW。研究方法、步骤和措施第一阶段: 准备阶段: 了解圆锥破碎机的现状和发展, 查阅课题相关的国内外文献, 拟订设计思路。第二阶段: 设计阶段: 确定总体设计方案, 根据课题给定的工况条件和基本要求进行设计计算, 确定主要参数, 对所得资料结果进行分析、处理, 对破碎机的传动、驱动等主要部件进行选型和校核。第三阶段: 制图阶段: 整理各类数据和数据, 利用CAD制图, 分别做出系统的总装图及各部件的装配图和零件图。 第四阶段: 总结阶段: 撰写设计说明书, 检查图纸, 准备答辩。研究的总体安排与进度2013年6月30日 选择课题, 题目为弹簧圆锥破碎机机构设计2013年7月2日 公布题目学生和教师双向选择, 教师介绍题目2013年7月6日 机械系毕业设计动员报告2013年7月7日 准备弹簧圆锥破碎机的的文献综述、外文翻译和开题报告, 完成破碎9月29日 机整体方案设计2013年10月30日 上交弹簧圆锥破碎机的文献综述、开题报告, 开题报告答辩2013年11月15日 完成传动系统结构设计2013年11月30日 完成弹簧圆锥破碎机总装配图, 并进行中期答辩2013年12月15日 完成弹簧圆锥破碎机所有图纸(包括装配图、部装图、零件图)2013年12月16日 讲座, 论文规范2013年12月20日 论文规范审图, 所有图纸、论文、附属过程材料交到审图老师2014年1月5日 毕业答辩2014年1月8日 上交所有毕业论文材料、光盘资料 主要参考文献1 Orlov P. fundamentals of Machine Design. Moscow: Mir Pub, 1987: 23-272刘鸿文. 材料力学M. 北京: 高等教育出版社, 2004: 30-90. 3赵昱东. 圆锥破碎机的新发展J. 中国钨业, 2004(2): 42-45. 4李伯奎, 陈前亮, 谷勇霞. 单缸液压圆锥破碎机的现状及发展趋势J. 矿山机械2006 (4): 14-15. 5 李爱芝, 黄新平. 水泥熟料破碎机生产研究现状及发展趋势J. 机械工程师, 2005(3): 12-13. 6高强, 张建华. 破碎理论及破碎机的研究现状与展望J. 机械设计, 2009(10): 26. 7濮良贵, 纪名刚. 机械设计M. 北京: 高等教育出版社. 2001: 41-59. 8成大先. 机械设计手册M. 北京: 化学工业教育出版社, 2002. 17-65. 9 毛平淮. 互换性与测量技术基础M. 北京: 机械工业出版社, 2006: 20-30. 10孙志礼. 机械设计M. 沈阳: 东北大学出版社, 2002: 142-149. 11郎宝贤, 郎世平. 国内外破碎机的差距与发展趋势J. 矿械, 2004(9): 71-73. 12郎宝贤, 颚式破碎机现状与发展J. 矿山机械, 2004(1): 9-10. 13韩维涛, 张亚新, ANSYS优化技术在零件结构设计中的应用J. 机械研究与应用2005(06): 92-94. 14赵显东. 新型高效破碎设备综述J. 矿山机械, 2004(4): 97-99. 15蔡赞烽, 胡明振, 刘超, 破碎理论与数学模型发展综述J. 黑龙江科技信息, 2008(04): 49-51. 16 闻邦椿. 机械设计手册M. 北京: 机械工业出版社, 2010: 32-24. 17GAAFAR L K, MASOUD S. A Genetic algorithms and simulated annealing for scheduling in gile manufacturing. International Journal of Production Research J. 2005(14): 75-76. 18WANG L, ZHENG D Z. An effective hybrid heuristic for flow shop scheduling J. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2003, 21(1): 38-4419 Maciac A, Cuerda E M, Diaz M A. Application of the Rosin-rammler and Gates-gaudin-schuhmann Models to the Particle Size distribution Analysis of Agglomerated CorkJ. Materials Characterization, 2004, 52: 1592164指导教师审核意见 指导教师(签名) 年 月 日 毕业论文文献综述毕业 论 文 题 目300KW弹簧圆锥破碎机的结构设计文献综述题目关于弹簧圆锥破碎机的研究学 院信息与工程学院专 业机械设计制造及其自动化姓 名学 号指导教师关于弹簧圆锥破碎机的研究文献综述湖州师范学院信息工程学院机械设计制造及其自动化 摘要: 破碎机的出现已有多年的历史, 经过人们长期的实践和不断完善与改进, 其结构型式和机构参数日臻合理, 结构简单、制造容易、工作可靠、维修方便, 故在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。随着现代化的发展, 各工业部门对破碎石的需求进一步增长, 研究圆锥破碎机具有很重要的意义。关键词: 破碎机械;应用现状;发展趋势1. 导言破碎设备的作用就是将较大颗粒的物体碾压或撞击使其破碎成为小颗粒的物体, 破碎设备的应用非常的广泛, 包括冶金、矿山、煤炭、建筑、环保等行业中。相比于其他破碎设备, 弹簧圆锥破碎机具有生产效率很高, 同时破碎后的颗粒小而均匀的特点, 可以满足大多数的煤矿的基本生产需求, 所以圆锥破碎机成为了矿山选矿及煤炭磨粒的主要破碎设备。中国最早的圆锥破碎设备是在前苏联的圆锥破碎机为基础, 制造研发而成的, 但最早的圆锥破碎机存在着很多的问题。在科研人员的在不停的改进下, 现阶段我国的圆锥破碎设备破碎的物料范围在不断的扩大, 同时也在不停的朝着可靠、高效、低耗、节能、自动化等方向发展。2. 发展历史破碎设备可以按照其结构特征和工作原理可把它们分为颚式破碎机、旋回式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机和冲击式破碎机1。