颚式破碎机运动分析.doc

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摘要

颚式破碎机是较为理想的粉碎机械，目前广泛的应用在矿山，建材，化工和冶金等行业中，结构较为简单，工作可靠且适应性强。

动颚具有很好的运动特性是保证颚式破碎机具有最佳性能的根本因素，本文破碎机的最佳运动特性是借助动力学仿真分析所得到的。

MATLAB是由一系列的工具组成。

它的用途，一方面方便了用户使用MATLAB中的函数及其文件，这其中很多的工具采用了图形界面，包括文件浏览器、MATLAB桌面与命令窗口、历史命令窗口、路径搜索与用于用户的浏览帮助以及编辑器与调试器。

另一方面，随着MATLAB不断地商业化和软件本身在不断地升级，MATLAB的用户界面也越来越完善，更接近到Windows的界面，人机交互性变得更强大，操作更容易。

最新的MATLAB提供了一套完整的帮助系统、在线查询，极大的方便了用户的使用。

一个简单的编程环境提供了一个相对完整的调试系统，可以直接运行程序无需编译，并能对报告发生的错误及时地分析出出错的原因。

本设计通过对复摆颚式破碎机进行运动学分析，提出了复摆颚式破碎机的数学模型，借助MATLAB优化工具箱求解。

通过MATLAB计算求解机构的速度、加速度等运动参数。

对影响产品性能的重要因素一动颚给定点的行程特性值进行研究。

总结在颚式破碎机设计、使用和测试方面的经验，积累适合我国破碎机结构特点的试验资料和数据，建立破碎机性能数学模型以对破碎机性能进行分析，可达到改善颚式破碎机的机械性能，增加破碎机用户的经济效益，并缩短新型颚式破碎机的研发周期。

对于提高成本的产量和质量，提高劳动生产率，减少设备投资，节约动力消耗，降低生产成本。

也就是对于达到优质、高产、低耗具有重大意义。

关键词：

颚式破碎机，运动学分析，动颚上点的分析

Abstract

Thejawcrusherisanidealcrushingmachinery,widelyusedinmining,buildingmaterials,chemicalindustryandmetallurgyindustry,relativelysimplestructure,reliableworkandstrongadaptability.Themovablejawhasgoodmovementcharacteristicsistheguaranteeoffundamentalfactorshasthebestperformanceofjawcrusher,thecrusherofthebestmotioncharacteristicsisobtainedbymeansofthedynamicsimulationanalysis.

MATLABiscomposedofaseriesoftools.Ituses,ontheonehandisconvenientforuserstousefunctionandthefileMATLAB,whichalotoftoolsusingagraphicalinterface,includingthefilebrowser,theMATLABdesktopandthecommandwindow,commandhistorywindow,pathsearchanduserbrowsingforhelpandeditoranddebugger.Ontheotherhand,withMATLABcontinuouslycommercializationandthesoftwareitselfconstantlyupgrade,theMATLABuserinterfaceisbecomingmoreandmoreperfect,moreclosetoWindowsinterface,human-computerinteractionbecomesmorepowerful,moreeasytooperate.TheMATLABprovidesacompletesetofhelpsystem,onlinequery,greatlyfacilitatetheuserstouse.Asimpleprogrammingenvironmentprovidesarelativelycompletesystemdebugging,youcanruntheprogramdirectlywithoutthecompiler,andtoreporttheerrortoanalyzethecauseoftheerror.

Throughthedesignofthecompoundpendulumjawcrusherkinematicsanalysis,presentsthemathematicalmodelofthecompoundpendulumjawcrusher,withthehelpofMATLABoptimizationtoolboxtosolve.ThroughMATLABcalculationmechanismvelocity,accelerationmotionparameters.Travelcharacteristicpointtoimportantfactorsmovejawaffectproductperformancebystudyingthevalue.

Summaryofbrokenusingandtestingmachinedesign,experienceinthejaw,theaccumulationofinformationanddataforthecrusherstructurecharacteristicsinChina,establishedtoanalysetheperformanceofcrushercrusherperformancemodel,canachieveimprovedmechanicalperformanceofjawcrusher,crushingmachinetoincreasetheeconomicbenefitofusers,andshortenthenewjawcrusherdevelopmentcycle.Toimprovetheyieldandqualityofcost,improvelaborproductivity,reduceequipmentinvestment,reduceenergyconsumption,reducetheproductioncost.Itisofgreatsignificancetoachievehigh-quality,highyield,lowconsumption.

