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1、毕业设计 计算说明书 0计算与说明 结果前 言颚式破碎机主要用于矿山工业、冶炼工业、建材工业、公路建设、铁路建设、水利建设和化工工业等各种行业中其所需的各种原料生产大都牵涉到了破碎问题，所以它在破碎行业中具有重要的地位。根据待碎矿石、岩石和物料的性质、用途和数量的不同，可选用不同类型的破碎设备。目前，常用的破碎设备有颚式、旋回式、锤式、反击式和辊式破碎机。此外，还有特殊类型的破碎设备。颚式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，早已成为我国生产最多、使用最广的破碎设备。我国自 50 年代生产颚式破碎机以来，在破碎机设计方面经历了类比、仿制、图解法设计阶段
2、，并向计算机辅助设计阶段过度。生产制造的颚式破碎机越来越大、性能越来越好、品种越来越多，并在国际上占有一定的市场。目前，我国生产的应用最为广泛的颚式破碎机有两种型式：动颚作简单摆动的曲柄双摇杆机构颚式破碎机简摆型颚式破碎机;动颚作复杂摆动的曲柄摇杆机构颚式破碎机- 复摆型颚式破碎机。前者多半制成大型或中型，其破碎比为 36；后者一般制成中小型，其破碎比可达 10。随着工业技术的发展，复摆型颚式破碎机已向大型化发展。颚式破碎机的技术性能主要取决于主参数的确定、机构尺寸参数、运动参数和动力参数的设计。各种不同型号的颚式破碎机虽经长期实践不断改进，但其工作原理和结构大同小异，而其工作性能的好坏却相差
3、甚大。本设计根据已知参数：破碎物料: 石英石，最大进料粒度 210mm ，出料粒度 2060mm， 产量 520m/h，进行复摆颚式破碎机机构设计，侧重于主参数及其计算方法、机构尺寸参数、腔型设计、偏心轴设计及校核，以及辅助设备如电动机、V 带、飞轮的选择。由于水平有限、时间仓促，设计说明书中会有不少的缺点和错误，恳请老师提出宝贵的意见，给予批评指正!毕业设计 计算说明书 1计算与说明 结果1 物料的破碎与破碎机概述凡是用外力将大颗粒物料变成小颗粒物料的过程叫破碎，完成这一过程的机械称为破碎机。1.1 物料的破碎1.1.1 物料破碎的目的和意义（1）物料破碎的目的a. 增加物料的比表面积物料破
4、碎后，其比表面积增加，因而可提高物理作用的效果和化学反应的速度。b. 制备混凝土骨料与人造砂c. 使矿石中由于成分解离矿石有单金属矿和多金属矿。而且原矿多为品位较低的矿石。将原可破碎质后，可以使有用金属与矿石中的脉石和有害杂质分离，作为选矿的原料，除去杂质而得到高品位精矿。d. 为原料下一步加工作准备或便于使用（2）物料破碎的意义从矿山开采出来的矿石成为原矿。原矿是由矿物与脉石组成的。露天矿井开采出来的原矿其最大粒度一般在 2001300mm，地下矿开采出来的原矿其最大粒度一般在 200600mm 之间。这些原矿不能直接在工业中应用，必须经过破碎和磨矿作业，使其粒度达到规定的要求。破碎是指将块
5、状矿石变成粒度大于 15mm 产品的作业，小于1mm 粒度的产品是通过磨碎作业完成的。1.1.2 破碎比毕业设计 计算说明书 2计算与说明 结果衡量破碎机破碎效果，常用破碎机来衡量。破碎机破碎比就是原料粒度与破碎后产品粒度之比，它表示破碎后原料减小的倍数。计算破碎比：（1）用破碎前物料最大粒度与破碎后产品最大粒度之比计算：maxDid（11）式中 Dmax破碎前物料最大粒度；dmax破碎后物料最大粒度。（2）用破碎机给料口有效宽度和排料口宽度的比值计算： 0.85Bib（12）式中 B破碎机给料口宽度；b破碎机排料口宽度。式中的0.85 是为保证破碎机咬住物料的有效宽度系数。排料口宽度 b 的
