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畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
I、畢業(yè)設(shè)計(論文)題目：管磨機的總體和結(jié)構(gòu)設(shè)計
II、畢 業(yè)設(shè)計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計技術(shù)要求：
1．原始資料：
①．管磨機的設(shè)計規(guī)格φ2.6×13m；
②．轉(zhuǎn)筒干燥機的其它主要技術(shù)參數(shù)：入磨物料粒度：≤10mm; 填充率：30%;
磨機轉(zhuǎn)速：17.5r/min; 產(chǎn)量： 35t/h; 出料粒度：4900孔/平方厘米; 篩余量：≤12%
注：磨機的工作狀況：適用于大中型企業(yè)應(yīng)用，磨機的制造適用于中小型企業(yè)。
2．設(shè)計技術(shù)要求：
① 根據(jù)主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計管磨機的結(jié)構(gòu)。
② 要求英文資料翻譯忠實原文。
③ 要求完成的設(shè)計能滿足實際要求，圖面及文字說明表達(dá)簡潔、清晰、易讀懂，
圖紙設(shè)計規(guī)范，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。能用于指導(dǎo)實際的生產(chǎn)、裝配。
④ 要求畢業(yè)論文敘述條理清楚，設(shè)計計算正確，論文格式規(guī)范。
III、畢 業(yè)設(shè)計(論文)工作內(nèi)容及完成時間：
1．收集有關(guān)資料，寫出開題報告； 第1周——第2周
2．外文翻譯(6000字符以上)； 第3周—— 第4周
3．分析與研究：了解現(xiàn)有類似設(shè)備的工作原理，制訂設(shè)備工作原理圖。第5周——第7周
4．管磨機主要結(jié)構(gòu)設(shè)計及相關(guān)尺寸的計算。 第8周——第10周
5．管磨機各主要配件圖和總裝圖的繪制。 第11周——第14周
6．撰寫畢業(yè)論文一份 第15周——第16周
7．畢業(yè)設(shè)計審查、畢業(yè)答辯 第17周
Ⅳ 、主 要參考資料：
1 江旭昌．管磨機．中國建材工業(yè)出版社，1992.12
2 金容容．水泥廠工藝設(shè)計概論．武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1995.8
3 倪文龍．機械立窯．中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1995.8
4 姜煜林．水泥熱工機械設(shè)備．武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1996.12
5 許林發(fā)．建筑材料機械設(shè)計(一)．武漢工業(yè)大學(xué)出版 ，1990.8
6 朱敦群．新標(biāo)準(zhǔn)條件下水泥粉磨工藝的相應(yīng)措施《中國建材裝備》，2002.2
7 機械設(shè)計手冊（新版）.第一卷、第二卷、第四卷、第五卷.北京：機械工業(yè)出版，2004.8
8 汪愷. 機械工業(yè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2001.6。
9 金屬切削加工.P65.焊接、切割與膠接.P66.中國機械工程文摘.機械工業(yè)信息研究院.機械工業(yè)信息研究院出版社,2004.3
10 鄭萬才.機械設(shè)備裝備監(jiān)測及故障診斷綜述.P125.煤礦機械.煤礦機械出版社,2004.3
11 改進(jìn)球磨機齒輪潤滑方式.P38.設(shè)備管理與維修.設(shè)備管理與維修雜志社,2004-NO.04
12 劉興才.磨機料漿緩沖槽的系統(tǒng)改造.P84-85.礦山機械.礦山機械雜志社,2004.3
13 吳宗澤.機械零件設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社， 2003.11。
14 王大康，盧頌峰.機械設(shè)計課程設(shè)計. 北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2002.2
15 時鈞.化學(xué)工程手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996.1。
2 金容容．水泥廠工藝設(shè)計概論．武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1995.8
3 倪文龍．機械立窯．中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1995.8
4 姜煜林．水泥熱工機械設(shè)備．武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1996.12
5 許林發(fā)．建筑材料機械設(shè)計(一)．武漢工業(yè)大學(xué)出版 ，1990.8
6 朱敦群．新標(biāo)準(zhǔn)條件下水泥粉磨工藝的相應(yīng)措施《中國建材裝備》，2002.2
7 機械設(shè)計手冊（新版）.第一卷、第二卷、第四卷、第五卷.北京：機械工業(yè)出
出版，2004.8
8 汪愷. 機械工業(yè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2001.6。
8
9 業(yè)信息研究院出版社,2004.3
9 金屬切削加工.P65.焊接、切割與膠接.P66.中國機械工程文摘.機械工業(yè)信息研究院.機械工業(yè)
信息研究院出版社,2004.3
10 萬才.機械設(shè)備裝備監(jiān)測及故障診斷綜述.P125.煤礦機械.煤礦機械出版社,2004.3
11 改進(jìn)球磨機齒輪潤滑方式.P38.設(shè)備管理與維修.設(shè)備管理與維修雜志社,2004-NO.04
12 劉興才.磨機料漿緩沖槽的系統(tǒng)改造.P84-85.礦山機械.礦山機械雜志社,2004.3
13吳宗澤.機械零件設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社， 2003.11。
14 王大康，盧頌峰.機械設(shè)計課程設(shè)計. 北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2002.2