(1)颚式破碎机颚式破碎机是最先发明的破碎设备, 第一架颚式破碎机是在美国发明的2。它结构简单, 却很实用, 在生产中发生故障也很容易修复, 所以被广泛的应用在了各种需要破碎的行业中。但也存在着诸如破碎的性能和生产力低等诸多问题, 以改善颚式破碎机, 在国内外相继研制出了各种型号的颚式破碎机来改善其存在的缺点3。经过改善之后的破碎机主要的型号有以下几种: 简摆双腔颚式破碎机, 它改变了产品的直径大小和破碎比, 还可以连续的进行工作, 提高生产效率4;双动颚颚式破碎机, 它改变了原有破碎机的结构, 使得生产效率和使用寿命都有所提高;外动颚匀摆颚式破碎机, 它的工作原理是通过动颚和连杆的分离从而改变动颚的运动轨迹, 所以改变其中机构的参数就能把动力传递给动颚, 改善之后的破碎机外形相对较低、工作效率高、处理能力强、操作方便等优点;振动颚式破碎机, 它是通过内部产生的惯性力再加上高频振动对矿石进行破碎的, 所以所具有破碎力度相对大、破碎比较高等特点。(2)旋回式破碎机旋回式破碎机属于大型破碎设备, 是用于大型矿石破碎及坚硬物料破碎的主要设备, 于矿业、冶金、化工和水利等行业广泛应用5。回旋式破碎机的动锥安装在主轴上, 在动锥和定锥中间装有衬板, 从而形成了破碎腔, 电动机将动力通过传动装置传给动锥, 使动锥能够连续的对矿石进行破碎, 矿石的排出是靠其自身的重力来完成排出。旋回式破碎机是连续工作的, 具有较高的生产效率, 所以回旋式破碎机的生产效率大约是颚式破碎机的2倍6。所以回旋式破碎机相对于颚式破碎机有较高的生产效率、产品质量高、破碎比大等特点710。(3)圆锥破碎机圆锥式破碎机主要应用在矿业上, 因为它能破碎硬度较大的材料, 且生产效率高, 产品质量也相对较高。3. 存在问题及发展趋势就目前而言, 破碎机发展主要存在着的问题如下: (1)破碎机向细碎、粉碎和高效节能方向发展。物料的破碎是许多行业(如冶金、矿山、建材、化工、陶瓷筑路等)产品生产中不可缺少的工艺过程11。由于物料的物理性质和结构差异很大, 为适应各种物料的要求, 破碎机的品种也是五花八门的。就金属矿选矿而言, 破碎是选矿厂的首道工序, 为了分离用矿物, 不但分为粗碎、中碎、细碎, 而且还要磨矿1213。因为破矿是选矿厂的耗能大户(约占全厂耗电的50%), 为了节能和提高生产效率, 所以提出了“多碎少磨”的技术原则14。(2)向标准化、系列化、通用化发展。这是便于设计, 组织专业化生产、保证质量和降低成本的途径。(3)吵着优化结构设计的方向发展。弹簧圆锥破碎机对偏心角度进行优化设计, 可在保证实现工艺要求的前提下得到最佳的机构尺寸参数, 当然由于数学模型建立的不一样, 所以得到的目标函数也有很多种, 如曲柄半径、动颚排料口处的特征值以及一个破碎循环派出的物料体积等, 目的是使破碎效果最佳, 同时生产能力最大。优化方法由于建模, 所选的变量, 约束条件的不同也有多种算法。(4)向计算机辅助设计与颚式破碎机的自动化设计的结合方向发展。随着CAD技术的发展, 也开发住了一些圆锥破碎机的CAD系统。二维CAD基本上实现了破碎机设计、优化、绘图的自动化, 但要用二维的试图来表示三维的物体。目前借助于一些大型的三维绘图软件, 已经实现三维实体模型的设计15。参考文献: 1 Orlov P. fundamentals of Machine Design. Moscow: Mir Pub, 1987: 23-272刘鸿文. 材料力学M. 北京: 高等教育出版社, 2004: 30-90. 3赵昱东. 圆锥破碎机的新发展J. 中国钨业, 2004(2): 42-45. 4李伯奎, 陈前亮, 谷勇霞. 单缸液压圆锥破碎机的现状及发展趋势J. 矿山机械2006 (4): 14-15. 5 李爱芝, 黄新平, . 水泥熟料破碎机生产研究现状及发展趋势J. 机械工程师, 2005(3): 12-13. 6高强, 张建华. 破碎理论及破碎机的研究现状与展望J. 机械设计, 2009(10): 26. 7孙志礼. 机械设计M. 沈阳: 东北大学出版社, 2002: 142-149. 8郎宝贤, 郎世平. 国内外破碎机的差距与发展趋势J. 矿械, 2004(9): 71-73. 9郎宝贤, 颚式破碎机现状与发展J. 矿山机械, 2004(1): 9-10. 10韩维涛, 张亚新, ANSYS优化技术在零件结构设计中的应用J. 机械研究与应用2005(06): 92-94. 11赵显东. 新型高效破碎设备综述J. 矿山机械, 2004(4): 97-99. 12蔡赞烽, 胡明振, 刘超, 破碎理论与数学模型发展综述J. 黑龙江科技信息, 2008(04): 49-51. 13 闻邦椿. 机械设计手册M. 北京: 机械工业出版社, 2010: 32-24. 14GAAFAR L K, MASOUD S. A Genetic algorithms and simulated annealing for scheduling in agile manufacturing. International Journal of Production Research J. 2005(14): 75-76. 15WANG L, ZHENG D Z. An effective hybrid heuristic for flow shop scheduling J. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2003, 21(1): 38-44. 