Keywords:

JawCrusher,kinematicsanalysisonthemovingjawpointsanalysis

I

目录

第1章绪论 5

1.1选题的目的和意义 5

1.2国内外研究现状分析 5

1.3颚式破碎机简介 6

1.3.1单摆颚式与复摆颚式比较 7

第2章颚式破碎机结构及工作原理 8

2.1结构组成 8

2.2工作原理 9

2.3机构特点 9

2.4本章小结 9

第3章运动机构运动分析及MATLAB仿真 10

3.1研究对象的结构参数 10

3.2机构自由度计算及杆组划分 11

3.2.1机构自由度的计算 11

3.3运动状态分析 11

3.3.2速度分析 12

3.3.3加速度分析 13

3.4动颚体颚板上任意点K的位移、速度和加速度求解 13

3.4.1位置分析 13

3.4.2速度分析 13

3.4.3加速度分析 13

3.5本章小结 14

第4章利用MATLAB编制计算机程序 15

4.1MATLAB简介 15

4.1运动状态仿真 16

4.1.1机构运动的仿真 16

4.1.2MATLAB程序编辑 16

4.1.3MATLAB分析结果图 18

4.1.4机构运动规律分析 19

4.2动颚体颚板上任意点K的位移、速度和加速度仿真 20

4.2.1MATLAB程序编辑 20

4.1.3MATLAB分析结果图 22

4.3运动规律分析 24

4.4本章小结 24

第5章总结与展望 25

5.1总结 25

5.2展望 25

参考文献 26

致谢 28

III

第1章绪论

第1章绪论

1.1选题的目的和意义

随着当代社会经济的飞速发展，各种金属、非金属矿等物料的社会需求量和生产规模日益扩大，需要破碎和粉磨的物料量迅速增加。

90年代以来，全世界每年经破碎和粉磨的物料量达到100亿吨以上。

我国脆性物料年产量大约己达到15亿吨，这些物料大部分都要经过破碎和研磨，由此可见破碎和粉磨在国民经济中发挥着巨大的作用。

在加工矿石以及比较坚硬材料时，世界上大约有12%的电能用于粉碎物料，其中大约有15%用于破碎，85%以上消耗于磨碎，磨机的效率只有1%，而破碎机的效率达10%。

与磨机相比，破碎机能耗低，金属消耗量小，运转维护简单，所以应尽可能实现“多碎少磨”。

而影响颚式破碎机性能的因素有很多,包括破碎机结构因素、性能因素以及操作因素等。

这些因素对颚式破碎机的性能如破碎机生产率、破碎产品粒度、破碎机能耗等又有着不同的影响。

为此需建立颚式破碎机运动学仿真对颚式破碎机运动过程进行分析。

总结在颚式破碎机设计、使用和测试等方面的经验，积累适合我国破碎机结构特点的资料和数据，建立破碎机性能数学模型以对破碎机性能进行分析，可达到改善颚式破碎机的机械性能，并缩短新型颚式破碎机的研发周期。

对于提高产品的产量和质量，提高劳动生产率，减少设备投资，节约能源消耗，降低生产成本。

1.2国内外研究现状分析

国内主要研究工作如下所示：

熊银根在颚式破碎机设计中运用多目标优化原理，建立了包括四个目标函数，十个决策变量和三十八个约束条件的设计模型，应用交互式加权大数规范代理函数求解方法分析的四个目标函数组成。

把颚式破碎机的这种多目标的优化方法应用到语言程序中，可以在一般的电脑上使用。

马云龙、田军、巫思荣膺用机械优化设计方法在计算机上对复摆颚式破碎机机构进行了优化，通过建立数学模型和反复计算，确定了较为理想的主要机构参数，提高了机器的生产效率和机械性能。

张国旺提出了复摆颚式破碎机主要结构参数的优化数学模型，该模型的建立考虑了破碎机的啮角和整机优化设计并且通过上机计算，得到了让人满意的结果。

李莉、冯士成对复摆颚式破碎机偏心轴以刚度、强度的可靠性为约束条件，重量为目标函数进行了优化设计，通过上机计算，得到了让人满意的结果。

郭亚兵，李宝钧在复摆式颚式破碎机的结构特点及工作特性的基础上，建立了这种破碎机的工作结构和优化了它的数学模型，利用计算机对它进行了优化设计，使这种破碎机的特征系数更加合理。

在此基础上，确定了活动齿板与固定齿板的合理的形状，与传统设计的破碎腔相比，它消