15 時鈞.化學(xué)工程手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996.1。
航空工程 系 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè)類 0781053 班
學(xué)生（簽名）： 張攀程
日期： 自 2011 年 3 月 1 日至 2011 年 6 月 1 日
指導(dǎo)教師（簽名）：
助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)：
航空工程 系（室）主任（簽名）：
學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明
本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立完成的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請的論文或成果。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。
作者簽名： 日期：
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書
本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。
作者簽名： 日期：
導(dǎo)師簽名： 日期：
管磨機動態(tài)特性及系統(tǒng)的測試分析
學(xué)生姓名：張攀程 班級：0781053
指導(dǎo)老師：張曉榮
摘要：磨機是發(fā)電、選礦、化工和建材等重工業(yè)領(lǐng)域中最廣泛采用的粉磨機械，其主要機件有傳動裝置、支承裝置、回轉(zhuǎn)筒體。 本文建立了邊緣傳動式磨機系統(tǒng)的“小齒輪——傳動軸——減速機大齒輪”橫向振動的模型，分析計算了系統(tǒng)橫向振動的動態(tài)特性，對系統(tǒng)的載荷進(jìn)行了測試分析，同時，還建立了磨機系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動模型，利用遞推計算法對系統(tǒng)進(jìn)行了扭轉(zhuǎn)振動動態(tài)特性分析，驗證了遞推計算法的通用性。最后，對Φ2.6×13m的磨機系統(tǒng)進(jìn)行了動態(tài)特性的實例分析。 研究邊緣傳動磨機系統(tǒng)的動態(tài)特性，對避免由于激勵頻率接近或等于系統(tǒng)的固有頻率而導(dǎo)致共振及設(shè)備的失效，預(yù)測系統(tǒng)在可能激勵下的響應(yīng)特性，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等等都具有很重要的意義。 用傳遞矩陣法及通用計算程序可以簡便地分析邊緣傳動磨機系統(tǒng)橫向振動的固有特性，以及計算不同激勵情況下系統(tǒng)的響應(yīng)，為研究邊緣傳動磨機系統(tǒng)橫向振動的動態(tài)特性提供了一個方便有效的方法。 邊緣傳動磨機系統(tǒng)是一個模態(tài)偶合較緊的系統(tǒng)，因此，在磨機系統(tǒng)的設(shè)計、運行中，應(yīng)注意使激勵頻率避開系統(tǒng)的固有頻率，以免發(fā)生設(shè)備的早期失效。 邊緣傳動式磨機系統(tǒng)的傳動軸的設(shè)計是合理的。 系統(tǒng)阻尼對系統(tǒng)的動態(tài)特性影響很大，是系統(tǒng)的一個重要性能參數(shù)。 邊緣傳動磨機系統(tǒng)，可以通過實測低速軸的扭矩來確定系統(tǒng)中減速機的負(fù)載狀況。
關(guān)鍵詞：振動 載荷 響應(yīng)特性 扭矩
指導(dǎo)老師簽名：
Tube Mill and testing of the system Dynamic Analysis
Student name：Zhang PanCheng Class：0781053
Supervisor：Zhang XiaoRong
Abstract：Tube Mill is important rules that Research for Dynamic characteristics of the mill system of single -pinion drives in operation to prevent damage from the resonance between fix frequency and bestir frequency In this paper , the pattern of Pinion---Drive shaft---Decelerator gear vertical vibration in the mill system of single -pinion drives is established . Dynamic characteristics of vertical vibration is analyzed and calculated ,and its excitation loads are tested Simultaneously , the model of torsion vibration in system is also established, its dynamic characteristics is analyzed by using recurrence calculus method , thus , this methods current is verified . Finally, the paper studied the dynamic characteristics of 2.6x13m mill system. Mill system of single - pinion drives is lighten, so the design and run of mill system, bestir frequency must avoid inhesion.The design of drive shaft is rational in mill system of single - pinion drives. It is very large that damp of system effect to dynamic characteristics, so the damp is a important parameter. Load of gear box can be decided by measuring of low speed shaft contort. In mill system of single - pinion drives.
