耐火材料机械设计.docx

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耐火材料机械设计

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1、什么是物料的粒度？

算术平均直径？

几何平均直径？

以及一堆颗粒尺寸大小的混合物料的平均直径？

物料颗粒尺寸的大小称为粒度，通常用平均直径d平表示：

I、b、h为三个相互垂直方向的尺寸

算术平均直径：

几何平均直径:

对于一堆颗粒尺寸大小不同的混合物料的平均直径可用下式计算其算术平均直径:

4平&+心平&+仏平&十+4平爲

gl+g2+g2++&

图1-1墓本破碎唏卄士氓

a,b为常用的两段一次闭路破碎筛分流程；c为a,b组合流程；d为三段

一次闭路破碎筛分流程，可使总产量有所增加，同时减少动力消耗、磨

损和粉尘的形成，一般用于物料中细粒含量较多的情况下

3、通过简图说明颚式破碎机的工作原理？

并比较简摆式和复摆式破碎机的优缺点?

颚式破碎机的工作原理：

其工作部分是两块颚板，一是固定颚板（定颚），垂直（或上端略外倾）固定在机体前壁上，另一是活动颚板（动颚），位置倾斜，与固定颚板形成上大下小的破碎腔（工作腔）c活动颚板对着固定颚板做周期性的往复运动，时而分开，时而靠近。

分开时，物料进入破碎腔，成品从下部卸出；靠近时，使装在两块颚板之间的物料受到挤压，弯折和劈裂作用而破碎。

物料的破碎过程示意图

圆锥破碎机的工作原理

圆锥破碎机由电动机通过联轴器带动传动轴上的小锥齿轮传动。

小锥齿轮通过大锥齿输带动偏心套在机架中心套筒内的大衬套内转动。

偏心轴套有一个与其转动中心线偏2°左右

的锥形孔，孔内装一锥形套，动锥主轴即插入锥形套内，动锥下部由青铜碗形轴瓦支承，当偏心套旋转时，主轴在空间画出一个圆锥面，使动锥绕固定点（机架中心与主轴中心交点）作旋摆运动，对于定锥上某一点而言，动锥时而靠近，时而远离。

物料从给料部送入动锥

上部的分配盘，由于分配盘随主轴转动而摇摆，物料均匀地给入环形破碎腔内，受到动锥的压缩与冲击而破碎。

圆锥破碎机动锥的锥角较大，因而物料由上往下运动时互相散开，运动阻力较小，减少堵塞，且破碎面积增大，单位面积受力较小，高锰钢衬板的寿命也延长。

上部机架的支承套，通过沿圆周布置的若干组弹簧压紧在下部机架上。

在正常工作时

产生足够的压力以平衡动锥靠近时产生的冲击力，同时又构成机器的保险装置。

当非破碎物

进入破碎腔时，由于破碎力急增，弹簧可以退让，使支承套与调整套的一侧向上抬起，从而增大了定锥衬板与动锥衬板间的距离（即排料口宽度），使非破碎物从排料口排出。

当异物排出后，借助于弹簧的压力，支承套与调整套又回到原来的位置。

弹簧力的调整必须适当，如压力过小，破碎机不能正常工作，支承套和调整套出现频繁跳动，导致机件磨损和破坏，产品粒度变粗，生产量下降。

当压力过大时，机件受力增加，为了防止断轴事故，必须增大机件尺寸和提高材料等级，因此会增加机器质量和造价。

5、通过图3-12计算圆锥破碎机动锥的转速？

动锥转数

动锥的转速即偏心衬套的转速，与旋回破碎机不同，因为这类破碎机用于物料的中细碎，为了保证产品粒度的均匀性，使卸出料块的尺寸都小于出料口宽度，工作时应该使每块物料在平行带上起码能够受到一次破碎作用，亦即物料经过平行带的时间应不少于动锥偏转一次所需时间。

