一种岩石破碎功指数试验机的制作方法

1.本实用新型属于石骨料母岩加工属性试验机领域，具体涉及一种岩石破碎功指数试验机。


背景技术：

2.普遍承认和应用。目前，不但常规粉碎流程的设计和设备选择中使用bond功指数，而且一些其它设备如自磨(半自磨)机、辊磨机、辊压机(高压辊磨机)和立式冲击破碎机等选用和选择计算中，也使用或参考了bond功指数。bond功指数已成为粉碎工程设计和应用中不可缺少的重要参数和指标。
3.bond功指数(wi)是在特定的设备和特定条件下测得的。根据测试设备和方法的不同可分为冲击破碎功指数、棒磨功指数、球磨功指数和自磨功指数等。各有不同的计算公式。邦德已建立了根据试验并用回归分析方法得出按功指数(wi)来选择和计算工业生产上需用的破碎与磨碎设备的一套方法。包括确定设备规格、台数、所需功率、磨矿介质尺寸等，称功指数计算法。此法在美国、加拿大、日本和欧洲一些国家选矿界广泛采用。
4.磨蚀性指数(ai)，这个指数是1950年美国的柏氏炼铁公司提出的，岩石的磨蚀性和破碎性存在明显的关系，可以利用磨蚀指数ai来预测破碎磨矿中的金属消耗量。磨蚀性指数(ai)也是破碎工程设计和应用中不可缺少的重要参数和指标
5.在我国几乎很少使用bond功指数，原因之一是我国的功指数测定工作跟不上，至今仍缺乏自己系统的各类矿石的测定数据，在当前用于破碎计算的破碎功指数(wi)、磨蚀性指数(ai)大部分都是采用国外的试验数据。我国功指数测定工作发展缓慢，其原因之一是我国的功指数测定工作跟不上，至今仍缺乏自己系统的各类矿石的测定数据。而我国功指数测定工作发展缓慢，主要原因是由于缺乏此类试验设备。
6.基于当前矿石行业趋势发展迅猛，同时公司又是从事给料设备系列、破碎设备系列、筛分设备系列、洗砂(石)设备系列、移动破碎筛分设备的开发，因此对于矿石而言，破碎设备选型首先要考虑的问题应该是原料。原料的两个关键参数：衡量物料可碎程度的破碎功指数和衡量物料对破碎机件(主要是衬板)磨损程度的磨蚀指数。因此研发出一套新的产品，用于此类设计计算推广运用，打破市面上零的突破。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种岩石破碎功指数试验机，可以对岩石的破碎功指数进行试验，保证在对岩石进行破碎试验时，能清晰观察到岩石在试验过程中的破碎情况，并保证观察人员安全。
8.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种岩石破碎功指数试验机，包括双摆锤试验装置和防护罩，防护罩上层为试验区，防护罩下层为电控区，双摆锤试验装置悬空安装在防护罩的试验区内，试验区一侧开设有实验操作口，实验操作口上安装有开合门，开合门上设置有观察窗，观察窗上覆盖有有机玻璃。
9.进一步的，双摆锤试验装置包括有两个对称设置的驱动装置和连接驱动装置动力输出端的冲击摆锤，冲击摆锤可沿驱动装置动力输出进行0
°
～165
°
度范围的抬升角，两个冲击摆锤之间设置有放置试样的砧座。
10.进一步的，试验区内还设置有第一手摇升降杆，砧座安装在第一手摇升降杆上。
11.进一步的，驱动装置包括伺服电机、减速机、和电磁摩擦离合器，减速机安装在试验区内，伺服电机与减速机传动连接，减速机动力输出端的短轴延伸出减速机座连接电磁摩擦离合器。
12.进一步的，冲击摆锤包括锤柄和锤头，锤柄顶部连接电磁摩擦离合器，锤柄底部设置有固定套，锤头可分离的安装在固定套内，并通过螺栓固定，两个冲击摆锤锤头的相向面突出于与其连接的固定套端面。
13.进一步的，试验区内设置有支撑板，支撑板上设置有导轨，驱动装置通过减速机安装座安装在导轨上，减速机动力输出轴为短轴，短轴延伸出减速机安装座连接电磁摩擦离合器，支撑板的一侧设置有驱动驱动装置沿导轨水平方向滑动配合的第二手摇升降杆。
14.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：1.通过将双摆锤试验装置悬空安装在防护罩的试验区内，并在实验操作口上安装有开合门，开合门上设置有观察窗，观察窗上覆盖有有机玻璃，从而防止本实用新型在进行试验时，冲击摆锤对试样冲击破碎时其飞溅的碎片对试验观察人员造成伤害，并且不影响其观察效果。2.双摆锤试验装置采用伺服电机驱动，在接入plc后可以实现程控，采用plc控制器控制试验过程，控制器屏幕按钮操作，数据屏幕输入，屏幕显示，扬摆、放摆自由冲击等试验操作均可以在屏幕上以点击的方式完成，plc测量、运算破碎功指数wi，记录结果并可屏显示输出。人工操作仅仅作为放置试样和按动动作按钮，其余所有工作有试验机全自动完成，降低劳动强度，彻底消除人工数据记录出错几率；操作简便、工作效率高。3.
附图说明
15.图1为本实用新型结构示意图；
16.图2为本实用新型防护罩结构示意图；
17.图3为本实用新型双摆锤试验装置结构示意图；
18.图4为本实用新型工作原理示意图；