Key words：vibration response characteristics load torque
Signature of Supervisor：
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院2011屆學(xué)士學(xué)位論文
ALGORYTHMS FOR SPEED AND STRECH CONTROL
OF THE MAIN DRIVES OF AN STRECH-REDUCING
TUBE MILL
Dorian MACREA
SC IPROLAM SA, Negustori 23, Bucharest, Romania: dorian.macrea@iprolam.ro
Costin CEPISCA
Politehnica University, Spl.Indep.313, Bucharest, Romania
Abstract. This paper shows the drive solution, the speed references calculation and the automatic control of all speeds range for the assembly of the 24 stands belonging to a tretch-reducing mill for seamless pipes. The correlation between the speed control and the stretching control of the rolled pipe is also shown. The experimental results are real data associated to the most recent project that has been executed at a seamless pipe plant in China.
1 Introduction
The concept of common drives of the stands using distribution and differential gear-boxes represents a flexibility limitation of the performances of the mill but using it we can sensibly reduce the costs of the drives [1], [2]. Therefore, when we are designing rolling mills of this type, we have to study carefully the necessity and the utility of choosing individual drives for each stand or common drives [3].
If we are using a common reducer driven using main and overlapping drives the rotating speed ratios are changing simultaneously at all stands by control of the rotating speed at both (or one of the two) motors and maintaining the ratios for the rotating speeds of the rolling stands as been established by designing of the gears. Thus, in this drive system we can change only the speed average or the stretching average, but not the distribution of the deformation values in the individual sequence of the stands [4], [5].
If we may give up the advantages of the individual speed control on the pipe deformation and if we except a larger slipping between the rolls and the rolled material (a current status at easier rolling programs) we could accept a common drive with distribution and differential gears [6], [7].
2 Electromechanical drive solution
2.1. Speed control
The 4-motor drive consists of two drive groups which are mechanically separated from one another and, therefore, allow effective crop end control (CEC) even with close sequences of tubes. For this purpose, the entry mill stand group features exceptionally high gear ratios to obtain particularly large elongations (Figure 1). The roll speeds for stand position (i) are calculated as,
In the entry side drive group:
Figure 1: Schematic for SRM with Common Drive with Distribution and Differential Gears
With respect to the drive group on the run-out side:
The basis speed curve is characterized by high gear ratios in the entry drive group to enable positive differential gear action also in this area, i.e. identical direction of rotation of both basic and differential drives.
During the steady-state phase of the rolling process, the basic drives of this system run at identical speeds while the differential drive units operate at exactly synchronized speeds. The speeds are related by the following term:
whereby IKM and IKD are constants. The motors are synchronized automatically in the basic automation system.
2.2 Strech control
The motor speeds at changes in elongation are calculated with the rotational speed values resulting from the calculation of the changes in speed. This method ensures that the operator can effect a change in elongation by means of a change in speed, if necessary, if motor speed limits are reached with no change in speed. One input value is used for the change in elongation.
Input range: -100 ... +100%
Standard: 0 % (in rolling program)
Calculation: Conversion of the entered value P:
PS 1 P/100*P /100 (5)
with Pmax as internal limiting value, e.g. 20% in the actual project.
The following calculation results in a “pivoting” of the speed diagram with the pivot point IPSPP (Figure 2). One stand position is defined as the pivot point: IPSPP= IPSI.
This has the effect that the entry speed and thus the throughput of material remain more or ess constant.
Each gearbox is assigned to one motor. A characteristic value which is determined together with the rolling program, determines the gear stage (0 or 1). The corresponding gear ratios are indicated in the Table 1.
Further calculation of new motor speeds: IGRMD 1= 1 or gear ratio of the switching step chosen. The same is to be applied for IGRMD2, IGRDD1 and IGRDD2. For calculation reasons we define the variables X= IKM and Y = IKD.
Table 1
If only the stand group on the inlet side is occupied by roll stands and the drives on the run out side are not used to drive guide stands etc. the following applies:
Final calculation of new motor speed:
After every calculation of a motor speed, limit values are checked and corrected accordingly. The change in inlet and outlet speed can be calculated with the basic equation:
with:
IS - Inlet or outlet speed after change in elongation [m/s];
G - Gradient relationship of inlet or outlet speed [(m/s)/%] (in Rolling program);
AJ - Adjusted input value P [%];
IOS - Inlet or outlet speed at default settings of the motors [m/s].
If only the stand group on the inlet side is occupied by roll stands and the drives on the run-out side are not used to drive guide stands, the following applies: OSDD2 = 0, OSMD2 = 0.
Figure 3: Speed diagram ranges.