由于内锥母线的倾斜角较小，接近出料口处，定、动锥之间又有一平行带，所以料块卸下时，是沿着动锥斜面滑下。

因此不免要受到动锥斜面摩擦阻力以及动锥偏转和自转的离心惯性力的影响。

因离心惯性力较小，可以忽略不计。

由于摩擦阻力的作用，物料沿动锥斜面滑下时的加速度a必定小于重力加速度go

图3-12物料在动

锥上受力分析

物料沿动锥表面下滑可看做物料在斜面上的运动。

使物料块能沿动锥面下滑的力为：

P=—-n=Gsin/-

P=Gsin/-

=g（sinv-/cos/）

平行带长度为L,物料块经过斜面L的时间为ti,必须少于动锥回转一周的时间t2

1.I2

L=-at|——sL=—g（sm/-tcos/）t}

6、颚式破碎机的产品粒度曲线是如何绘制出来的？

具体分析颚式破碎机的产品特点？

破碎比和破碎产品粒度

为了能有效咬住物料并加以破碎，最大给料粒度应比进料口宽度小15~25%;复摆式：

0.85B;简摆式0.75B

在工作时颚板上产生巨大的弯曲应力，因此不能做的过长，其破碎比不会很大。

破碎比的大小和给料块的尺寸有很大关系，给料中大块所占的比重高，破碎比可以达到极

大值。

图2-9破碎产品粒度特性曲线

1难碎性物料，2中等难碎，3易碎性物料

破碎产品粒度特性曲线表明破碎后物料的粒度，取决于被破碎物料的性质，尤其是它的硬度。

可比较破碎机的效果；可比较物料破碎难易度；检查破碎机的工作状况；调整排料口；

图2-9，产品大于排料口宽度的含量14%27%38%其中破碎产品中最大粒度分别为排料口的1.4、

1.62和1.75倍；因此必须考虑破碎产品中大于排料口宽度的颗粒对下段破碎机的给料粒度的影响。

5-8

7、说明几种球磨机筒体转速对研磨体运动状态的影响？

并研磨体运动的基本方程？

图1）泻落式运动状态

当筒体转速低时，粉磨介质顺筒体旋转方向转一定角度，当粉磨介质超过自然休止角后，则像雪崩似地泻落下来，这样不断地反复循环。

粉磨介质被提升的高度不高，只有滚动和滑动,冲击作用小，这时物料主要是由于介质互相滑滚运动产生的磨削作用而粉碎。

2）抛落式运动状态

当筒体转速适宜时，用于离心力作用的影响，粉磨介质贴附在筒体内壁上，与筒体做圆弧上升运动，并被带到适宜的高度，然后像抛射体一样降落，粉磨介质呈瀑布状态，以最大冲击力将物料击碎。

同时，在筒体回转的过程中，粉磨介质的滚动和滑动，也对物料起到磨削作用。

3）离心式运动状态当筒体转速过高时，由于离心力作用的影响，粉磨介质帖附在筒体内壁上与筒体一起回转，这时，介质既不抛落，介质之间也无相对运动，对物料不起任何粉磨作用。

2.研磨体运动的基本方程式

1）钢球的直径与筒体直径只比可以略去不计，把球视为质点，则球的回转半径可用筒体半径表示；

2）钢球与筒体及钢球与钢球之间不相对滑动；

3）钢球的每次提升与抛落都按一定路线运行，即球随筒体按同心圆弧上升，之后按抛物线下落，且各层球之间不相互交错；

4）不计物料对球运动的影响。

&简述笼式球磨机的工作原理？

图6-2

笼式粉碎机是利用回转的钢棒对物料的撞击作用而将其粉碎。

物料由装料斗2进入两个

彼此相对旋转笼子的中心，物料首先落到最里圈的钢棒上，接着在切线方向的打击力和重力作用下，物料被抛到下一圈相反方向回转的钢棒上继续被它们击碎，如此物料受到反复多次猛烈打击，直至物料通过所有各圈的钢棒为止，被粉碎的物料落到笼外机壳的底部卸出。

图6-2笼式粉碎机工作原理简

9、简图说明单轴惯性振动筛和自定中心振动筛的工作原理？

图7-10和7-14

惯性振动筛：

筛箱1上固定筛网2,筛箱安装在支承弹簧8上，滚动轴承7固装在筛箱上，振动器偏心轴5的两端分别装有完全相同的偏重轮3,通过调节偏心重块6在偏重轮径向的不同位置，来改变离心惯性力的大小，从而达到调整筛子振幅的目的。