6、取值，粗碎机取最大排料口宽度，中、细碎机去最小排料口宽度。不可能经常对大批物料做筛分分析。（3）用平均粒度计算：cpDid（13） 式中 Dcp破碎前物料的平均直径；dcp 破碎后物料的平均直径。这种方法可以较真实的反应破碎程度。理论研究可采用此式。1.1.3 破碎产品的粒级特性破碎产品都是由粒度不同的各种矿粒所组成。粒度组成和粒度特性曲线可以鉴定破碎产品的质量和破碎机的破碎效果。确定混合物料的粒度组成，通常采用筛分分析法（简称筛析）。筛析一般采用标准筛，筛面使用正方形筛孔的筛网。我国通常采用泰勒标准筛，其筛孔大小用网目表示，它指一英寸长度（一英寸等于 25.4mm）内所具有的筛孔数目。这种筛
7、于是以 200 目作为笨本筛（筛孔宽为 0.074）。毕业设计 计算说明书 3计算与说明 结果我国尚无用于破碎机的产品粒度分析标准，在实际测试时，各厂家使用的筛孔形状（方孔或圆孔）及序列也不尽相同。如果参照泰勒标准筛关于基本筛比的规定来确定筛孔序列，即各筛间的筛比不大于 ，就可以将上、下两筛间的产品粒度，用粒级平均直径表2示，这对于分析粒级特性显然是很方便的。根据筛分结果，可以对产品（或原矿）的粒度特性进行分析,分析时可以参照表 1-1，粒度特性用粒级特性曲线表示，纵坐标表示套筛中各筛的筛上物料质量的累积百分数（简称筛上量累积产率%），横坐标或用筛孔尺寸与最大粒度之比，或用筛孔尺寸与排矿口之比
8、（% ）表示。难碎性矿石的粒级曲线呈凸性，这表明矿石中的粗级物料占多数。中等可碎性矿石的粒级曲线近似直线，这表明各种粒级所占的产率大致一致。易碎性矿石的粒级曲线呈凹形，这表明矿石中的中等粒度的物料占多数。毕业设计 计算说明书 4计算与说明 结果表 1-1 各破碎机产品筛析筛的粒级序列型号PE-150250PE-250400PE-400600PE-5007050PE-600900PE-7501060PE-900120003 03 010 010 020 020 03035 35 10111011202820283042575714201120284028404260710 710 2028202
9、840574057608510141014284028405780578085120142014204057405780115801151201702028 20285780578011516311516317028 284080110801101631634055110110155粒级序列55 155注：筛孔最大尺寸以其残留量不超过 5%来确定。为了真实且直观地反映破碎机的破碎效果，可用下式计算产品的等值粒度值 Deq：（14）=11/0nniieqird式中 n筛分物料时筛子的个数di、r i第 i 级物料的粒级平均直径及其质量百分数。毕业设计 计算说明书 5计算与说明 结果1.2 矿石的
10、破碎及力学性能 1.2.1 物料破碎方法 机械破碎是用外力加于被破碎的物料上，克服物料分子间的内聚力，使大块物料分成若干小块。机械破碎矿石有以下几种方法：1）压碎 将矿石置于两个破碎表面之间，施加压力后矿石因压应力达到其抗压强度限而破碎（图 1-1a）。2）劈裂 用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压矿石时，矿石沿压力作用线方向劈裂。劈裂的原因时由于劈裂面上的拉应力达到矿石的抗拉强度限（图 1-1b）。3）折断 用两个带有多个尖棱的工作表面挤压矿石时，矿石就像受集中载荷的两支点或多支点梁。当矿石内的弯曲应力达到弯曲强度限时矿石被折断（图 1-1c）。4）磨碎 矿石与运动的工作表面之间受一定压力和