毕业论文外文翻译毕业设计(论文)题目300KW弹簧圆锥破碎机的结构设计翻译题目煤的冲击式破碎机的分形特征学 院信息与工程学院专 业机械设计制造及其自动化姓 名班 级 学 号指导教师毕业设计(论文)外文翻译原文Fractal Character of the Impact Crusher of CoalLI Jian-ping, ZHANG Jia-jia, DU Chang-longCollege of Mechanical and Electrical EngineeringChina University of Mining and Technology, CUMTXuzhou, ChinaAbstract: Fractal expression of the size distribution of impact crusher of coal is built according to fractal theory. Orthogonal experiment is carried out by impactive crush equipment and size distribution of the crusher of coal is linear fitted and analyzed in double logarithmic coordinates. The results indicate that regression curve in double logarithmic coordinates is straight and linear regression is favorable. The fractal theory is suitable for the distribution discipline of the impact crusher of coal. Among the factors which affect the fractal dimension of coal, the speed of impact is notable, hardness of materiel is secondly and impact frequency is very little; fractal dimension decreases with the increases of hardness of coal and increases with the increases of impact speed. Key words: impact crusher; fractal properties; orthogonal experiment; size distribution I. I NTRODUCTION With the increasing mechanization of mining and the exploitation of coal seam with dirt band, the quality of raw coal decreases as the increases of the content of large gangue mixed in the coal. The large number of gangue goes into the coal preparation that affects the efficiency of coal preparation and increase the cost of preparation. Meanwhile the gangue is stacked on the ground after preparation, which becomes the hazard sources of environmental Pollution. The separation of gangue from coal underground can not only improve the quality of raw coal, decrease the cost of preparation, but also provide materials to the gangue filling underground1 2. The impactive crash of coal and gangue is a effective way to separate gangue from coal underground and the statistical characteristics of rock crash can described by fractal dimension3 4. Therefore the research of fractal fragmentation distribution of coal and gangue can provide the gangue separation with theoretical support. Scholars at home and abroad mainly probe into the fragments fractal character of rock material damaged under Blast loading for the research of size distribution of particle, fractal character of rock material damaged under general mechanical disruption has not be discussed adequately. The fractal character of rock fragment loading on uiaxial compressive test was studied in reference 5, 6, fractal model for consuming energy on rock fragmentation is provided in rotary drilling in reference 7, fractal character of the distribution law of the cutting coal size was studied in reference 8. Research of the fractal character of the impact crusher of coal and gangue is rare in contrast. Therefore, fractal character of the impact crusher of coal is researched according to impactive