CN111104744B - 一种砂石破碎设备辅助选型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机制砂技术领域，具体涉及一种砂石破碎设备辅助选型方法，采用的技术方案是：一种砂石破碎设备辅助选型方法，包括以下步骤：将市面上多种砂石破碎设备的技术参数以矩阵的方式输入并扩充成技术参数数据库并保存；运用编程软件中的基本功能及基本函数，编写计算函数；运用编译器，将所述计算函数编译成可执行文件；运行所述可执行文件，根据设计的砂石加工工艺将各设计参数输入，通过可执行文件的运行，得到相应的砂石成品各粒径范围组成百分比数值。本发明对设计者工作经验要求低、计算准确高效、能够快速的进行砂石破碎设备的选型。

Description

一种砂石破碎设备辅助选型方法

技术领域

本发明涉及机制砂技术领域，具体涉及一种砂石破碎设备辅助选型方法。

背景技术

随着我国基础建设工程的快速发展，对于砂石资源的需求量日益增大，而有限的天然砂石已经逐步减少趋于枯竭，机制砂则将成为建筑骨料的主要来源。机制砂主要通过破碎设备破碎石料生产得到，机制砂石的破碎环节主要包括初碎、中碎、细碎、超细碎等多个阶段，每个阶段的破碎设备的选择都将对砂石成品粒径的组成有重要的影响。

目前，在做砂石加工系统工艺设计时，选择各阶段最佳的破碎设备的主要方法有如下几种：

1、长期从事砂石加工系统设计的工作者，运用丰富的加工工艺流程设计经验以及对常用破碎设备的熟悉，结合已建工程的相关资料，经过简单、粗略的砂石成品料粒径估算(如利用计算器)后，对砂石破碎设备进行选择。采用该方法进行砂石破碎设备的选型，对设计者从事砂石加工系统设计工作经验要求高；且只能得出一个粗略的成品粒径组成范围，不够精确。

2、砂石加工系统设计经验相对偏少的工作者，运用一定的加工工艺流程设计经验，结合已建工程的相关资料，经过较为精确但是也较为繁琐的计算(如利用excel或其他类似简单计算软件)，对砂石破碎设备进行选择。采用该方法进行砂石破碎设备的选型，对设计者从事砂石加工系统设计工作经验有较高要求；虽然能够得出一个较为精确的成品粒径组成，但是每项计算表格通常仅针对某个特定的加工工艺流程，若需要变更加工工艺流程则必须对原有计算表格进行重新编写，耗费时间较长。

上述两种砂石破碎设备的选择方法对设计者从事砂石加工系统的设计工作经验要求高、在较短时间内只能得到一个粗略的成品粒径结果；若要获得一个较为精确的成品粒径组成结果需要的时间较长。又因设计砂石加工系统需要统筹考虑除设备自身的性能以外，诸如场地大小、地质条件等限制、工程施工时间要求、设备采购难易程度要求等等一系列因素，所以砂石加工工艺流程往往经常变化，导致需要重新计算成品粒径的组成，而现有的计算方法效率低，严重影响砂石加工破碎设备选型工作效率。

发明内容

针对上述现有的砂石破碎设备辅助选型方法存在较大误差、计算繁琐的技术问题，本发明提供了一种砂石破碎设备辅助选型方法，能够准确快速的计算砂石成品粒径的组成，提高砂石加工破碎设备选型的效率，且对操作者的工作经验要求低。

本发明通过下述技术方案实现：

一种砂石破碎设备辅助选型方法，包括以下步骤：

根据用户需要，将砂石破碎设备的产出技术参数以矩阵的方式输入，并运用函数将数据扩充成连续函数。运用编程软件中的函数，将砂石破碎设备基础技术参数，以矩阵的方式输入，形成若干个N×1的矩阵，标明各数据的意义并形成设备基础技术参数数据库，用以用户选择所需；从而建立砂石破碎设备的基础及产出技术参数数据库并保存。

运用编程软件中的函数对用户所需的砂石加工工艺流程进行划分区域，得到若干阶段区；并对各个划分出区域进行命名，明确各个区域的功能，具体分为第一阶段区、第二阶段区.....第N阶段区，每个阶段区对应砂石破碎加工的一个破碎阶段；即根据具体工艺设计来确定N的数值，而各阶段区中又可以分为输入区、查询区和输出区。

运用编程软件进行设计参数的输入、技术参数的查询以及计算结果的输出等。运用获取函数得到输入的各项数值；运用条件语句判断用户所选参数从而输出查询结果；运用四则运算将各粒径范围砂石的质量百分比存入不同变量中；运用条件语句、循环语句结合四则运算，将各粒径范围砂石的质量百分比循环累加；运用数值-字符串转换函数，将计算结果转换成字符串形式，进而输出、显示。其中，设计参数包括各项工艺设计参数，包括多层筛网孔径的设置值、所需循环的砂石粒径大小、所需循环的次数，查询的技术参数包括各项工艺设计所需查询的参数，如对应产出物料的最大粒径等，计算结果包括各项工艺设计所需的计算结果，如砂石成品各粒径范围组成百分比等，标明各数据意义。

