小型振动磨机机械结构设计开题报告

1. 研究目的与意义

着社会的进步和科学技术的发展，传统产业的技术进步和产品升级要求许多粉体原材料具有微细的颗粒、严格的粒度分布、特定的颗粒形状和极高的纯度或极低的污染程度，例如高级陶瓷和耐火材料原料、电子信息材料、高档纸张的颜料和填料、高聚物基复合材料的填料、高档和特种油漆涂料的颜料及填料、高级磨料化妆品原料等等，有的要求平均粒径仅几微米；有的要求粒度分布狭窄，产品中粗大颗粒和过细颗粒，尤其是粗大颗粒的含量极低，甚至完全没有；有的要求颗粒表面光滑、形状规则；有的要求颗粒形状接近球形、圆柱形、纺锥形、片形、针形或其他形状；有的要求有极高的纯度，杂质允许含量极低，许多白色粉体，如碳酸钙、高岭土等，尤其不能为带色的金属（特别是铁、铜、锰、钒）氧化物杂质所污染^[1]。

全反射 x 射线荧光分析法是自 1971 年发展起来的一种现代多元素仪器分析方法，广泛应用于冶金、地质、化工、建材、石油、农业、环境保护等领域，成为科学研究中一种重要的分析方法。对于粉末样品，目前使用直接压片法制备样品进而分析较为普遍，但是由于粒度和偏析等不均匀效应的影响，势必会带来分析误差，降低某些元素的精密度和准确度。通常粉末颗粒越小，压片试样的表面均匀度越高，利用全反射 x 射线荧光分析法分析的效果就越好；反之，其效果就越差。因此对粉体的制备技术要求越来越高，发展至今,细粉或超细粉体的制备有许多方法，但用于实际生产中的主要方法有两种:机械粉碎法和化学合成法。其中,化学合成法成本高,产量低,且生产工艺复杂；而机械粉碎法成本较低,产量高,工艺简单,且能改良物料性能。因此,除了少量超细粉碎不得已用化学合成法外,绝大数非金属矿的粉碎采用机械粉碎法,国内外制备超细粉体的机械粉碎设备主要有高速机械冲击式磨机、气流磨粉机、搅拌磨粉机、振动磨粉机等。

振动磨粉机（以下简称振动磨）是细磨或超细磨较理想的设备之一，是近些年来发展起来的一种高效的细磨和超细磨设备，从机理上讲，它是利用高频振动“弱化”物料的设备。振动磨机克服了传统球磨机生产效率低、能量消耗大的缺点，同时也克服了化学方法制备超细粉体产量低的缺陷。与其它设备相比，它具有粉碎效率高、能耗低、结构简单、制造成本低等优点。另外，振动磨在粉体的细加工中，可以使粉体的表面活性提高，从而产生机械力化学活化效应，因此还可以采用振动磨对粉体进行高效表面改性处理等。因此，振动磨设备的应用范围很广，在日本、西德、美国和英国等发达国家的许多工业领域为重要设备，在我国，振动磨的应用也将会有很大的市场。

2. 研究内容与预期目标

原始数据：查阅有关振动磨机的资料，确定设计方案（基于容积的设计、基于产品粒度的设计还是基于功率的设计），方案确定之后，设计振动磨机的结构，主要考虑振幅和振动频率，因为振幅和频率不合适，将会导致振动强度不足，最后结果就是达不到预期的振动研磨效果。

随着纳米材料的大量使用，化学方法制备纳米材料已经不能适应工业化的大量需求，本课题研究的振动磨机是超细粉碎设备，若加上助磨剂、分散剂之后，经过长时间研磨可以研磨到很细颗粒，一直达到纳米粒度，这是一种科研的设想，有许多高校已经开始这方面的研究，但效果不太理想。本课题主要目的是改进振动磨机的结构，进而改进振动强度，达到预期的研磨效果。

1、结构总体设计，结构紧凑，整机体积尽可能小；

3. 研究方法与步骤

研究方法：

研究振动磨粉机的工作机理和影响粉磨效率的因素,根据机械振动的基本理论,分析了振动磨粉机参振体的运动规律,并对振动磨机做了进一步的结构设计研究。

研究步骤：

4. 参考文献

[1] 郑水林.超细粉碎工艺设计与设备手册[m].北京：中国建材工业出版社，2002.

[2] 唐敬麟.破碎与筛分机械设计与选用手册[m].北京：化学工业出版社，2001.

[3] 郑水林，余绍火.超细粉碎工程[m].北京：中国建材工业出版社，2006.

5. 工作计划

2022-03-14～2022-03-25 课题调研，查阅资料。完成开题报告及外文文献翻译。

2022-03-26～2022-03-30 确定设计方案，熟悉设计步骤，系统的方案设计 。

2022-03-31～2022-04-20 参数的选择和计算，参数的确定。