experimentation in this paper. II. FRACTAL MODEL OF SIZE DISTRIBUTION There are many models which study on the distribution law of particle size, Rosin-Rammler (R-R) and Gates-Gaudin-Schuhmann model and Weibull distribution are in common use9-10. Using fractal dimension to describe the seemingly haphazard size distribution is a significant progress in the field of research on size distribution of rock in the last decades11, 12. Fractal dimension was defined the as follows13 (1)Were x is characteristic scale of crashed coal; F is amount of crashed coal that characteristic scale is greater than or equal to x; c is constant of proportionality; D is fractal dimension. Density distribution function of coal particles can be got by the derivation of fractal dimension (2)Mass of particle whose size is greater than x was obtained from Eq. 2 (3)Were xmax is the size of the biggest particle, mm; is density, g/mm3; is the shape factor of particle. Mass accumulation rate whose size is greater than x was obtained from Eq. 3 (4)Mass accumulation rate whose size is less than x can be got from Eq. 4 (5)Fractal dimension of size distribution (D) can be calculated by linear regression in double logarithmic coordinate system. Physical meaning of fractal dimension (D) is expressed as follows: The large amount of fractal dimension indicates there are many and small fragments, the small amount of fractal dimension indicates there are less and big fragments, Therefore, fractal dimension (D) can be used as fragmentation characteristic index under specific loading mode 14. III. E XPERIMENTATION A. Device of experimentation The device consists of feeding belt, chute, high-speed belt accelerator, pressing device and crush plate, which is shown in Fig. 1. Coal is carried by feeding belt along the chute to the high-speed belt accelerator, while the coal is fixed by pressing device. Coal impacts the crush plates at high speed. The speed of high-speed belt accelerator is adjusted by inverter in order to get different impact speed. Fig. 1 Layout of experimental device1 crush plate; 2 pressing device; 3 high-speed belt accelerator; 4 chute; 5 feeding beltB. Experimental methodsThe coal samples came from Shandong Liangzhuang Coal Corporation, Shandong Daliu Coal Corporation, Xuzhou Jiahe Coal Corporation and their Protodikonovs hardness are 0. 84, 1. 54, 2. 42 respectively. The coal is screened out from 50 mm to 150 mm by sieve and nine samples are obtained on average. Each of the samples is 200Kg weight. Orthogonal test is carried out using directly impact crusher machine. Hardness of coal, impact speed, impact frequency are set as the factor and each factor has three level. The factors and levels are shown in Table 1. T ABLE 1 LEVELS OF FACTORSTest No. Hardness(A)(f)Factor impact speed(B)(m/s)Impace frequency(c)level10. 