3 Experimental results
Table 2
Motor
speeds:
Figure 4: Experimental speed diagram
References
PROGRAM VARIABLES
IKM, IKD Rolling mill constants. The values are determined when drawing up the rolling program.
ISMD1 Speed of the basic motor of the inlet side drive group
ISDD1 Speed of the differential drive motor of the inlet side drive group
ISMD2 Speed of the basic motor of the outlet side drive group
ISDD2 Speed of the differential drive motor of the outlet side drive group
IPSPP Stand position number of the pivot point IPSI Stand position number of the initial pass stand IPSF Stand position number of the final stand
IGRSMD(i) Gear ratio at stand position “i” of the basic drive
IGRSDD(i) Gear ratio at stand position “i” of the differential drive ICF Correction factor with unequal speed ranges of the basic motors
IGRMD1 Gear ratio of basic motor 1
IGRMD2 Gear ratio of basic motor 2
IGRDD1 Gear ratio of differential drive motor 1
IGRDD2 Gear ratio of differential drive motor 2
OSMD1 Speed of the basic motor of the inlet side drive group
OSDD1 Speed of the differential drive motor of the inlet side drive group
OSMD2 Speed of the basic motor of the outlet side drive group
OSDD2 Speed of the differential drive motor of the outlet side drive group
ALGORYTHMS控制速度和斯特雷奇
作者：
多利安馬克雷亞
科斯廷切皮斯卡 Politehnica大學(xué)
出版日期：
2007年4月1日
出版信息：
Postprints，加州大學(xué)戴維斯分校
摘要：本文顯示驅(qū)動解決方案，速度的計算和引用所有自動速度控制范圍為24個裝配站屬于張力減為無縫鋼管廠。之間的速度控制和相關(guān)的拉伸，軋管控制也顯示。實驗結(jié)果是真實的數(shù)據(jù)聯(lián)想到最近的項目已在執(zhí)行中國的無縫鋼管廠。
1簡介
作者在展位分配和使用差動齒輪箱的共同驅(qū)動概念代表了該工廠的表現(xiàn)靈活性的限制，但我們可以合理地使用它減少驅(qū)動器的成本[1]，[2]。因此，當(dāng)我們正在設(shè)計的這種軋機型，我們要仔細(xì)研究的必要性和個人選擇的驅(qū)動器實用每個站或共同驅(qū)動器[3]。如果我們使用的是常見的減速驅(qū)動使用的主要驅(qū)動旋轉(zhuǎn)和重疊速度比率正在發(fā)生變化，同時在由旋轉(zhuǎn)速度控制所有攤位都（或一兩）馬達(dá)和維持的比例為代表，作為滾動旋轉(zhuǎn)速度成立由齒輪設(shè)計。因此，在此驅(qū)動器系統(tǒng)，我們可以改變只速度平均或平均伸展，但不是在變形值的分布個人的立場[4] [5]序列。如果我們可以放棄對管道的變形和個人速度控制的優(yōu)點如果我們除了一大之間的軋輥和材料（1現(xiàn)狀在容易滑倒?jié)L動計劃），我們可以接受一個共同的分布和差分驅(qū)動齒輪[6] ，[7].
2機電驅(qū)動解決方案
2.1。速度控制
4電機驅(qū)動器由兩個驅(qū)動集團是由一個機械分離另外，因此，即使允許序列有效的作物接近年底控制（CEC）管。為此，該條目軋機機架齒輪組功能異常的比例高獲得特別大的伸長率（圖1）。為立場位置（我的輥速度）的計算公式為，在進(jìn)入邊驅(qū)動器組：