11、剪切力时，矿石内的剪切力达到其剪切强度限时，矿石即被粉碎（图 1-1d）。5）冲击破碎 矿石受高速回转机件的冲击力作用而被破碎。由于破碎力是瞬间作用的，所以破碎效率高，破碎比大，能量消耗小，但锤头磨损严重（图 1-1e）。实际上任何一种破碎机都不是以某一种形式进行破碎的，一般都是几种破碎方式综合作用的结果。由于颚式破碎机的破碎工作表面是两块相互交错布置的齿形衬板，因此破碎作业兼有前四种破碎形式。矿石的破碎方法主要根据矿石的物理力学性能、被破的块度及所要求的破碎比来选择的。对坚硬矿石采用压碎，劈裂和折断的破碎方法为宜；对粘性矿石采用压碎和磨碎的破碎方法为宜；对脆性矿石和软矿石采用劈裂和冲击破碎的
12、方法为宜。颚式破碎机可用于破碎各种性能的矿石，对于坚硬矿石有更高的破碎效果。毕业设计 计算说明书 6计算与说明 结果图 1-1 矿石的破碎和磨碎方法a）压碎 b）劈裂 c）折断 d）磨碎 e）冲击破碎1.2.2 物料破碎力学分析所有机械的破碎都是用外力作用于作用于被破碎的物料上，克服物料颗粒之间的内聚力使物料产生破碎，物料的内聚力有两种：一种内聚力作用于晶体内部的晶体各质点之间；另一种内聚力作用于晶体与晶体之间即作用于晶界面上，两种内聚力的物理性质相同，区别在于内聚力大小之间前者比后者大很多。内聚力的大小取决于物料块中晶体本身的性质和结构，也与晶体结构中所具有的错位和微裂纹等缺陷有很大的关系。
13、如果选择晶体物料的缺陷处破碎，不仅能省功而且又能保证要求的粒度，减小过粉碎。达到这样的目的叫做“选择性破碎”。矿石的强度和硬度可参照表 12。对传统的复摆颚式破碎机实现层压破碎，原江西冶金学院院长姚践谦、郭年琴教授做了大量实验和研究并取得有价值的成果，对破碎机创新很有帮助。毕业设计 计算说明书 7计算与说明 结果表 1-2 矿石的强度和硬度矿石硬度类别 矿石名称 抗压强度 k/MPa 普氏硬度系数软矿石煤方铝矿菱铁矿无烟煤闪锌矿松散的石灰岩244.571349104024软至中硬矿石致密的石灰岩砂岩褐铁矿磁铁矿501005010082100150510中硬矿石 花岗岩正长石1201501251
14、501215中至高硬矿石大理石致密的砂岩半假象赤铁矿辉绿岩55150160158195.51902501518高硬矿石 闪缘岩片麻岩2001722201518极硬矿石石英石闪缘岩斑岩铜矿石钛磁铁矿玄武岩花岗长英岩20022018024015028015028023420030035018201.3 破碎机的分类（1）按破碎机粒度分类1）粗碎破碎机 一般使 1500500mm 的物料破碎到 350毕业设计 计算说明书 8计算与说明 结果100mm。2）中碎破碎机 使 350100mm 的物料破碎到14040mm。3）细碎破碎机 使 10040mm 的物料破碎到 3010mm。（2） 按破碎机结构
15、和工作原理分类1）颚式破碎机 其工作部分由固定颚板和活动颚板组成。当活动颚板周期性地靠近固定颚板时，借助压碎作用将装于期间的物料破碎；远离固定颚板时物料靠自重向下移动，直至从排料口排出（图 1-2a）。2）旋回和圆锥破碎机 其工作部分由内腔为锥形的固定外锥和可运动的内锥体组成。内锥体以一定的偏心半径绕外锥中心线作偏心运动，不断改变内外圆锥间的空间形状，使矿石在两锥体间受到压碎和折断作用而破碎（图 1-2b）。3）辊式破碎机 矿石在两个平行且相反转动的圆柱形辊子中受到压碎（光辊）或受压碎和劈裂作用（齿辊）而破碎。当两辊的转速不同时，还有磨碎作用（图 1-2c）。4）冲击式破碎机-锤式破碎机和反击式破碎机 利用装于其上的高速旋转的锤子的冲击作用和矿石本身高速冲击固定衬板而使矿石破碎（图 1-2d）。破碎机的型式是根据所采用的选矿工艺流程、矿石的物理力学性能、破碎比及影响矿石可碎性的其它一些因素进行选择的。图 1-2 破碎机和磨矿的主要型式a)颚式破碎机 b）旋回破碎机和圆锥破碎 c）辊式破碎机 d）锤式破碎机毕业设计 计算说明书 9计算与说明 结果2 颚式破碎机概述2.1 颚式破碎机的类型与应用颚式破碎机是由美国人 EW布雷克发明的。自第一台颚式破碎机问世以来，至今已有 140 多年
