【摘要】：隨著科技的不斷發(fā)展超微研磨分散技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域越來越普遍,對研磨分散過程的深入研究已經(jīng)顯得越來越重要�，F(xiàn)有設(shè)備中多數(shù)研磨機(jī)和分散機(jī)是具有獨(dú)立功能的兩種設(shè)備,研磨后的物料還需經(jīng)過另一道工序進(jìn)行分散,這嚴(yán)重影響了設(shè)備的工作效率。而且對不同粘度的物料在研磨分散過程中流量變化范圍大,靜、動研磨體與研磨物料過程中產(chǎn)生較大的熱量,散熱性能較差等問題。本文研制了一種超微細(xì)研磨分散機(jī),它具有分散機(jī)、研磨機(jī)、均質(zhì)機(jī)、剪切機(jī)的功能,效率是膠體磨、高速剪切機(jī)、均質(zhì)機(jī)等設(shè)備的2~5倍,效率高、散熱性好、節(jié)約能耗、操作方便、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。以超微細(xì)研磨分散機(jī)為研究對象主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模態(tài)分析、流場分析等研究,具體工作如下:首先,對膠體磨、高剪切分散機(jī)工作原理進(jìn)行分析,完成對超微細(xì)研磨分散機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì),并確定了工作轉(zhuǎn)速、研磨體、分散體及轉(zhuǎn)子和定子之間的間隙等關(guān)鍵參數(shù)。其次,由于超微細(xì)研磨分散機(jī)屬于高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械,其動力學(xué)研究是非常重要的。運(yùn)用ANSYS軟件對機(jī)體、轉(zhuǎn)子的有限元建模及仿真分析,得到了機(jī)體、轉(zhuǎn)子的固有頻率、振型等相關(guān)參數(shù)。同時(shí)為進(jìn)一步結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了理論依據(jù)和分析基礎(chǔ)。再次,通過Solidworks軟件進(jìn)行三維建模,用ANSYS FLUENT軟件對分散盤、冷卻腔進(jìn)行了流場分析、流場熱力學(xué)分析,得出了粉碎腔中的壓力場、速度矢量、剪切應(yīng)力和剪切率場的分布情況,對分散盤偏角、轉(zhuǎn)速的流場情況進(jìn)行了對比分析,得到了β為45°為本設(shè)備最優(yōu)角度和冷卻腔的最優(yōu)方案,設(shè)備加工精度滿足條件下轉(zhuǎn)速越高越好。此外,還對研制的超微細(xì)研磨分散機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明,超微細(xì)研磨分散機(jī)研磨效果達(dá)到了預(yù)期要求,分散效果略低于預(yù)期的要求,分散有待提高。最后,對機(jī)體、螺紋筒、主軸、分散盤進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文為超微細(xì)研磨分散機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)提供了新的思路和理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH122
【圖文】：

微細(xì)研磨分散機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析微細(xì)研磨分散機(jī)的起源及研究現(xiàn)狀超微細(xì)研磨分散機(jī)的起源前的研磨分散設(shè)備中膠體磨、高速剪切機(jī)、均質(zhì)機(jī)等最具有代在引進(jìn)德國最先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新的第二代濕的先進(jìn)機(jī)械設(shè)備。膠體磨分為臥式、立式、封閉循環(huán)式、分體1 和 1-2 所示。膠體磨在國內(nèi)公司生產(chǎn)的多種產(chǎn)品和國外先進(jìn)公差距仍很大，主要是產(chǎn)品的研磨性能和加工工藝的技術(shù)方面需盡快達(dá)到世界上超微細(xì)設(shè)備的高端水平[3]。膠體磨主要應(yīng)用于工等行業(yè)。

德國最先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新的第二機(jī)械設(shè)備。膠體磨分為臥式、立式、封閉循環(huán)式、-2 所示。膠體磨在國內(nèi)公司生產(chǎn)的多種產(chǎn)品和國外先很大，主要是產(chǎn)品的研磨性能和加工工藝的技術(shù)方到世界上超微細(xì)設(shè)備的高端水平[3]。膠體磨主要應(yīng)業(yè)。a）臥式膠體磨 b）立式膠體磨圖 1-1 臥式膠體磨和立式膠體磨Fig. 1-1 Horizontal colloid mill and vertical colloid mill