846121. 548232. 42103Experiment was conducted under orthogonal table L9 (34) according to the levels of factors defined. C. Experimental results and analysis Results of orthogonal experiment are shown in Table 2. T ABLE 2 E XPERIMENTAL FINDINGSNO. ABCCumulative percentage(%)50mm70mm90mm110mm130mm150mm10. 846143. 659. 572. 387. 293. 110020. 848264. 979. 693. 710010010030. 8410373. 487. 197. 510010010041. 546223. 637. 952. 177. 491. 210051. 548354. 271. 383. 191. 695. 810061. 5410151. 260. 772. 583. 796. 110072. 426316. 230. 848. 770. 386. 310082. 428130. 543. 965. 176. 193. 710092. 4210253. 364. 879. 787. 3100100Slope (b) and correlation coefficient (R2) can be got according to linear fitting curve and fractal dimension (D) can be calculated by b correspondingly. Fractal dimension (D) is analyzed by visual analysis of orthogonal experiment in order to find out the Primary and secondary factors that affect the fractal dimension. Result of analysis is shown in Table 3. T ABLE 3 ANALYSIS OF EXPERIMENTAL FINDINGSNO. ABCDR210. 84612. 230. 98220. 84822. 440. 98330. 841032. 590. 94541. 54621. 530. 98751. 54832. 450. 95261. 541012. 360. 99072. 42631. 310. 98982. 42811. 880. 98592. 421022. 340. 993K17. 265. 076. 47K26. 346. 776. 31K35. 537. 296. 35R1. 732. 220. 16 In Table 3, effect value of each factor ( ki) is the sum of fractal dimension of each factor under level i ; range ( R ) is the subtraction of the max and minimum of the effect value of each factor, R is the key index to measure the fluctuation of fractal dimension. The diversification of the factor whose range is bigger has a bigger influence on fractal dimension. It can be seen from the results that among the factors which affect the fractal dimension of coal, the speed of impact is notable, hardness of materiel is secondly and impact frequency is very little; Fractal dimension decreases with the increases of hardness of coal and increases with the increases of impact speed. IV. CONCLUSION 1) The fractal theory is suitable for the distribution discipline of the impact crusher of coal. 2) Among the factors which affect the fractal dimension of coal, the speed of impact is notable, hardness of materiel is secondly and impact frequency is very little. 