19.图中：1伺服电机、2减速机、3减速机座、4短轴、5电磁摩擦离合器、6冲击摆锤、7防护罩、8试验区、9电控区、10开合门、11观察窗、12锤柄、13锤头、14固定套、15支撑板、16导轨、17第一手摇升降杆、18第二手摇升降杆、19试样、20砧座。
具体实施方式
20.参照图1-4，一种岩石破碎功指数试验机，包括双摆锤试验装置和防护罩7，防护罩7上层为试验区8，防护罩7下层为电控区9，双摆锤试验装置悬空安装在防护罩7的试验区8内，试验区8一侧开设有实验操作口，实验操作口上安装有开合门10，开合门10上设置有观察窗11，观察窗11上覆盖有有机玻璃。
21.其中，双摆锤试验装置包括有两个对称设置的驱动装置和连接驱动装置动力输出端的冲击摆锤6，冲击摆锤6可沿驱动装置动力输出进行0
°
～165
°
度范围的抬升角，两个冲
击摆锤6之间设置有放置试样19的砧座20。
22.其中，试验区8内还设置有第一手摇升降杆17，砧座20安装在第一手摇升降杆17上。方便调整砧座20高度，校准试样19与冲击摆锤6撞击部位。
23.其中，驱动装置包括伺服电机1、减速机2、和电磁摩擦离合器5，减速机2安装在试验区8内，伺服电机1与减速机2传动连接，减速机2动力输出端的短轴4延伸出减速机座3连接电磁摩擦离合器5。电磁摩擦离合器5动作快，结构简单，可以快速响应，减少冲击摆锤6在下落时的延误，提升双摆锤的同步程度。
24.其中，冲击摆锤6包括锤柄12和锤头13，锤柄12顶部连接电磁摩擦离合器5，锤柄12底部设置有固定套14，锤头13可分离的安装在固定套14内，并通过螺栓固定，两个冲击摆锤6锤头13的相向面突出于与其连接的固定套14端面。方便更换锤头13，调整锤头13中心，减小误差。
25.其中，试验区8内设置有支撑板15，支撑板15上设置有导轨16，驱动装置通过减速机2安装座安装在导轨16上，减速机2动力输出轴为短轴4，短轴4延伸出减速机2安装座连接电磁摩擦离合器5，支撑板15的一侧设置有驱动驱动装置沿导轨16水平方向滑动配合的第二手摇升降杆18。方便调整双摆锤试验装置的位置，方便与砧座20上的试样19配合，可以在更换不同的锤头13后进行调整，减少试验误差。
26.需要说明的是，本实用新型是一种岩石破碎功指数试验机，主要用于岩石破碎功指数试验机运用邦德破碎功指数测定原理测定破碎功指数wi(代表物料破碎的难易程度)。通过将双摆锤试验装置悬空安装在防护罩7的试验区8内，并在实验操作口上安装有开合门10，开合门10上设置有观察窗11，观察窗11上覆盖有有机玻璃，从而防止本实用新型在进行试验时，冲击摆锤6对试样19冲击破碎时其飞溅的碎片对试验观察人员造成伤害，并且不影响其观察效果。
27.并且，本实用新型双摆锤试验装置采用伺服电机1驱动，在接入plc后可以实现程控，采用plc控制器控制试验过程，控制器屏幕按钮操作，数据屏幕输入，屏幕显示，扬摆、放摆自由冲击等试验操作均可以在屏幕上以点击的方式完成，plc测量、运算破碎功指数wi，记录结果并可屏显示输出。人工操作仅仅作为放置试样19和按动动作按钮，其余所有工作有试验机全自动完成，降低劳动强度，彻底消除人工数据记录出错几率；操作简便、工作效率高。
28.在自动抬升冲击摆锤6过程中，其破碎功指数实验设备中冲击摆锤6抬升角由伺服电机1及plc控制，并且角度控制精确，其抬升角为0
°
～165
°
度范围内可随意调整。冲击摆锤6到达设定抬升角度后，由摩擦离合器同时断电脱离，冲击摆锤6同步自由下落，双摆锤的同步程度可以精确到毫秒级。
29.将开合门10打开，将试样19防止在砧座20上，通过第一手摇升降杆17和第二手摇升降杆18分别调整校准砧座20高度和双摆锤实验装置冲击摆锤6的重心位置，保证两个冲击摆锤6在最低点时能击打在试样19上，在工作过程中，电磁摩擦离合器5通电吸合，在plc控制下，伺服电机1通过减速机2及短轴4以2～3r/min的速度带动冲击摆锤6抬升到设定的角度(抬升角0
°
～165
°
度范围内可随意调整)，停留1秒(时间长短可设定)，摩擦离合器同时断电脱离，冲击摆锤6同时自由下落(双摆锤的同步程度精确到毫秒级)，冲击岩石试块。每个冲击摆锤6重为30磅，冲击摆锤6在正常位置时，从冲击摆锤6轮轴到冲击摆锤6中心线的
距离为16.25英寸，摆线长为28英寸，冲击摆锤6打击面为50mm
×
50mm。测定时取粒度为50mm～75mm的物料，放置在砧座20上，冲击摆锤6以5
°
的提升角度梯度逐渐升高，然后释放，直至击碎物料为止。在plc输入相应数据，plc根据公式wi＝c
×
(ep/b
×
δ)计算出破碎功指数wi；式中wi为破碎功指数，其单位为kw
·
h/t；c为常数；b为被破碎矿块厚度，m；δ为被粉碎矿块密度，t/m3。
30.还可以在plc输入相应数据，plc根据公式ep＝2mgr(1-cosφ)计算岩石的冲击强度ep；式中ep为2个冲击摆锤6在φ角时所具有的势能，j(焦耳)n
·
m；mg为冲击摆锤6重量n；r为冲击摆锤6中心到吊轮中心的距离m；φ为冲击摆锤6的提升角度。
31.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。