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立式振动磨数字化设计2.0

作者:济南海博    发布时间:2021-03-18 11:20:29    浏览量:

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实验室用振动磨、碳化钨磨盘、压样机,破碎机、粉碎机、烘箱、马弗炉、强度测定仪

制样机研磨原理2.0(图1)

HBZM-100振动磨(图2)

21世纪以来以科学技术迅猛发展为标志的人类社会文明的飞速进步成为我们这个星球最值得骄傲的事件。这些文明的进步体现在人类社会的每个方面‚从人文社科到与我们息息相关的自然科学与工程技术。在科学技术所能囊括的范围内‚信息技术的发展无疑是最为突出的‚而以信息技术发展为条件的其他科学技术的发展也受益非浅。机械科学作为一项最具历史性的科学技术‚在信息技术革命的当今社会‚也发生了翻天覆地的变化。一般认为‚机械是机构与机器的总称‚既能把各种机械能或非机械能转换为可方便利用的机械能‚以及将机械能变换为某种非机械能或用机械能来做一定工作的装备或器具‚既通常意义的动力机械、能量变换机械和工作机械〔。机械科学就是研究上述机械的科学技术‚它所包括的范围非常广泛‚但就其本质来讲‚可将机械科学分为机械设计和机械制造以及多学科交叉融合的机械电子工程、精密仪器及机械等子学科。在这些子学科中‚机械设计及理论因其先导性无疑占有非常重要的地位‚发挥着举足轻重的作用。

机械设计是根据产品目标使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零部件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程由于机械设计具有涉及学科范围广泛‚分析计算复杂、精度要求苛刻等特点‚其发展一直较为缓慢。传统的机械设计所能利用的资源非常有限因此导致其设计方法形式单一、精度低、可靠性差设计周期长、成本昂贵、效率低下。而以计算机发展为代表的信息技术的发展因其海量的信息存储能力、高速的逻辑运算能力成为推动机械设计产生重大变革的有力保障。实践证明‚这种机械设计的变革不但使资源利用率提高‚更重要的是使设计过程更加可靠、方便与快捷‚这在很大程度上迎合了信息社会发展的要求。本文论述的内容就是基于信息技术的一种新型、可靠、高效的机械产品设计方法一一基于虚拟样机的机械产品数字化设计方法及其在具体机械产品—立式振动磨机上的应用。作者想通过本文使机械产品设计人员了解这种产品设计思路和方法‚从而在一定程度上应用于自身的产品设计‚达到各领所需、取长补短的目的。应用基于虚拟样机的机械产品数字化设计的意义非常显著一方面克服了传统机械设计长周期、高成本、低效率等弊病另一方面提高了机械产品设计的精度与可靠性第三点是将机械设计人员从繁杂的设计分析和计算中解放出来‚使机械产品的设计过程变的更为人性化‚便于用户、设计人员与加工制造人员相互沟通和协调‚从而使设计过程在机械产品全生命周期中最大程度的发挥作用并为下游活动所利用。基于虚拟样机的立式振动磨数字化设计的提出与意义粉体技术一直是伴随人类文明发展的一项重要的工农业技术。尤其到了当代‚随着材料与相关科学的发展‚各种具有新型独特功能的材料不断出现‚作为其原材料基础的各种类型的粉体‚由于在磁、电、热等方面独特的性能‚越来越受到人们的关注。在逐渐揭示关于材料破碎的力学特性过程中‚人们认识到材料破碎特性与通常力学公式所计算的结果存在很大的出入‚通过研究发现任何材料都具有或大或小的缺陷‚而这些缺陷正是使材料的力学特性低于公式结果的原因。

为了充分利用材料缺陷所带来的破碎优势‚人们通过实践发现了比传统破碎方法更为有效的振动破碎方法‚既充分利用材料内部的既有缺陷‚以低幅高频的作用力冲击、剪切、摩擦物料‚这种作用力形式可以具有比常规的粉碎形式高的多的效率‚可利用较小的能量获得较多的产品和非常细的产品粒度。基于上述分析‚人们通过大量的实践‚发明了利用振动破碎理论的振动磨机。为了使能量利用率更充分‚破碎效果更好‚经过不断的改进‚主要是克服在振动磨机中产生的惰性区以及使研磨作用更为突出‚人们又发明了立式振动磨机‚既三维振动磨机。立式振动磨机简称立磨‚是一种利用振动破碎理论的机械式粉磨设备‚它利用带有偏心质量块的轴向铅垂惯性激振器所产生的激励作用于立磨机体‚使机体在水平方向产生高频圆周运动在水平轴线方向产生高频摆动‚机体由这些运动带动立磨腔体内粉磨介质对物料施加冲击、摩擦、剪切等作用‚从而使被磨物料达到粉碎、细化和混合等目的。立磨的优势非常明显‚与卧式振动磨机仅在圆周方向上施加作用相比‚立磨电机输出能量通过三维振动的磨机机体作用于粉磨介质‚使介质不仅在水平方向‚而且在轴线方向对物料施加作用‚且作用以冲击、摩擦、剪切等形式充分发挥。立磨的设计工作非常繁杂‚原因一方面在于立磨机体的动力学行为较为复杂‚而能够控制动力学行为的参数非常多‚且彼此相互关联更主要的原因在于对破磨起关键作用的立磨腔体内介质的动力学行为更为复杂‚关于介质动力学‚目前还没有定量的理论分析‚只能通过实验观测方法得出一些定性的描述。由于存在上述难点‚导致其设计与应用一直处于摸索试验阶段‚只能通过不断试制物理样机的方法来改进设计。这对于立磨的设计无疑是一种瓶颈。用不断试制物理样机的方法进行机械产品设计是传统的机械产品设计方法‚其劣势设计方式单一、可靠性差、精度低设计周期长、成本高、效率低。算机发展为代表的信息技术的发展为我们变革机械产品设计带来了契机。在计算机及其相关技术迅猛发展的过程中‚提供海量存储和高速计算能力的高性能计算机不断更新‚具有先进计算方法的工程分析软件不断涌现‚所有这些对于我们进行基于力、热、电、磁学计算的机械产品设计提供了非常大的方便。通过这些高性能计算机和工程分析软件‚以往无法想象的一系列涉及机械产品结构动力学、静力学的大规模科学计算成为可能在低成本、短周期、高效率的前提下‚通过快速反复迭代计算达到优化设计的目的也成为可能。根据以上论述‚高性能计算机和工程分析软件为进行立磨基于虚拟样机的数字化设计提供了条件。