大倾角振动给料机及配套衬板的研究

论文摘要

振动给料机是利用振动原理进行给料的设备,在采矿、冶金、机械制造、煤炭、化工、建材、粮食以及轻工等部门获得了广泛的应用,目前正朝着大型化、高效化和节能化方向发展。给料机倾角越大,给料量就越大,所以为了提高振动给料机的给料量,通常采用向下倾斜安装,但倾角一般在0°～10°范围内变化。目前对倾角大于10°的物料的运动尚无精确的描述。对振动给料机上物料的运动理论进行了研究,建立了直线运动的运动学模型,通过分析滑行运动和抛掷运动状态下的特点,得到了物料理论输送速度的计算公式。为了研究大倾角振动给料机上物料的运动学特点,本文根据自同步的原理专门设计了一套振动给料机。这套设备给料量大,角度调节方便,而且结构简单。在大倾角振动给料机中,理论速度和实测速度差值很大,因此必须对大倾角振动时物料的速度公式进行修正。通过分析物料在大倾角振动给料机上的运动过程,选择了三种不同粒度的物料,设计了薄料层和厚料层两种料层,测试不同倾角时物料的输送速度,在大量实验的基础上拟合出了物料的速度影响系数曲线,使计算公式精确而简单。大倾角振动时,采用小的激振力同样可以实现大的给料量。激振力减小,能耗降低,能够实现节能的目标。但是大倾角振动时增加了对衬板的磨损,应该合理选择衬板材料。对中碳低合金钢、A3钢、高铬铸铁和2Cr13钢进行了低应力磨料磨损的试验,得到高铬铸铁耐磨性最好,其磨损主要是微观切削机理作用的结果；2Crl3钢的耐磨性没有高铬铸铁好,其磨损主要是微观切削和多次塑变机理作用的结果：中碳低合金钢的耐磨性仅次于2Crl3钢,主要是微观切削机理作用的结果；A3钢磨损特别严重,已无法抵抗大倾角振动时物料的低应力磨料磨损,是多次塑变机理和疲劳磨损机理共同作用的结果。

论文目录

• 符号表
• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 振动给料机概述
• 1.2 振动给料机的分类及工作原理
• 1.2.1 电磁振动给料机的工作原理及特点
• 1.2.2 自同步振动给料机的工作原理及特点
• 1.2.3 惯性共振给料机的工作原理及特点
• 1.3 课题的提出
• 1.4 金属衬板材料的发展
• 1.4.1 国外发展概况
• 1.4.2 国内发展概况
• 1.5 材料磨损原理及试验方法
• 1.5.1 磨料磨损的概念及分类
• 1.5.2 磨料磨损机理
• 1.6 本课题的研究内容
• 2 振动给料机上物料运动学模型的建立
• 2.1 物料滑行运动的理论分析
• 2.1.1 槽体的位移、速度和加速度
• 2.1.2 正向骨行指数和反向滑行指数
• 2.1.3 滑行速度的计算
• 2.2 物料抛掷运动的理论分析
• 2.2.1 实现抛掷运动的条件
• 2.2.2 抛离系数
• 2.2.3 抛掷运动的理论速度的计算
• 2.2.4 实际平均输送速度的计算
• 3 试验装置及方法
• 3.1 大倾角振动给料机试验装置的设计
• 3.1.1 试验装置的介绍
• 3.1.2 试验装置工作参数的选择和计算
• 3.2 大倾角下物料输送速度的试验方法
• 3.3 低应力磨料磨损试验样品的准备
• 3.3.1 试样材料的选择
• 3.3.2 试验材料的成分
• 3.3.3 试样材料的热处理工艺
• 3.4 低应力磨料磨损的试验装置和方法
• 3.4.1 低应力磨料磨损试验
• 3.4.2 金相组织的观察
• 3.4.3 硬度的测试
• 3.4.4 冲击韧性试验
• 4 物料输送速度的试验结果及分析
• 4.1 物料粒度和料层厚度的影响
• 4.2 速度公式的修正
• 4.3 振动参数的变化对给料量的影响
• 5 低应力磨料磨损试验结果及分析
• 5.1 试样材料的硬度值和冲击韧性值
• 5.2 磨损失重试验结果
• 5.3 中碳低合金钢在低应力磨料磨损性能分析
• 5.3.1 中碳低合金钢的金相组织
• 5.3.2 中碳低合金钢磨损机理的分析
• 5.4 A3钢低应力磨料磨损性能分析
• 5.4.1 A3钢的金相组织
• 5.4.2 A3钢磨损机理分析
• 5.5 高铬铸铁低应力磨料磨损性能分析
• 5.5.1 高铬铸铁的金相组织
• 5.5.2 高铬铸铁磨损机理分析
• 5.6 2Crl3低应力磨料磨损性能分析
• 5.6.1 2Crl3的金相组织
• 5.6.2 2Crl3磨损机理分析
• 5.7 衬板材料的选择结果
• 5.8 实际使用效果
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历及攻读学位期间发表的论文