圖1：原理與普通車道與分布的固體火箭發(fā)動機和齒輪差動
關(guān)于對運行在驅(qū)動器出組方：
速度曲線的基礎(chǔ)的特點是在入門組高齒輪傳動比，使差動齒輪也積極在這一領(lǐng)域的行動，即對兩個基本相同的方向旋轉(zhuǎn)和差分驅(qū)動器。
在軋制過程中的穩(wěn)態(tài)階段，在這個系統(tǒng)運行的基本驅(qū)動器而相同的速度差驅(qū)動裝置操作完全同步的速度。該速度是有關(guān)下列條件：
據(jù)此IKM和IKD是常數(shù)。自動同步電動機的基本自動化系統(tǒng)。
圖2：串聯(lián)驅(qū)動器的速度差異圖
2.2斯特雷奇控制
在伸長率變化的電機速度的計算值與轉(zhuǎn)速結(jié)果從計算速度的變化。這種方法可確保運營商可以用一個影響速度的變化意味著在伸長率的變化，如果有必要，如果電機轉(zhuǎn)速在達(dá)到極限速度，沒有改變。一個輸入值用于改變伸長率。
輸入范圍： -100 ... +100%
標(biāo)準(zhǔn)： 0 %（在滾動計劃）
計算方法：輸入的值P轉(zhuǎn)換：
與P波內(nèi)部限制值，例如20％的實際項目。
下面的計算結(jié)果在“旋轉(zhuǎn)式”的速度與支點圖IPSPP（圖2）。一個站的位置被定義為支點：IPSPP =同側(cè)。
這樣做的效果是進(jìn)入速度，從而使更多的物質(zhì)吞吐量保持或頗為穩(wěn)定。
每個變速箱被分配到一個電機。這是一個特征值共同確定與滾動計劃，確定了齒輪階段（0或1）。相應(yīng)的齒輪比率表1所示。
新發(fā)動機的進(jìn)一步計算速度：IGRMD 1 = 1或齒輪的切換步驟比選擇。同樣是適用的IGRMD2，IGRDD1和IGRDD2。計算原因我們定義的變量X = IKM和..為Y = IKD
表1
如果只對進(jìn)口方的立場是占領(lǐng)輥組的立場和驅(qū)動器上運行一邊是不出來用于驅(qū)動指導(dǎo)站等適用以下規(guī)則：
最后計算的新的發(fā)動機轉(zhuǎn)速：
經(jīng)過每一個電機的速度計算，限值檢查和更正。在進(jìn)口和出口速度的變化可以計算的基本公式：
為了：
IS - 進(jìn)口或出口后伸長[米/秒]變化的速度;
G- 入口或出口速度[（m / s的梯度關(guān)系）/％]（在滾動計劃）;
AJ- 調(diào)整輸入值P [％];
IOS- 進(jìn)口或出口速度的馬達(dá)默認(rèn)設(shè)置[米/秒]。
如果只對進(jìn)口方的立場是占領(lǐng)輥組的立場和在跳動的驅(qū)動器一邊是不被用來驅(qū)動指導(dǎo)站，以下適用于：OSDD2 = 0，OSMD2 = 0。
圖3：速度圖范圍
3．實驗結(jié)果
表2
馬達(dá)
速度：
圖4：實驗速度圖
程序變量
IKM， IKD軋機常數(shù)。值都在制定滾動計劃。
ISMD1 速度在進(jìn)氣側(cè)驅(qū)動電機組基本的變量
ISDD1 速度在進(jìn)氣側(cè)差動驅(qū)動器驅(qū)動電機組的變量
ISMD2 速度對出口方的基本驅(qū)動電機組的變量
ISDD2 速度的出口端驅(qū)動器驅(qū)動電機組差的變量
IPSPP 林分的支點位置號碼
IGRSMD 站在初始位置號碼傳遞的位置
IGRSDD 展臺的位置號碼的最后位置
IGRMD1 齒輪電機1的比例基本的變量
IGRMD2 齒輪電機2比基本的變量
IGRDD1 齒輪比率差動驅(qū)動電機1的變量
IGRDD2 齒輪比率差動驅(qū)動電機2的變量
OSMD1 速度在進(jìn)氣側(cè)驅(qū)動電機組基本的變量
OSDD1 速度在進(jìn)氣側(cè)差動驅(qū)動器驅(qū)動電機組的變量
OSMD2 速度對出口方的基本驅(qū)動電機組的變量
OSDD2 速度的出口端驅(qū)動器驅(qū)動電機組差的變量
12
學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明
本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立完成的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請的論文或成果。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。
作者簽名： 日期：
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書
本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。
作者簽名： 日期：
導(dǎo)師簽名： 日期：
