章动球磨机的虚拟样机设计及优化分析研究
发布时间:2018-03-16 00:17
本文选题:球磨机 切入点:章动 出处:《郑州大学》2012年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:球磨机作为一种磨粉设备,被广泛应用在多种行业,并发挥着巨大的作用。球磨机属高能耗设备,如何降低球磨机的能耗,提高球磨机的效率是当前磨粉机的主要研究方向。因此,研制新型球磨机,优化球磨时的关键参数,对球磨机的粉磨效率的提高具有重大的意义。 本文研究的对象是章动球磨机,它是一种利用章动原理设计的新型磨机,可用于物料的细磨、超细磨。在章动球磨机处于运行状态时,磨机腔体里面的磨料之间以及磨料与腔体内壁之间会发生强烈的撞击和摩擦,这种运动现象十分复杂。为了优化球磨时的参数,提高章动球磨机的粉磨效率,就需要研究球料在腔体中的运动形态和规律。 为了模拟仿真球磨介质在腔体中的运动形态,本文采用ADAMS软件来建立球磨机的虚拟样机,通过研究球磨介质运动形态的途径来优化球磨机的关键设计参数。 论文首先介绍了本课题的来源与背景,以及国内外对球磨机的最新研究情况。之后给出了章动球磨机的结构组成及其工作原理,描述了基于ADAMS软件的球磨机虚拟样机系统建模的具体方法,详细分析了各个仿真参数的选择。然后分别仿真了单个钢球和满载时钢球的运动形态,以及球磨机转速和章动角的大小对钢球运动形态的影响。并利用SolidWorks Motion软件,再次建立了球磨机虚拟样机模型仿真对比的方法,验证了ADAMS虚拟样机模型建立的正确性。在此基础上,对章动球磨机的主要零部件主轴和轴承进行了疲劳强度计算和寿命分析,为章动球磨机的设计提供依据。最后,对设计的章动球磨机试验样机的进行了简单地试验研究。 总之,通过对章动球磨机的动力学分析,对改进章动球磨机的设计提出了优化建议。通过将来的进一步研究,对改善章动球磨机这种新型的磨粉设备具有重要意义。
[Abstract]:Ball mill, as a kind of grinding equipment, is widely used in many industries and plays a great role. The ball mill is a kind of high energy consumption equipment, how to reduce the energy consumption of ball mill, Improving the efficiency of ball mill is the main research direction of present mill. Therefore, it is of great significance to develop a new type ball mill and optimize the key parameters of ball mill to improve the grinding efficiency of ball mill. The object of study in this paper is nutation ball mill, which is a new mill designed by nutation principle, which can be used for fine grinding and ultra-fine grinding of materials. In order to optimize the parameters of ball mill and improve the grinding efficiency of nutation ball mill, there will be strong impact and friction between abrasives inside the grinding chamber and between the abrasive and the inner wall of the cavity, which is very complicated. It is necessary to study the motion pattern and law of the ball material in the cavity. In order to simulate the motion pattern of ball milling medium in the cavity, the virtual prototype of ball mill is established by ADAMS software, and the key design parameters of ball mill are optimized by studying the motion pattern of ball mill medium. This paper first introduces the source and background of this topic, and the latest research situation of ball mill at home and abroad. Then, the structure and working principle of nutation ball mill are given. The modeling method of ball mill virtual prototype system based on ADAMS software is described, and the selection of simulation parameters is analyzed in detail. The effect of rotational speed and nutation angle of ball mill on ball motion pattern is also discussed. The simulation method of virtual prototype model of ball mill is established by using SolidWorks Motion software. The correctness of the ADAMS virtual prototype model is verified. On this basis, the fatigue strength calculation and life analysis of the main parts of the nutation ball mill spindle and bearing are carried out, which provides the basis for the design of the nutation ball mill. The test prototype of nutation ball mill is studied simply. In a word, through the dynamic analysis of nutation ball mill, the optimization suggestion is put forward for improving the design of nutation ball mill. Through further research in the future, it is of great significance to improve the nutation ball mill, a new type of grinding equipment.
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH122
【参考文献】
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本文编号:1617475
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