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颚式破碎机机构参数优化和破碎力仿真分析

作　者: 窦照亮
导　师: 董为民
学　校: 昆明理工大学
专　业: 机械制造及自动化
关键词: 复摆颚式破碎机工作装置虚拟样机技术参数化分析仿真分析
分类号: TD451
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 236次
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内容摘要

物料的粉碎是冶金、矿山、建材、化工、电力等工业部门应用广泛的一种工艺过程,每年有大量的原料和再利用的废料都需要进行粉碎处理,在粗碎阶段,颚式破碎机是应用的主要设备。颚式破碎机性能的优劣关系到生产能力的高低与产品的质量水平,研制出高效节能的破碎机,可以节约大量资金成本,提高生产效率,对于达到优质、高产、低成本、低能耗具有重要的意义。论文是以PE-250×400复摆颚式破碎机为研究对象,基于计算机图形学和虚拟样机技术,以生产能力为目标函数对工作装置机构进行优化；通过实验和仿真分析相结合的方法对破碎力进行分析。利用Solid Edge软件建立复摆颚式破碎机的三维模型,并对其工作装置进行简化,基于虚拟样机技术,利用ADAMS软件对工作装置施加相应的约束,对模型验证正确后,进行运动学仿真分析,得到动颚重心的速度、加速度、角速度、角加速度,并分析速度大小对破碎机性能的影响。通过仿真分析得到动颚齿面运动轨迹及动颚行程特征值,为以后破碎机设计提供参考。在ADAMS软件中建立工作装置机构的参数化模型,确立以生产能力为目标函数,以曲柄长度和连杆长度为设计变量.,建立设计变量与生产能力之间的关系式,通过设计研究分析曲柄长度和连杆长度对生产能力的影响。利用优化设计的方法得到生产能力最大时机构尺寸的最优值。最后对破碎力的分析采用实验和仿真分析相结合的方法,以砾岩和矽岩为研究对象,利用单轴挤压破碎实验,设定实验方案,分别测定砾岩和矽岩最大破坏载荷并得到矿石力学性能参数,在ADAMS中通过接触力仿真分析矿石在破碎腔的进料口、中间位置、排料口处的碰撞力,对比实验和分析结果得到破碎力在破碎腔中的分布规律,为得到更合理的最大破碎力公式提供依据。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-19
  1.1 课题研究的目的和意义  9-10
  1.2 颚式破碎机的研究现状及发展趋势  10-17
    1.2.1 颚式破碎机的研究现状  10-14
    1.2.2 矿石的破碎及破碎理论  14-16
    1.2.3 颚式破碎机的发展趋势  16-17
  1.3 论文研究的内容及技术路线  17-19
    1.3.1 论文研究的内容  17
    1.3.2 论文研究的技术路线  17-19
第二章虚拟样机技术及ADAMS软件  19-33
  2.1 虚拟样机技术  19-24
    2.1.1 虚拟样机技术概述  19-20
    2.1.2 虚拟样机技术的特点  20-23
    2.1.3 虚拟样机技术的应用  23-24
  2.2 建立破碎机虚拟样机模型  24-26
    2.2.1 Solid Edge软件  24
    2.2.2 破碎机模型的建立  24-26
  2.3 ADAMS软件  26-31
    2.3.1 ADAMS软件简介  26-28
    2.3.2 ADAMS软件基本算法  28-31
  2.4 本章小结  31-33
第三章颚式破碎机的运动学分析  33-47
  3.1 颚式破碎机的类型及工作原理  33-35
    3.1.2 颚式破碎机的工作原理  33-34
    3.1.3 两种破碎机的结构比较  34-35
  3.2 颚式破碎机的运动分析  35-46
    3.2.1 颚式破碎机运动理论分析  35-38
    3.2.2 颚式破碎机运动仿真分析  38-44
    3.2.3 颚式破碎机动颚运动轨迹分析  44-46
  3.3 本章小结  46-47
第四章颚式破碎机机构的参数化分析  47-59
  4.1 颚式破碎机工作装置参数化建模  47-52
    4.1.1 参数化建模简介  47
    4.1.2 工作装置机构的参数化建模  47-51
    4.1.3 验证模型  51-52
  4.2 工作装置机构尺寸的参数化分析  52-57
    4.2.1 设计研究  53-56
    4.2.2 优化分析  56-57
  4.3 本章小结  57-59
第五章颚式破碎机破碎力仿真分析  59-67
  5.1 单轴挤压破碎实验  59-61
    5.1.1 实验前准备  59-60
    5.1.2 实验数据整理  60-61
  5.2 矿石破碎受力分析  61-62
  5.3 矿石挤压仿真分析  62-65
    5.3.1 砾岩碰撞力仿真分析  63-64
    5.3.2 矽岩碰撞力仿真分析  64-65
  5.4 本章小结  65-67
第六章总结与展望  67-69
  6.1 总结  67-68
    6.1.1 论文的主要工作和结论  67-68
    6.1.2 论文存在的不足  68
  6.2 展望  68-69
致谢  69-71
参考文献  71-75
附录本人在攻读硕士学位期间发表论文情况  75

颚式破碎机机构参数优化和破碎力仿真分析

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