3) Fractal dimension decreases with the increases of hardness of coal and increases with the increases of impact speed. ACKNOWLEDGEMENTSThe authors gratefully acknowledge the Major Project of National Natural Science Foundation (Project No. 50834004). REFERENCES1 QIAN Ming-gao, XU Jia-lin, MIAO Xie-xing. Technique of cleaning mining in coal mineJ. Journal of China University of Mining & Technology, 2003, 32(4): 343-348. (in Chinese) 2 ZHANG Ji-xiong, MIAO Xie-xing, Underground Disposal of Waste in Coal MineJ. Journal of China University of Mining & Technolog, 2006, 35(2): 197-200. (in Chinese) 3 SUN Xi-kui, LI Xue-hua. The New Technology of Waste-filling Replacement Mining on Strip Coal PillarJ. Journal of China Coal Society, 2008, 33(3): 259-263. (in Chinese) 4 PAN Zhao-ke, LIU Zhi-he. Fractal Properties of Size Distribution of Gangue Agmentation and Routine CalculationJ. Journal of Taiyuan University of Technology , 2004, 35(2): 115-117. (in Chinese) 5 DENG Tao, YANG Lin-de, HAN Wen-feng. Influence of Loading Form on Distribution of Marble FragmentsJ. Journal of Tongji University(Natural Science), 2007, 35(1): 10-14. (in Chinese) 6 PAN Zhao-ke, LIU Zhi-he. Fractal Properties of Size Distribution of Gangue Agmentation and Routine CalculationJ. Journal of Taiyuan University of Technology. 2004, 35(2): 115-117. (in Chinese) 7 YAN Tie; LI Wei; BI Xue-liang; LI Shi-bin. Fractal Analysis of Energy Consumption of Rock Fragmentation in Rotary DrillingJ. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2008, 27(s2): 3649-3654. (in Chinese) 8 LIU Song-yong, DU Chang-long, LI Jian-ping. Fractal Character of the Distribution Law of the Cutting Coal SizeJ. Journal of China Coal Society, 2009, 34(7): 978-982. (in Chinese) 9 Maciac A, Cuerda E M, Diaz M A. Application of the Rosin-rammler and Gates-gaudin-schuhmann Models to the Particle Size distribution Analysis of Agglomerated CorkJ. Materials Characterization, 2004, 52: 1592164 10 TAO Chi-dong. Mining Machinery M. Bei Jing: Coal Industry Press, 1993: 35-37. 11 Turcotte D L. Fractals and FragmentationJ. J Geophys Res, 1986, 91 (132): 1 921 1 926. 12 GAO Feng, XIE He-ping, ZHAO Peng. Fractal Properties of Size-frequency Distribution of Rock Fragments and the Influence of Meso-structure J . Chinese Journal of Rock and Engineering, 1994, 13 (3) : 240246. (in Chinese) 13 XIE He-ping. Introduction of the Fractals-Rock Mechanics M. Bei Jing: Science Press, 1996: 112-116. (in Chinese) 14 WANG Li, GAO Qian. Fragmentation Predicition of Rock Based on Damage Energy DissipationJ. Journal of China Coal Society, 2007, 32(11) :1170-1174. (in Chinese)From: Li Jian ping; Zhang Jia-jia; Du Chang-long/Consumer Electronics, Communications and Networks (CECNet), 2011 International Conference on煤的冲击式破碎机的分形特征LI Jian-ping, ZHANG Jia-jia, DU Chang-long机械与电气工程学院中国矿业大学, 中国矿业大学徐州, 中国摘要: 煤的冲击式破碎机的粒度分布的分形表达是根据分形理论构建。正交试验是通过煤的破碎机冲击粉碎设备的大小和分布进行线性拟合, 在双对数坐标分析。