高效超细破碎机设计与CAD系统的开发
摘要
降低产品成本，提高产品市场竞争力，是当今制造业界主要的奋斗目标。而降低产品设计成本，提高产品设计水平是提高产品综合竞争力的关键所在。本文对高效超细破碎机的设计及计算机辅助设计软件系统进行了研究，实现了从破碎机的工程设计到装配图、零件图图纸输出的计算机辅助自动完成。通过本题研究取得了以下研究成果：
对破碎机进行了运动和动力学分析，结构优化改进，包括：渐开线反击板设计，后侧护板和筛板的恒力调节机构设计；分流系统的设计；筛板的设计；破碎腔的设计；转子的设计；锤头的设计。并对其进行了强度校核。
提出了高效超细破碎机CAD总体设计方案和程序流程，并探讨其CAD软件开发。将VBA Activex Automation技术引入高效超细破碎机计算机辅助设计的图形设计中。利用Activex Automation先进的技术，使图形设计工作效率大大提高，同时，由于VBA和VB程序具有众多的优点，因此进一步提高了软件系统运行效率，增强了系统功能。并完成了软件系统良好的人机交互环境的设计工作。
对反击式和锤式相结合的破碎机进行了的以效率最高为目标的优化设计。在综合考虑影响破碎机效率的各因素的情况下，提出了满足以力，能量，锤头稳定性，几何条件，不发生运动干涉，转子轴和滚动轴承的强度等约束条件，建立了包含破碎机关键参数(锤头质量M，轴心O到销轴锤头接触距离r'，
四川大学硕士学位论文
锤头质心到销轴与锤头接触点的距离拙，锤头与岩石碰撞到销轴与锤头接触点
的距离 S，转子的速度。2，转子绕轴心 O的转动惯量 If）的优化设计数学模型，
并给出了计算实例。计算实例显示，新机型有更优的设计质量和更高的使用效
率。
It is the main struggling goal of manufacturing industry to reduce the product cost and to enhance the product competitiveness at market. Reducing the design cost of product and enhancing the design grade of product is the key to enhance the synthetic competitiveness of product. In this paper, the research on the design of an effective crusher fine gained and the development of its CAD software are carried out so that all procedures are automatically completed under computer guide from initialization of the crusher work parameters to output of assembling graph and part graphs of crusher. The results are obtained as follows:
We analyze the features of kinematics and dynamic of the crusher. The improvement on the crusher structure design is made in the following aspects: involutes beat board, adjust mechanism on the back protect board and sieve plate, distributaries system, sieve plat, crusher space, rotor, hammer. Furthermore, strength check is carried out.
The general design plan of CAD of the effective crusher fine grained and the program flows are proposed and the exploitation method of the software is presented. By introducing technique of advanced Visual Basic ActiveX Automation into graph design of the effective crusher fine grained, therefore, work efficiency of graph design is greatly enhanced. Because of many advantages of VBA and VB program, software system efficiency is more enhanced and its function is more strengthen and
its man-machine interaction is very friendly.
The optimum design of the beat back -impact crusher is proposed, which aims at the highest efficiency of the machine work. The optimum designed mathematics model of the main structural dimension of the crusher (M , , Xc, S , w 2 > Ir) is built with restraining conditions such as force condition, energy condition , hammer steady condition, no moving interference , strength of spin axle and bearing condition, upper limit and lower limit of the design variant condition etc. Finally, an example is give to illustrate the efficiently of the method proposed.