現(xiàn)在產(chǎn)出很多系列產(chǎn)品，德國 Fluko 公司也一直處于剪切機(jī)械行業(yè)的領(lǐng)先地位[5]。日本、美國和德國在研究和開發(fā)剪切均質(zhì)機(jī)方面都取得了大量的科研成果。它們在剪切、均質(zhì)等高科技產(chǎn)品中一直處于世界領(lǐng)先地位，如德國 IKA集團(tuán)生產(chǎn)的剪切乳化機(jī)系列。我國引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新，最具有代表性的是上海依肯機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的 EDL2000 系列高剪切分散乳化機(jī)代表國內(nèi)先進(jìn)水平。分散機(jī)的類型依照攪拌器的不同，分為強(qiáng)力分散機(jī)、高速分散機(jī)、單軸分散機(jī)、實(shí)驗(yàn)室分散機(jī)等。這種形式的剪切分散機(jī)具有集分散、乳化、混合、粉碎和溶解等功能于一體的特點(diǎn)，剪切粉碎機(jī)因此產(chǎn)生[6,7]。高速剪切分散機(jī)主要應(yīng)用在化工、中成藥、涂料、塑料、紡織、造紙、煤炭浮選劑、納米材料等行業(yè)中，還常用于研發(fā)新產(chǎn)品的分散實(shí)驗(yàn)，及對要求細(xì)度高的化學(xué)、醫(yī)藥、化妝品、納米材料的工業(yè)生產(chǎn)，是一種功能多、運(yùn)用范圍廣的混合機(jī)器。目前在中國食品加工中，高速分散技術(shù)的認(rèn)識度欠缺，無法得到普遍的推廣，主要原因分為兩個(gè)：一是此種設(shè)備種類單一，對不同的物料需要設(shè)計(jì)不同研磨分散裝置和系統(tǒng)；二是國內(nèi)高�？萍佳芯空邔Ω咚偾懈罘鬯榧夹g(shù)及設(shè)備的研究不足，認(rèn)識較不夠[8,9]。圖 1-3 為高剪切分散機(jī)。

【參考文獻(xiàn)】

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1 何朝聰;劉培培;嚴(yán)春飛;王慕歡;林軍;;基于ANSYS的磨床主軸模態(tài)分析[J];上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年05期

2 董學(xué)武;楊艷艷;張曦;王彥婷;;高速卷繞頭套筒的模態(tài)分析[J];中原工學(xué)院學(xué)報(bào);2015年01期

3 王艷萍;劉宇靈;楊立新;徐亞;趙立;張曉麗;李慧;;超微粉碎技術(shù)對三七藥材粉碎效果及有效成分含量的影響[J];中國中藥雜志;2014年08期

4 劉長斌;朱維金;劉曉姣;王鳳利;譚學(xué)科;;基于SolidWorks Simulation的潔凈機(jī)械手機(jī)身振動特性分析[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2013年11期

5 馮春亮;張高麗;封旭升;吳業(yè)強(qiáng);;基于ANSYS小型食品機(jī)械用電機(jī)轉(zhuǎn)子模態(tài)分析[J];包裝與食品機(jī)械;2012年04期

6 蔡力鋼;馬仕明;趙永勝;劉志峰;楊文通;;多約束狀態(tài)下重載機(jī)械式主軸有限元建模及模態(tài)分析[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2012年03期

7 張茂龍;陳錫春;高青令;張?jiān)Ｖ?;高速切割技術(shù)及其在鮮濕豆渣超細(xì)粉碎中的應(yīng)用[J];食品與機(jī)械;2010年05期

8 張海波;陳正行;;膠體磨輔助酶解去除麥麩中蛋白質(zhì)的研究[J];食品工業(yè)科技;2008年04期

9 朱基智;張宏飛;曹紅松;;結(jié)構(gòu)網(wǎng)格在數(shù)值仿真中的應(yīng)用[J];四川兵工學(xué)報(bào);2006年04期

10 徐凱,高友生,張?jiān)Ｖ?含纖維食品物料的濕法粉碎[J];包裝與食品機(jī)械;2003年03期

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1 郭力;;非金屬礦超細(xì)深加工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[N];中國建材報(bào);2007年

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3 王秀麗;全棗棗粉高效加工技術(shù)的研究[D];江南大學(xué);2014年

4 王小龍;新型商用豆?jié){機(jī)超細(xì)粉碎裝置研究[D];江南大學(xué);2013年

5 徐闊;雙螺桿擠出機(jī)傳動箱有限元分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

本文編號：2743072