结果表明, 回归曲线在双对数坐标中是直的并且线性回归是有利的。分形理论对煤的冲击式破碎机的分布规律是合适的。其中影响煤炭的分形维数的因素, 冲击的速度是显着的, 材料的硬度是第二, 冲击频率是非常小的;分形维数随着煤硬度和冲击速度的增加而减小。关键词: 冲击式破碎机, 分形特性;正交实验;粒度分布1. 介绍随着采矿和煤层夹矸开采的日益机械化, 原料煤的质量随大矸石混入煤中含量的增加而下降。煤矸石大量进入选煤影响选煤效率, 提高制备成本。同时, 煤矸石在制备后被堆放在地面, 成为环境污染的危险源。从地下煤矸石中分离不仅可以提高原煤质量, 降低制备成本, 而且还可以提供材料, 并且煤矸石可以充填地下1-2。煤矸石的冲击碰撞是有效的分离的煤矸石和地下岩石的破碎的统计特性, 它可以用分形维数的方式来描述3-4。因此, 煤和煤矸石的破碎分形分布的研究可以给矸石分离提供理论支持。一些学者在国内外主要探讨了岩石材料在冲击载荷受损的情况下粒度分布的研究的部分分形特征, 岩石材料在一般机械破碎损坏的分形特征还没有得到充分的讨论。对岩石碎片装上uiaxial压缩试验的分形特征进行了研究参考文献5, 6, 对岩石破碎耗能的分形模型中提供了旋转钻井在参考文献7, 分形的割煤的分布规律字符大小, 研究了参考8。对煤矸石的冲击式破碎机的分形特征的对比研究, 是罕见的。因此, 煤的冲击式破碎机的分形特征是本文根据冲击试验研究的。2. 粒度分布分形模型有许多模型是对对粒径分布规律的研究, 松香Rammler(RR)和盖茨戈丹 - 舒曼模型和Weibull分布的分布规律的研究是常用的9-10。用分形维数描述看似随意的粒度分布是在过去的几十年中岩石粒度分布研究领域的一个重大进展11, 12。分形维数的定义如下13: (1)式中: x: 松散煤体特征尺度;F: 煤炭坠毁的特征尺度大于或等于x的量;c: 比例常数;D: 为分形维数。煤颗粒的密度分布函数可以通过分形维数的推导可以得到 (2)从公式2得到的颗粒的质量, 其尺寸大于X的质量 (3)XMAX是粒度最大的粒子, 长度单位是毫米, 密度单位是, g/mm3分别是粒子的形状因子。质量累积速率, 其尺寸大于X从公式3得到。 (4)质量累积速率, 其尺寸小于x可以从公式4可以得到 (5)粒度大小分布分形维数(D)可以通过线性回归在双对数坐标系中计算。 分形维数的物理意义(D)表示如下: 大量的分形维数的表示有许多和小碎片, 少量的分形维数表明有越来越大的碎片, 因此, 分形维数(D)能够在特定的加载模式作为破碎特性指标14。3. 实验(1) 实验设备该装置由输送带, 溜槽, 高速带加速器, 加压装置和粉碎板, 它是如图1所示的。煤是通过将沿滑槽皮带高速带加速器进行的, 而煤是固定的加压装置。在高速下破碎板的冲击会影响煤的。高速带加速器的速度是通过变频器调整以获得不同的冲击速度。图1 实验装置布装图1破碎板;2压装置;3高速带加速器;4槽;5输送带(2) 实验方法煤样来自山东靓装煤炭进出口公司, 山东大柳煤矿总公司, 徐州夹河煤矿公司和他们的普氏硬度分别为0. 84, 1. 54, 2. 42。将煤筛选出从50毫米150毫米筛分成9个样品并且获得的平均值。每个样品有200公斤的重量。用正交试验法是直接用冲击式破碎机进行的。煤的硬度, 冲击速度, 冲击频率设置为因素, 每个因素有三个水平。它的因素和水平如表1所示。表1因素水平测试序号. 硬度(A)(f)冲击速度(B)(m/s)冲击频率(c)水平10. 846121. 548232. 42103实验是根据所定义的因子水平下的正交表L9(34)进行的。(3) 实验结果及分析正交试验的结果示如表2所示。表2 实验结果NO. ABC累积百分比(%)50mm70mm90mm110mm130mm150mm10. 846143. 659. 572. 387. 293. 110020. 848264. 979. 693. 710010010030. 8410373. 487. 197. 510010010041. 546223. 637. 952. 177. 491. 210051. 548354. 271. 383. 191. 695. 810061. 5410151. 260. 772. 583. 796. 110072. 426316. 230. 848. 770. 386. 310082. 428130. 543. 965. 176. 193. 710092. 4210253. 364. 879. 787. 3100100斜率(b)和相关系数(R2)可根据线性拟合曲线和分形维数(D)可以用b相应地计算得到。分形维数(D)的视觉正交实验分析, 以找出影响分形维数的主次因素分析。分析的结果示于表3中。表3 实验结果分析序号ABCDR210. 84612. 230. 98220. 84822. 440. 98330. 841032. 590. 94541. 54621. 530. 98751. 54832. 450. 95261. 541012. 360. 99072. 42631. 310. 98982. 42811. 880. 985K17. 265. 076. 47K26. 346. 776. 31K35. 537. 296. 35R1. 732. 220. 16在表3中, 每个因子(KI)的效果值是各因素的分形维数在i层的总和;范围(R)是各因素的效应值的最大值和最小值的相减得到的, R是测量分形维数的波动的关键指标。其范围是较大的因素的多元化对分形维数更大的影响力。可以从结果中可以看出, 其中影响煤的分形维数的因素, 冲击的速度是显着的, 材料的硬度是第二和冲击频率非常小, 随着煤的硬度的增加的分形维数是降低的而冲击速度的增加分形维数是增加的。4. 结论(1) 分形理论是适用于煤的冲击式破碎机的分布规律。(2) 其中影响煤炭的分形维数的因素, 冲击的速度是显着的, 材料的硬度是第二和冲击频率是非常小的。(3) 煤的硬度增加分形维数减少, 而冲击速度的增加而增加。致谢作者非常感谢国家自然科学基金重点项目(项目编号: 50834004)。