在偏心轴的一段装有皮带轮4。

由电动机通过皮带轮带动振动器回转，所产生的惯性力迫使筛子振动。

筛面上各点的运动轨迹是圆形或椭圆形。

当筛子工作时，由于振动器的偏心重块旋转所产生的离心惯性力激起筛子振动。

筛子物料受到筛面向上运动的作用力而被抛起，前进一段距离后，又落到筛面，周而复始，完成筛

分作业

图人9惯性振动筛

團7-1/惯性振动端工作原理

1一筛箱#2—筛网皿一绸庫轮冷一皮带轮；5帽心轴®心重块¥7—轴承临一弹費

自定中心振动筛

主要由筛箱、筛网、振动器及弹簧拉杆等组成，筛箱2用四根带弹簧的拉杆悬挂在支架

上，弹簧用来支持筛箱，同时通过它还可以减轻由于筛子的振动传给厂房的动力。

筛面的倾

角15~25o，筛箱上装有筛网1和振动器3。

振荡器的偏心轴5是通过滚动轴承座装配在筛箱上，偏心轴的两端分别装有带配重块7

的配重圆盘1和皮带轮6，配重块的个数是可调的，同时将偏心轴制成偏心重。

当偏心轴旋转时，这些偏心重产生旋转的偏心力，其合力是使筛箱产生振动的激振力。

自定中心振动筛振动器的主轴中心与轴承中心在同一直线上，但主轴中心与皮带轮中心是不同心的。

而惯性振动筛的主轴中心与皮带轮中心是同心安装的，这就是自定中心振动筛与惯性振动筛的主要区别。

自定中心振动筛能克服惯性振动筛所存在的问题，即改善了三角带和电动机的工作条件，因而可以适当增大筛子的振幅。

优点：

结构简单，操作调整方便，振幅较大，筛面振动强烈，筛孔不易堵塞，筛分效率高；缺点：

振幅随给料量有明显变化，筛分效率不稳定；顶开机时共振状态振幅大，对建筑物有影响。

10、湿碾机和碾盘的转速为什么要给一定的限制？

并计算适宜的转速？

主要参数

（1）碾盘的转速：

工作时应保证物料不致因碾盘的转速过高所产生的离心力被甩出盘外当物料随碾盘旋转时，物料在径向受两个力作用，一为离心力把物料帅向盘缘或盘外；另一为物料和碾盘的摩擦力，阻止物料向外移动。

（2）湿碾机的生产能力：

每批物料的最大允许加入量、每批物料的混合周期（加料、混料、卸料机配合时间）、设备的有效作业率、与制品的品种及工艺要求、设备的规格及自动化程度、管理及维修水平等不同因素有关。

（3）湿碾机需要的功率：

主要用来克服碾轮滚动时的摩擦、碾轮滑动时的摩擦、传动装置、轴承的摩擦等。

11、简述并绘制简图描述带式输送机的类型及布置特点？

一、带式输送机的类型及布置

带式输送机是一种连续输送机械，它用一根环绕于前、后两个滚筒上的输送带作为牵引及承载构件，驱动滚筒依靠摩擦力驱动输送带运动，并带动物料一起运行，从而实现输送物料的目的。

可用于输送粒状、块状等散料，也可输送砖坯、砖、袋装物料等成件物品。

优点：

输送能力高、结构简单、工作可靠、维护方便、动力消耗小、能长距离输送。

缺点：

占地面积大、不易密封、爬升角度受到一定限制。

主要发展方向：

长距离、大输送量、高倾角、高速度。

带式输送机的构造

4

带式输送机构造示意图

1—胶带；2—上托辊；3—缓冲辊托；4—料斗；5—导料栏板；6—改向滚筒；7—螺旋拉紧装置；

8—尾架；9—空段清扫器；10—下托辊；11—中间架；12—弹簧清扫器；13—头架；14—传动滚筒；15—卸料装置

由驱动滚筒和改向滚筒以及紧套其上的闭合输送带组成，输送带靠驱动滚筒与输送带间的摩擦力拖动。

带式输送机的基本布置形式

（a）水平输送机；（b）倾斜输送机；（c）水平-倾斜输送机；（d）倾斜-水平输送机；（e）水平-倾斜-水平输送机

规格是以料斗的宽度（mm表示。

目前国产的胶带斗式提升机的规格有D160D250D350D450等四种；环链斗式提升机的规格有HL300HL400两种；板链斗式提升机的规格有PL250PL350PL450等三种。