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
題目 管磨機的總體和結(jié)構(gòu)設(shè)計
專 業(yè) 名 稱 機械設(shè)計制造及自動化
班 級 學(xué) 號 078105338
學(xué) 生 姓 名 張攀程
指 導(dǎo) 教 師 張曉榮
填 表 日 期 2011 年 3 月 8 日
說 明
開題報告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）、研究內(nèi)容及實驗方案、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個專業(yè)填寫內(nèi)容應(yīng)保持一致。
一、 選題的依據(jù)及課題的意義
我國是水泥大國,而水泥粉磨技術(shù)又直接影響到水泥工業(yè)的振興和發(fā)展。顯而易見，提高水泥廠粉磨工藝水平對企業(yè)綜合效益的影響是十分顯著的。降低能源消耗、減輕工人勞動強度以及延長管磨機的工作運轉(zhuǎn)時間等問題是目前和今后研究和從事水泥生產(chǎn)工作者的首要任務(wù),管磨機的出現(xiàn)也有100多年之久。管磨機在水泥行業(yè)中占有相當(dāng)重要的位置，在回轉(zhuǎn)窯水泥廠中，它與回轉(zhuǎn)窯并駕齊驅(qū)，是兩大主機設(shè)備。管磨機也是選礦生產(chǎn)中的一個重要工序，而在我國選礦生產(chǎn)中也有廣泛的使用，在選礦生產(chǎn)中只有極少數(shù)夠礦石經(jīng)過破碎、篩分之后即可直接送去冶煉，而大多數(shù)礦石還必須被磨細(xì)0.1~0.074mm甚至更細(xì)，使有用礦物達(dá)到單體解離，并經(jīng)過分選之后才能送去冶煉。還有就是在鋼鐵業(yè)。經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，鋼鐵業(yè)也逐漸顯現(xiàn)出自然資源不足、噸產(chǎn)量能耗過大、環(huán)境污染等矛盾。廢鋼資源作為鋼鐵工業(yè)的“第二礦業(yè)”，具有節(jié)約能源、減少污染、保護環(huán)境、循環(huán)利用等優(yōu)點，其影響將越來越大。近幾年廢鋼供應(yīng)逐年在攀升，其作用逐漸在擴大，使資源得到了進(jìn)一步循環(huán)利用?那么對于廢鋼加工行業(yè)來說，破碎機的加工范圍更大，生產(chǎn)率更高，最重要最關(guān)鍵的是其能剔除雜物，若配以適當(dāng)?shù)姆诌x設(shè)備，則更能將對煉鋼有害的混在廢鋼里的有色金屬分選出來，得到非常純凈優(yōu)質(zhì)黑色金屬原料。
管磨機的核心原理就是利用錘子擊打的基本原理，在高速大扭矩電機的驅(qū)動下，主機轉(zhuǎn)子上的錘頭輪流擊打進(jìn)入容腔內(nèi)的待破碎物，通過襯板與錘頭之間形成的空間，將待破碎物撕裂成合乎規(guī)格的破碎物。根據(jù)破碎機的工作狀況，可分成干式系統(tǒng)、濕式系統(tǒng)。干式系統(tǒng)主要是指破碎物須經(jīng)過空氣回旋分揀系統(tǒng)，把金屬和非金屬分離開，另外整個系統(tǒng)裝有除塵裝置。濕式系統(tǒng)是指破碎的同時進(jìn)行噴水，并且在分揀同時進(jìn)行淋水清洗。半濕式系統(tǒng)只是在破碎需要時，進(jìn)行少量噴水，防止揚塵，并無清洗。從而擴大了破碎機的加工物料范圍。同時對提高破碎機的生產(chǎn)效率起著至關(guān)重要的作用。降低能源消耗、減輕工人勞動強度以及延長管磨機的工作運轉(zhuǎn)時間等問題是目前和今后研究和從事生產(chǎn)工作的首要任務(wù)。
二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）
我國的磨礦設(shè)備制造工業(yè)是在解放后才發(fā)展起來的，最初是仿制，到1958年才開始進(jìn)入自行設(shè)計制造階段。而1966年才能進(jìn)行真正有效的系列設(shè)計。從20世紀(jì)70年代末以來，我國的磨礦設(shè)備開始逐步采用國外業(yè)已出現(xiàn)的新技術(shù)，如氣動離合器、動靜壓軸承、先進(jìn)潤滑方式、頂起裝置、加鉻耐磨鋼襯板和橡膠襯板、自動控制裝置等，同時增加了品種和擴大了規(guī)格寸。
?國內(nèi)最早引進(jìn)的是美國紐維爾公司的4000馬力的破碎機，采用的是半濕式系統(tǒng)，于1996年投產(chǎn)，從目前的使用情況來看，其生產(chǎn)能力100噸/小時，有較多的富余，經(jīng)常處于停機等料狀態(tài)，設(shè)備的閑置率較高。而且一次性資金投入很大。立足于用戶使用要求，真正開始關(guān)鍵核心技術(shù)引進(jìn)，則是湖北力帝機床股份有限公司開始進(jìn)行的。他們一開始就認(rèn)真進(jìn)行市場調(diào)研，分析國內(nèi)外市場現(xiàn)狀，確定適合我國國情的、達(dá)到既經(jīng)濟又滿足市場需求的機型。