参考文献1 QIAN Ming-gao, XU Jia-lin, MIAO Xie-xing. Technique of cleaning mining in coal mineJ. Journal of China University of Mining & Technology, 2003, 32(4): 343-348. (in Chinese) 2 ZHANG Ji-xiong, MIAO Xie-xing, Underground Disposal of Waste in Coal MineJ. Journal of China University of Mining & Technolog, 2006, 35(2): 197-200. (in Chinese) 3 SUN Xi-kui, LI Xue-hua. The New Technology of Waste-filling Replacement Mining on Strip Coal PillarJ. Journal of China Coal Society, 2008, 33(3): 259-263. (in Chinese) 4 PAN Zhao-ke, LIU Zhi-he. Fractal Properties of Size Distribution of Gangue Agmentation and Routine CalculationJ. Journal of Taiyuan University of Technology , 2004, 35(2): 115-117. (in Chinese) 5 DENG Tao, YANG Lin-de, HAN Wen-feng. Influence of Loading Form on Distribution of Marble FragmentsJ. Journal of Tongji University(Natural Science), 2007, 35(1): 10-14. (in Chinese) 6 PAN Zhao-ke, LIU Zhi-he. Fractal Properties of Size Distribution of Gangue Agmentation and Routine CalculationJ. Journal of Taiyuan University of Technology. 2004, 35(2): 115-117. (in Chinese) 7 YAN Tie; LI Wei; BI Xue-liang; LI Shi-bin. Fractal Analysis of Energy Consumption of Rock Fragmentation in Rotary DrillingJ. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2008, 27(s2): 3649-3654. (in Chinese) 8 LIU Song-yong, DU Chang-long, LI Jian-ping. Fractal Character of the Distribution Law of the Cutting Coal SizeJ. Journal of China Coal Society, 2009, 34(7): 978-982. (in Chinese) 9 Maciac A, Cuerda E M, Diaz M A. Application of the Rosin-rammler and Gates-gaudin-schuhmann Models to the Particle Size distribution Analysis of Agglomerated CorkJ. Materials Characterization, 2004, 52: 1592164 10 TAO Chi-dong. Mining Machinery M. Bei Jing: Coal Industry Press, 1993: 35-37. 11 Turcotte D L. Fractals and FragmentationJ. J Geophys Res, 1986, 91 (132): 1 921 1 926. 12 GAO Feng, XIE He-ping, ZHAO Peng. Fractal Properties of Size-frequency Distribution of Rock Fragments and the Influence of Meso-structure J . Chinese Journal of Rock and Engineering, 1994, 13 (3) : 240246. (in Chinese) 13 XIE He-ping. Introduction of the Fractals-Rock Mechanics M. Bei Jing: Science Press, 1996: 112-116. (in Chinese) 14 WANG Li, GAO Qian. Fragmentation Predicition of Rock Based on Damage Energy DissipationJ. Journal of China Coal Society, 2007, 32(11) :1170-1174. (in Chinese)From: Li Jian ping;Zhang Jia-jia;Du Chang-long/Consumer Electronics, Communications and Networks (CECNet), 2011 International Conference on湖州师范学院本科毕业设计(论文)指导教师审阅表论文题目300KW型弹簧圆锥破碎机结构设计学生姓名班级学号指导教师姓名职称讲师设计(论文)得分指导教师审阅意见: 冯艳同学在设计过程中能够按时完成每一步设计任务, 态度积极主动, 对于设计题目, 从方案的选择到结构设计, 都能主动和指导教师进行探讨。该题目是弹簧圆锥破碎机结构的设计, 用于实际生产, 选题合适, 具有现实意义。该设计任务完成了弹簧圆锥破碎机结
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