大型斗式提升机宽已达1200mm输送量达1000t/h，最大提升高度达80m

类型：

按安装形式分为垂直式和倾斜式。

按卸载特性分为离心式、离心一重力式、重力式。

按装载特性分为掏取式和流入式。

掏取式主要用于输送粉状、粒状、小块状等磨琢性小的散状物料，运行速度为0.8〜2m/s。

流入式主要用于输送大块和磨琢性大的物料，其料斗的布置很密，运行速度1m/s。

按料斗形式分为深斗式、浅斗式、鳞式料斗。

按牵引构件分为带式、环链式和板链式。

按工作特性分为重型、中型和轻型。

12、简述斗式提升机的装载和卸料的类型？

并绘制简图

斗式提升机的特点：

优点：

结构简单，在平面内占地面积小，输送能力大，输送高度较高（一般为12〜32m

最高可达80m,密封性能较好，扬尘少，管理方便，操作维护简单等。

缺点：

过载敏感性大，必须均匀地供给物料，斗和链易损坏。

a—离心式密b—离心—重力式汕—重力式

气力输送装置是借助气体介质使散状物料悬浮在气流中进行输送的设备。

一、气力输送装置的应用特点

优点：

结构简单，工艺布置灵活，输送距离大，密封性好，适应性广，自动化程度高，生产率咼。

缺点：

动力消耗大，磨损严重，不宜输送湿物料，系统噪音大。

13、简述气力输送机的主要类型及工作原理？

图9-19和9-19

吸送式：

用风机吸入口的负压，将物料吸入管道的输送方式

压送式：

用风机输出的高压气流，将喂入的物料吹送的输送方式混合式：

吸送和压送组合的输送方式

图9-18抽吸式气力输送机图9-19压送式气力输送装置系统

图9-20混合式气力输送系统

14、简述摩擦压砖机的工作原理？

图10-1

摩擦压砖机结构简单，成本低，易于操作，工作可靠，便于维修，压制出的砖坯质量较好。

摩擦压砖机（frietionPress）采用摩擦传动，以冲击加压方式压制砖坯的成型设备。

操作系统一般

由一套杠杆机构组成，操纵方式有手动和气动两种。

工作原理：

丝杠4由摩擦传动装置驱动，在横轴2上装有两个垂直圆轮1，叫做摩擦轮，两个摩擦轮的转速相等，转向相同。

两个摩擦轮之间有个水平飞轮3，安装在丝杠4的上端。

两个摩擦轮由一杠杆系

统操纵可以随横轴一起左右移动。

只能使一个摩擦轮靠紧飞轮或两个摩擦轮均与飞轮保持一定的间隙。

在后一种情况下，摩擦轮与横轴一起旋转时，飞轮并不转动。

如将左摩擦轮压紧飞轮时，当横轴带动摩擦轮回转时，由于摩擦作用带动飞轮朝一个方向转动；如将右摩擦轮压紧飞轮时，飞轮将向另一个方向转动。

丝杠下端装有滑块和冲头，当冲头向上移动时，可进行加料或出砖等工作；当冲头向下移动时则可完成压砖工作。

徒凤式除尘器的齟康廉內泰气蔭

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15、简述旋风除尘器的工作原理并绘制简图？

图13-1

利用旋转气流中产生的离心力将粉尘从空气中分离出来的干式净化设备叫做旋风除尘器。

特点：

结构简单、容易制造、造价及运行费用较低；对于10um以上的较粗颗粒粉尘，净化效率很高；对于5~10um

以下的细颗粒粉尘净化效率较低。

主要用于粗颗粒粉尘的除尘，或者用于多级净化时的初级处理。

旋风除尘器的工作原理

如图所示：

旋风式除尘器由筒体1、锥体2，进气管3、排气管4和排灰口5等组成。

当含尘气体由切向进气口进入旋风除尘器时，气流由直线运动变为圆周运动，旋转气流的绝大部分沿除尘器内壁呈螺旋形向下、朝向锥体流动，通常称此为外旋气。

含尘气体在旋转过程中产生离心力，将相对密度大于气体的粉尘粒子甩向除尘器壁面。

粉尘粒子一旦与除尘器壁面接触，便失去径向惯性力而靠向下的动量和重力沿壁面下落，进入排灰管。

旋转下降的外旋气流到达锥体时，因圆锥形的收缩而向除尘器中心靠拢。

根据旋矩不变原理，其切向速度不断提高，粉尘粒子所受离心力也不断加强。

当气流到达锥体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从除尘器中部由下反转向上，继

续做螺旋形运动，构成内旋气流。

最后净化气体经排气管排出，小部分未被捕集的粉尘粒子也随之排出。

自进气管流入的另一小部分气体则向除尘器顶盖流动，然后沿排气管外侧向下流动。

当

到达排气管下端时，即反转向上、随上升的内旋气流一同从排气管排出。

分散在这一部分气流中的粉尘粒子也随同被带走。