在我國的選礦生產(chǎn)，用于磨礦作業(yè)的磨礦設(shè)備主要是管磨機、棒磨機和自磨機。另外，建材、化工、電力和陶瓷等工業(yè)部門亦廣泛使用各種型式的磨機，如管磨機用于水泥廠磨細(xì)原料和熟料；水泥工業(yè)用管磨機，目前較多的技術(shù)參數(shù)都是沿用五十年代國外的技術(shù)。隨著建材行業(yè)機械工業(yè)的不斷發(fā)展，粉磨工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，粉磨條件的不斷改善，在設(shè)計管磨機時的較多經(jīng)驗公式及在粉磨作業(yè)中操作方法仍然套用老模式，已經(jīng)不能滿足發(fā)展的需要。那么，如何確定具有升級技術(shù)管磨機的設(shè)計公式和切實可行的磨機在運行時工藝操作方法，是目前設(shè)計部門和生產(chǎn)單位急待解決的問題?？蒲胁块T和水泥企業(yè)目前使用的實驗?zāi)C都是直徑比較小的實驗室設(shè)備，所作出的實驗數(shù)據(jù)應(yīng)用到生產(chǎn)實踐當(dāng)中差距較大。
目前世界上流行和占主導(dǎo)地位的破碎機，大多數(shù)都是在美國紐維爾公司的基礎(chǔ)上衍生出來的，占有量近七成，如德國的林德曼、日本的富士車輛。破碎機的產(chǎn)生與發(fā)展，與廢鋼行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，最開始只為處理些輕薄料，隨著認(rèn)識的加深，以及破碎鋼的優(yōu)越性的顯現(xiàn)，各種規(guī)格的破碎機得到不斷開發(fā)，使用范圍也越來越廣。早在50年代，作為重要的工業(yè)資源，非金屬礦，金屬礦和燃料礦被稱為材料工業(yè)的支柱。由于三者獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，各種產(chǎn)品應(yīng)用于每一個工業(yè)部門，成為國民經(jīng)濟發(fā)展的重心。而不管是金屬礦也好還是非金屬礦，它們利用都需要經(jīng)過一定的過程，如粉碎，加工，提純等等，然后才能用于工業(yè)中，其中最重要的一個步驟就是粉碎。因為要進(jìn)行進(jìn)一步的加工，粉碎是先決條件。粉碎技術(shù)的發(fā)展對我國的礦產(chǎn)品的開發(fā)和利用提供了良好的基礎(chǔ)。
80年代以前，我國的粉碎設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)很少，有些規(guī)格根本就無法讓礦產(chǎn)物等的粉碎達(dá)到理想中的細(xì)度。所需的大部分設(shè)備依靠進(jìn)口，我國已在攻克粉碎技術(shù)難關(guān)上下足了工夫。并逐步向超細(xì)粉碎和精細(xì)粉碎機械設(shè)備發(fā)展，盡管研發(fā)過程中會面對很多難以預(yù)料的問題，但是可喜的是隨著我國在食品加工，生物工程研究與開發(fā)，保健品開發(fā)，新藥研制等行業(yè)的發(fā)展，其中粉碎機械作為紐帶與其密切聯(lián)系著。但這些行業(yè)的開發(fā)與生產(chǎn)所需要的環(huán)境條件非?？量?，對固體的粉碎規(guī)定非常嚴(yán)格。簡言之，就是對粉碎機械提出更高的要求。超低溫粉碎技術(shù)剛好滿足所面臨的粉碎技術(shù)，在低溫的條件下粉碎成所需要的細(xì)度，并且原有的成分不會被破壞，實現(xiàn)了粉碎技術(shù)方面的飛躍。
管磨機作為傳統(tǒng)的粉磨設(shè)備，已經(jīng)有了100多年的歷史，它作為將固體物料細(xì)化制粉的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、水泥、陶瓷、建筑、電力、醫(yī)藥以及國防工業(yè)等部門。尤其是冶金工業(yè)中的選礦部門，磨礦作業(yè)更是具有十分重要的地位。近幾年來，由于能源費用增長，礦石品位的下降，降低建設(shè)投資和生產(chǎn)費用是世界各國礦石工業(yè)面臨的一個嚴(yán)峻問題，采用高效大型設(shè)備是現(xiàn)代選礦廠建設(shè)的主要傾向，管磨機的大型化已成為技術(shù)發(fā)展的方向。強度在高的礦石進(jìn)到大型磨機里，經(jīng)過研磨、粉碎都將成為粉末狀。只用這樣，低品位的礦石以及再利用才能夠?qū)崿F(xiàn)?！ ?0世級80年代國際上曾有預(yù)測，認(rèn)為管磨機合理的最大規(guī)格是直徑5米，原因是魔球工作時存在低效率的蠕動區(qū)，但實際上管磨機向大型化發(fā)展的步伐一直都未停止?！ ∧壳?，世界上生產(chǎn)大型管磨機的主要生產(chǎn)廠家有丹麥福勒史密斯礦業(yè)公司(FFF Minerals)，芬蘭奧托昆普公司(Outokumpu)、芬蘭美卓礦業(yè)公司(Metso Minerals)，德國克虜伯公司(Krupp)和日本的川崎重工等。世界上最大的規(guī)格的濕式管磨機是南非Anglo Platinum鉑礦訂購的兩臺直徑7.92米*12.2米管磨機，裝機容量為 17500千瓦/臺。由丹麥福勒史密斯礦業(yè)公司制造，已于2007年投入使用。世界最大規(guī)格的干式管磨機是克虜伯公司直徑6.2米*25.5米的管磨機，安裝功率為11200千瓦，1994年用于美國的一家金礦，處理難選金礦石?！ ∧壳皣鴥?nèi)的磨機大型化與國際水平還存在一定的差距，國外管磨機技術(shù)和設(shè)備一直在不斷地發(fā)展，國內(nèi)自20世級80年代中期以來的近20年間，基本處于停滯狀態(tài)，拉大了與世界先進(jìn)水平的差距，隨著改革開放的不斷深入，國內(nèi)管磨機行業(yè)近年來正在重新興起，中國在借鑒外國先進(jìn)水平的基礎(chǔ)上，也正朝著管磨機大型化的方向邁進(jìn)
三、研究內(nèi)容及實驗方案
本課題研究的是管磨機的總體和結(jié)構(gòu)設(shè)計。當(dāng)然想要設(shè)計出良好的管磨機設(shè)備就要了解影響管磨機生產(chǎn)質(zhì)量的因素，包括：（1） 影響管磨機產(chǎn)質(zhì)量的工藝因素（如入磨物料粒度、入磨物料水分、入磨物料的特征與易磨性、粉磨工藝流程、對粉磨成品的比表面積要求）；（2）影響磨機產(chǎn)質(zhì)量的機械因素（如磨機筒體內(nèi)的通風(fēng)、磨內(nèi)結(jié)構(gòu)、研磨體級配和填充率）。
（一）設(shè)計技術(shù)要求
1．管磨機的設(shè)計規(guī)格φ2.6×13m
2．轉(zhuǎn)筒干燥機的其它主要技術(shù)參數(shù)：入磨物料粒度：≤10mm;
3．填充率：30%
4．磨機轉(zhuǎn)速：17.5r/min;
5．產(chǎn)量： 35t/h;
6．出料粒度：4900孔/平方厘米;
7．篩余量：≤12%；
8．功率1000kw
（二）設(shè)計內(nèi)容
1磨機的總體設(shè)計
（1）閉路循環(huán)系統(tǒng)與開流粉磨系統(tǒng)
（2）磨機的通風(fēng)方式和水冷卻
（3）磨機各倉長度的確定
（4）研磨體的裝載量
（5）磨內(nèi)研磨體運動狀態(tài)分析
2 管磨機主要參數(shù)的確定
（1）磨機工作轉(zhuǎn)數(shù)的確定
（2）磨機功率的計算
（3）磨機生產(chǎn)率的確定
3 磨機主要機件的設(shè)計和計算
（1）磨機筒體部分
（2）中空軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
（3）襯板
（4）隔倉板
4 提高磨機產(chǎn)量的途徑
四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度
1、目標(biāo)
根據(jù)主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計管磨機的結(jié)構(gòu)了解現(xiàn)有類似設(shè)備的工作原理，制訂設(shè)備工作原理圖管磨機各主要配件圖和總裝圖的繪制，最終設(shè)計出一臺合格的管磨機
2、主要特色
a 生產(chǎn)使用方面
機器的生產(chǎn)效率高，動力消耗少，經(jīng)久耐用運轉(zhuǎn)安全，操作事業(yè)簡便敏，外行尺寸小而美觀、成本低;
b 制造加工方面
結(jié)構(gòu)簡單易于加工，機加工量盡量減少，且加工工藝性能良好，材料成本低易購，盡量少用有色金屬和稀有金屬;
c 安裝運輸方面
總之，每項技術(shù)都有此缺點和優(yōu)點，所以在使用過程中應(yīng)揚長避短，因地制宜地使用，發(fā)揮它的最佳效果，達(dá)到最好的市場效益才是根本。
3、工作進(jìn)度
1．收集有關(guān)資料，寫出開題報告； （2周）
2．外文翻譯(6000字符以上)； （2周）
3．分析與研究：了解現(xiàn)有類似設(shè)備的工作原理，制訂設(shè)備工作原理圖。 （3周）
4．管磨機主要結(jié)構(gòu)設(shè)計及相關(guān)尺寸的計算。 （3周）
5．管磨機各主要配件圖和總裝圖的繪制。 （4周）
6．撰寫畢業(yè)論文一份 （2周）
五、參考文獻(xiàn)
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