1 概述 1
1.1 物料破碎目的及其意义 1
1.1.1 物料破碎目的 1
1.1.2 物料破碎的意义 1
1.2 物料破碎工艺过程与破碎设备分类 2
1.2.1 破碎比 2
1.2.2 破碎工艺过程 3
1.2.3 破碎设备分类 4
1.3 对破碎设备的一般要求 4
1.4 破碎设备的发展现状与趋势 5
1.4.1 破碎设备的发展现状 5
1.4.2 破碎设备的发展趋势 13
2 物料特性及破碎理论 14
2.1 物料的物理机械特性 14
2.2 破碎产品粒度与粒度特性 16
2.2.1 破碎产品的粒形和粒度 16
2.2.2 破碎产品的粒度表示方法 16
2.2.3 破碎产品粒度组成特性 18
2.3 物料的破碎方式 20
2.3.1 挤压破碎 20
2.3.2 劈裂破碎 21
2.3.3 折断破碎 21
2.3.4 研磨破碎 21
2.3.5 惯性振动破碎 21
2.3.6 冲击破碎 22
2.4 物料破碎理论 22
2.4.1 基于经典力学的破碎理论 22
2.4.2 基于断裂力学的选择性破碎理论 26
3 圆锥破碎机的结构原理及特点 36
3.1 传统圆锥破碎机的结构原理 36
3.1.1 旋回圆锥破碎机结构原理 36
3.1.2 圆锥破碎机结构原理 38
3.1.3 振动圆锥破碎机结构原理 42
3.2 惯性圆锥破碎机结构原理 44
3.2.1 惯性圆锥破碎机构造 44
3.2.2 惯性圆锥破碎机工作原理 54
3.2.3 惯性圆锥破碎机分类 55
3.2.4 惯性圆锥破碎机的特点 56
4 惯性圆锥破碎机的运动学 60
4.1 惯性圆锥破碎机动锥体运动学 60
4.1.1 动锥角速度ω 60
4.1.2 动锥角加速度β 64
4.1.3 动锥表面任意点的速度υ 64
4.1.4 动锥表面任意点的加速度a 64
4.1.5 直观数学模型的建立和分析 65
4.1.6 动锥表面受力分析 66
4.2 破碎腔内被破碎物料的运动学 68
4.2.1 物料层受挤压时状态变化基本规律 68
4.2.2 物料层受多次挤压下的粒度及粒度组成特性 73
4.2.3 破碎腔内的物料运动 76
5 惯性圆锥破碎机的动力学 91
5.1 考虑物料参振的二自由度振动物理模型 91
5.2 物料参振分析 92
5.3 二自由度运动微分方程的建立 94
5.4 二自由度运动微分方程的求解和分析 95
5.5 考虑物料参振的三自由度振动物理模型 97
5.6 三自由度运动微分方程的建立 97
5.7 模态分析 98
5.7.1 系统固有频率及主振型的求解 98
5.7.2 系统强迫振动的响应 100
5.8 破碎机稳定运行下的隔振分析 101
5.8.1 忽略物料参振的隔振分析 102
5.8.2 考虑物料参振的隔振分析 103
5.9 破碎机停车时的隔振分析 106
5.9.1 破碎机停车时机体的最大位移 106
5.9.2 停车过程传给地基的动载荷 107
6 惯性圆锥破碎机主要参数与调控 109
6.1 结构参数 109
6.1.1 动锥下端直径 109
6.1.2 给料口宽度B 109
6.1.3 排料口尺寸 109
6.1.4 破碎腔截面形状 110
6.2 工作参数 121
6.2.1 偏心静力矩Me 121
6.2.2 实际工作排料口尺寸 122
6.2.3 处理能力 122
6.2.4 偏心激振器旋转频率 123
6.2.5 电动机功率 124
6.2.6 破碎力F 124
6.3 工作参数对工艺指标和功耗等指标的影响 127
6.3.1 工作排料间隙与生产率和功耗的关系 127
6.3.2 工作排料间隙与产品粒度的关系 127
6.3.3 偏心静力矩与生产率和功耗的关系 129
6.3.4 排料间隙和偏心静力矩对单位功耗的影响 129
6.3.5 偏心静力矩对产品粒度的影响 130
6.3.6 动锥振动频率对破碎机生产率以及产品粒度的影响 130
6.3.7 破碎腔压强对破碎机生产率以及产品粒度的影响 131
6.3.8 给料口料柱高度变化对一些工艺指标的影响 133
6.3.9 几个相关问题的探讨 133
6.4 主要工作参数的调节方法 135
6.4.1 偏心激振器离心力的调节方法 135
6.4.2 偏心激振器的旋转频率的调节方法 135
6.4.3 排料间隙的调节方法 135
6.5 惯性圆锥破碎机的工作监控 137
7 惯性圆锥破碎机主要零部件的计算 140
7.1 作用在动锥球面座上的力 140
7.2 连接机架与支撑环的螺栓预紧力 140
7.3 调整环锁紧力确定 141
7.4 支撑环和壳体强度分析 142
7.4.1 支撑环截面的重心位移和转角 142
7.4.2 壳体截面的重心位移和转角 143
7.4.3 弯矩和剪力（壳体反作用力） 144
7.4.4 因支撑环和壳体变形而产生的应力 144
7.4.5 支撑环的径向应力 144
7.5 偏心激振器轴承计算 145
7.5.1 轴承载荷 145
7.5.2 宽径比？ 145