对破碎机进行了运动和动力学分析，结构优化改进，包括：渐开线反击板设计，后侧护板和筛板的恒力调节机构设计；分流系统的设计；筛板的设计；破碎腔的设计；转子的设计；锤头的设计。并对其进行了强度校核。
提出了高效超细破碎机CAD总体设计方案和程序流程，并探讨其CAD软件开发。将VBA Activex Automation技术引入高效超细破碎机计算机辅助设计的图形设计中。利用Activex Automation先进的技术，使图形设计工作效率大大提高，同时，由于VBA和VB程序具有众多的优点，因此进一步提高了软件系统运行效率，增强了系统功能。并完成了软件系统良好的人机交互环境的设计工作。
对反击式和锤式相结合的破碎机进行了的以效率最高为目标的优化设计。在综合考虑影响破碎机效率的各因素的情况下，提出了满足以力，能量，锤头稳定性，几何条件，不发生运动干涉，转子轴和滚动轴承的强度等约束条件，建立了包含破碎机关键参数(锤头质量M，轴心O到销轴锤头接触距离r'，
四川大学硕士学位论文
锤头质心到销轴与锤头接触点的距离拙，锤头与岩石碰撞到销轴与锤头接触点
的距离 S，转子的速度。2，转子绕轴心 O的转动惯量 If）的优化设计数学模型，
并给出了计算实例。计算实例显示，新机型有更优的设计质量和更高的使用效
率。
It is the main struggling goal of manufacturing industry to reduce the product cost and to enhance the product competitiveness at market. Reducing the design cost of product and enhancing the design grade of product is the key to enhance the synthetic competitiveness of product. In this paper, the research on the design of an effective crusher fine gained and the development of its CAD software are carried out so that all procedures are automatically completed under computer guide from initialization of the crusher work parameters to output of assembling graph and part graphs of crusher. The results are obtained as follows:
We analyze the features of kinematics and dynamic of the crusher. The improvement on the crusher structure design is made in the following aspects: involutes beat board, adjust mechanism on the back protect board and sieve plate, distributaries system, sieve plat, crusher space, rotor, hammer. Furthermore, strength check is carried out.
The general design plan of CAD of the effective crusher fine grained and the program flows are proposed and the exploitation method of the software is presented. By introducing technique of advanced Visual Basic ActiveX Automation into graph design of the effective crusher fine grained, therefore, work efficiency of graph design is greatly enhanced. Because of many advantages of VBA and VB program, software system efficiency is more enhanced and its function is more strengthen and
its man-machine interaction is very friendly.
The optimum design of the beat back -impact crusher is proposed, which aims at the highest efficiency of the machine work. The optimum designed mathematics model of the main structural dimension of the crusher (M , , Xc, S , w 2 > Ir) is built with restraining conditions such as force condition, energy condition , hammer steady condition, no moving interference , strength of spin axle and bearing condition, upper limit and lower limit of the design variant condition etc. Finally, an example is give to illustrate the efficiently of the method proposed.
引文
1、许林发等编 建筑材料机械设计(一、二册) 湖北：武汉工业大学出版社 2000
2、殷国富等编 计算机辅助设计技术及其应用 北京：科学出版社 2000
3、童秉枢等编 机械CAD技术基础 北京：清华大学出版社 1996
4、盖国胜等编 超细粉碎分级技术 北京：中国轻工业出版社 2000
5、郭年琴 复摆颚式破碎机机构受力计算机计算与分析 南方冶金学院学报 1993．3 第14卷 第1期 43～48
6、欧阳镇堂、郭年琴、黄跃飞 用Auto LISP语言实现颚式破碎机参数化绘图 南方冶金学院 1995．3 第16卷 第1期 93～98
7、郭年琴等 复摆颚式破碎机CAD系统 矿山机械 1995．2 20～23
8、向蜀华等 复摆腭式破碎机曲柄优化探讨 矿山机械 1985．7
9、张祥珍等编 建材机械与设备 武汉：武汉工业大学出版社 1990
10、谭青等 锤式破碎机锤头动力学仿真与参数选择 矿山机械 1998．10 24～26
11、项金华Φ1000×800锤式破碎机的改进 四川水泥1994．6 32～34
12、曾洪茂 冲击破碎机冲击速度、冲击时间和破碎力的确定矿山机械 1994．1 25～27
13、张莉 摆动活齿传动机构的计算机辅助设计系统 硕士学位论文 四川大学 1999
14、姚进等编 机械优化设计 成都科技大学机械原理及机械零件教研室 1989
15、刘惟信等编 机械最优化设计 北京：清华大学出版社 1994
16、汪萍 机械优化设计 北京：中国地质大学出版社 1986
17、刘勇国 摆动活齿减速器CAD软件系统的研究 硕士学位论文 四川大学 2000
18、宋希敏 PFQ 涡旋强力反击式破碎机及其应用 矿山机械 Vol287 No29．2001．01．34～35。
19、孙树礼等 液压油缸CAD及参数化绘图 矿山机械 Vol286 No28．2000．11．60～61。
20、邓效忠等 螺旋锥齿轮CAD系统数据库开发 矿山机械Vol286 No28．2000．12．50～51。
21、Mihalyko C A. Sinulation model for analysis and design of conlinnou grinding mills. Powder technology. 1998. 97(1)
22、H.Berthiaux .A new eslimation technique for the determination of breakage and Selection Parameters in batch grinding Powder technology. 1997.94(2)
23、刘炳文编著 精通Visual Basic 6.0中文版 北京：电子工业出版社 1999
24、盛忠起等 基于Active X 技术及面向对象方法进行AutoCAD二次开发 电脑开发与应用 2000 第13卷 第4期 24～26
25、张国宝编 AutoCAD Visual Basic开发技术 北京：科学出版社 2000
26、史大光等 利用VBA开发AutoCAD 计算机辅助设计与制造 2000．5 25～26
27、郭朝勇编著 AutoCADR14(中文版)二次开发技术 北京：清华大学出版社 1999
28、王钰等编 用VBA开发AutoCAD2000应用程序 北京：人民邮电出版社 1999
29、胡荣等编 AutoCAD2000开发工具—VBA及ActiveX开发指南 北京：人民邮电出版社 1999
30、黄少昌等编 计算机辅助设计技术基础 北京：清华大学出版社 1998
31、殷国富等编 工程专家系统技术及其应用 四川：成都科技大学出版社 1992
32、马幼鸣 车辆变速箱CAD/CAE系统的开发与研究 制造业自动化2000．1第22卷 第1期 33～36
33、俞研等 CAD/CAM 集成系统中的特征分类与描述方法研究制造业自动化 2000．1 第22卷 第1期 30～32
34、陈道洁等编 Auto LISP及应用开发技术 四川：成都科技大学出版社 1997
35、刘惟信等编 机械最优化设计 北京：清华大学出版社 1994
36、赵晓蒙等 PCH315型环锤式破碎机优化设计 沈阳建筑工程学院学报 1991．7 Vol．7．No．3 298～302
37、黄泽森PGXJ高效节能细碎机的设计 四川水泥 1997．2 50，61
38、《水泥厂工艺设计手册》编写组编 水泥厂工艺设计手册(上，下册) 北京：中国建筑工业出版社 1999
39、姜勇编著 AutoCAD2000高级培训教程 北京：人民邮电出版社 1999
40、南京工学院等校编 理论力学 (上、下册) 北京：人民教育出版社 1979
41、单辉祖等编 材料力学教程 北京：国防工业出版社 1982
42、《机械设计手册》联合编写组 机械设计手册上册(1、2)北京：化学工业出版社1997
43、徐灏 机械设计手册 北京：机械工业出版社 1991
44、廖汉元 腭式破碎机 北京：机械工业出版社 1998
45、邱宣怀 机械设计 北京：高等教育出版社 1989
46、Kanda y. Sano y. rashina y. A Consideratiom of grinding limit based on fracture mechanics. Powder technology. 1986(3)
47、Sikong L.Hashimoto H.Ashima S.Breakage behavior of fine Practicles of brittle minerals and Coal. Powder technology. 1990(1)
48、Voller V R.A new energy-size reduction relationshipe in comminution. Powder technology. 1983 36
49、孙海波等 振动筛激振器部件CAD的研究 矿山机械 Vol286 No28．2000．10 37～39。
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