7.5.3 平均相对间隙率ψm 145
7.5.4 偏心激振器轴承的改进建议 146
7.6 隔振弹簧的计算 147
7.6.1 单块橡胶弹簧的变形与刚度 147
7.6.2 组合橡胶弹簧的刚度 148
7.6.3 按静变形校核隔振弹簧刚度 149
7.7 调整环锁紧机构蝶形弹簧计算 149
7.7.1 蝶形弹簧结构 149
7.7.2 单片蝶形弹簧的载荷 149
7.7.3 组合蝶形弹簧的计算 150
7.7.4 蝶形弹簧选择计算步骤 151
7.8 衬板的磨损 151
7.8.1 物料磨蚀性分类 151
7.8.2 衬板的更换寿命 152
7.9 衬板的磨损分析与腔形改进建议 153
7.9.1 衬板磨损分析 153
7.9.2 减少磨损的方法 154
7.9.3 腔形的改进 155
8 稳定性分析 158
8.1 结构分析 158
8.1.1 相关结构 158
8.1.2 结构尺寸限制与工作间隙 159
8.1.3 结构尺寸对最大许用激振力的限制 160
8.1.4 结构尺寸对最大破碎力的限制 160
8.2 动锥自转稳定性分析 161
8.3 惯性圆锥破碎机关键摩擦副的摩擦学分析及油膜厚度与负荷的关系 165
8.3.1 摩擦学系统与相关理论 165
8.3.2 轴套-轴摩擦副的油膜厚度与负荷的关系 170
8.3.3 法兰-球面轴承摩擦副的载荷油膜关系 176
8.3.4 球面轴承-轴承摩擦副的供油压力与流量 179
8.3.5 润滑系统的总供油量 181
8.3.6 径向滑动轴承程序代码 181
8.3.7 推力轴承程序代码 186
9 基于现代设计方法的惯性圆锥破碎机力学特性分析 191
9.1 基于虚拟样机技术的惯性圆锥破碎机仿真分析 191
9.1.1 虚拟样机技术 191
9.1.2 ADAMS技术 192
9.1.3 Pro/E技术 196
9.1.4 惯性破碎机三维模型的建立 196
9.1.5 虚拟样机仿真分析 199
9.2 惯性圆锥破碎机动锥体主要零件的有限元分析 209
9.2.1 有限元法的基本思想 209
9.2.2 有限元法分析过程 209
9.2.3 ANSYS有限元分析软件 212
9.2.4 动锥体主要零件的实体模型 213
9.2.5 动锥体主要零件的有限元模型 214
9.2.6 单位破碎力的确定 216
9.2.7 施加约束 219
9.2.8 创建接触对 219
9.2.9 有限元计算结果及分析 220
9.3 动锥体主要零件的模态分析 221
9.3.1 模态分析基本理论 221
9.3.2 模态分析过程 222
9.3.3 模态分析的有限元模型 223
9.3.4 加载求解 223
9.3.5 模态分析结果 223
10 惯性圆锥破碎机基本要素与振动参数的测试 231
10.1 惯性圆锥破碎机振动测试主要内容 231
10.2 常用的测试方法 231
10.2.1 直观法 232
10.2.2 光学测量法 232
10.2.3 电测法 233
10.2.4 机械惯性式测量法 237
10.3 惯性圆锥破碎机基本要素及振动参数的测量与试验 238
10.3.1 弹簧动刚度测量 238
10.3.2 阻尼的测量 239
10.3.3 动锥转动惯量的测量 239
10.3.4 激振力的测量 240
10.3.5 位移、速度、加速度及振幅的测量 240
10.3.6 固有频率的测量 241
10.3.7 工作频率的测量 241
10.4 动锥表面点轨迹的测试 241
10.4.1 试验方法 241
10.4.2 试验设备及其安装 242
10.4.3 视频捕获 243
10.4.4 试验数据提取和分析 244
10.5 基座及整机振动频率试验 248
10.5.1 试验设备及方法 249
10.5.2 实验数据处理 249
10.5.3 振动信号分析 250
10.6 头文件StdAfx.h完整代码 252
10.7 视频捕获程序代码 253
10.8 数字图像处理代码 256
11 惯性圆锥破碎机的应用 259
11.1 金属矿山领域应用 259
11.1.1 铀矿领域应用 259
11.1.2 在极贫磁铁矿预选抛尾中的应用 261
11.1.3 其他金属矿山的应用 263
11.2 非金属矿山领域应用 265
11.2.1 在耐火材料生产中的应用 265
11.2.2 非金属矿山的其他应用 267
11.3 在综合回收钢渣中的应用 268
11.3.1 钢渣性质 268
11.3.2 传统的钢渣破碎工艺与设备 268
11.3.3 钢渣高效渣铁解离细碎工艺 269
11.4 在高硬度铜渣综合利用中的应用 270
11.4.1 铜渣的性质 271
11.4.2 铜渣的破碎 271
11.4.3 铜渣的选矿 272
11.5 惯性圆锥破碎机的湿法应用 272
11.5.1 原石英破碎工艺流程 272
11.5.2 石英破碎新工艺流程 273
11.5.3 应用结果 274
参考文献 276