运用编译器，将所编写的计算函数编译成.exe可执行文件，便可在多个智能终端上使用。

运行可执行文件，根据设计的砂石加工工艺将设计参数输入，通过可执行文件的运行，得到相应的砂石成品各粒径范围组成百分比数值，从而确定设备的型号，以实现砂石破碎设备辅助选型。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明通过建立砂石破碎设备技术参数的数据，并利用函数将所述数据库进行可视化编辑，利用编译器编译成可执行文件。只需运行可执行文件，根据设计的砂石加工工艺输入设计参数，即可获得所需的砂石成品各粒径范围组成质量百分比数值，从而确定砂石破碎设备的型号。可让设计者在未掌握大量国内外常用砂石破碎设备型号技术参数的情况下，高效率地进行砂石成品粒径质量组成百分比的计算，从而辅助砂石加工系统工艺流程的设计。并将繁琐的计算变化过程，简化为简单的基本操作，从而大大降低了计算的时间成本，确保了计算结果的准确性。因此本发明对设计者工作经验要求低、计算准确高效、能够快速的进行砂石破碎设备的选型。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的选型方法流程示意图；

图2为本发明的计算函数流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

以采用matlab作为编程软件为例，一种砂石破碎设备辅助选型方法，包括以下步骤：

步骤一、根据用户需要，将现有的砂石破碎设备产出成品粒径、产出成品质量百分比的技术参数以矩阵的方式输入，即将每台砂石破碎设备的产出成品粒径及成品的质量百分比数值分别定义成一个1×N的矩阵。并运用三次样条插值函数(Spline，即yy＝spline(X,Y,xx)其中，X和Y为各砂石破碎设备产出成品粒径和百分比数值形成的1×N的矩阵)将数据扩充成连续函数。

运用静态文本、弹出式菜单、赋值语句、条件函数(If)、赋值函数(Set)、get函数，将砂石破碎机型号、排料口尺寸，以矩阵的方式输入，形成多个N×1的矩阵；并标明各数据的意义，用以用户选择所需。

具体函数如下：

函数中t_n为第N阶段所选砂石破碎设备型号对应的代号；n为不同破碎设备型号的代号；S为该砂石破碎机型号对应的排料口尺寸大小的矩阵；s1、s2、...、sn为各排料口尺寸大小；type_n、hatch_n分别为第N阶段砂石破碎设备型号选择、排料口尺寸大小的弹出式菜单的标签(Tag)的代号。

从而建立砂石破碎设备的技术参数数据库并保存。

步骤二、运用matlab GUI中的操作、显示、编辑按钮及功能键，运用赋值语句、条件函数(If)、循环函数(While)、三次样条插值函数(Spline)，调用所述的技术参数数据库；实现在matlab GUI可视化界面中，能够查询用户所需的砂石破碎设备技术参数、计算用户所需的砂石加工工艺流程加工出的砂石成品粒径质量组成。

计算所需的砂石成品粒径质量组成关系函数如下：

函数中，x_n2.....x_n4分别为第N阶段输入的所需的成品粒径数值，x_nc为第N阶段输入的所需进行循环的粒径数值，c_n为第N阶段输入的所需循环的次数，y_n1、y_n2、y_n3、y_n4、y_n1a、y_n2a、y_n3a、y_n4a分别为第N阶段定义的与x_n对应的质量百分比数值，an为第N阶段按设定条件所得的每循环一次的系数，Maxn为不同型号破碎设备、不同排料口尺寸对应的最大产出粒径。

具体的操作步骤为：

S21、运用matlab GUI中的面板对用户所需的砂石加工工艺流程进行划分区域，得到若干阶段区；并对各个划分出区域进行命名，明确各个区域的功能，具体分为第一阶段区、第二阶段区.....第N阶段区，每个阶段区对应砂石破碎加工的一个破碎阶段；即根据具体工艺设计来确定N的数值，而各阶段区中又包括输入区、查询区和输出区；

S22、运用静态文本、可编辑文本、get函数、str2num函数、num2str函数，进行设计参数的输入、技术参数的查询(调用技术参数)以及计算结果的输出；设计参数包括多层筛网孔径的设置值、所需循环的砂石粒径大小、所需循环的次数，查询(调用)的技术参数包括砂石设备对应产出物料的最大粒径，计算结果为砂石成品各粒径范围组成百分比，并标明各数据意义。

设计参数输入的具体函数为：

t_n＝get(handles.type_n,'Value')

s_n＝get(handles.hatch_n,'Value')

c_n'＝get(handles.cycle_n,'String')

x_n2'＝get(handles.size_n2,'String')

x_n3'＝get(handles.size_n3,'String')

x_n4'＝get(handles.size_n4,'String')

x_nc'＝get(handles.cyclesize_n,'String')

c_n＝str2num(c_n')

x_n2＝str2num(x_n2')

x_n3＝str2num(x_n3')

x_n4＝str2num(x_n4')

x_nc＝str2num(x_nc')

技术参数的查询具体函数为：

If t_n＝＝n

If s_n＝＝sn

m＝Maxn

m'＝num2str(m)

set(handles.maxsize_n,'String',m')

函数中t_n、s_n、type_n、hatch_n、c_n、x_n2、x_n3、x_n4、x_nc、Maxn意义同前；c_n'、x_n2'、x_n3'、x_n4'、x_nc'分别为c_n、x_n2、x_n3、x_n4、x_nc的字符串形式；size_n2、size_n3、size_n4分别为第N阶段输入所需成品粒径的可编辑文本的标签(Tag)代号；cyclesize_n为第N阶段输入的所需进行循环的粒径的可编辑文本的标签(Tag)代号；maxsize_n为第N阶段不同破碎设备型号、不同排料口尺寸对应产出最大粒径的可编辑文本的标签(Tag)代号。

S23、运用静态文本、可编辑文本、赋值语句、get函数、str2num函数、条件函数(If)，将前一阶段的计算结果，运用到后一阶段中来，从而进行后一阶段的计算；

具体函数如下：

函数中，In2为输入的、所需进入第2阶段的砂石粒径最小值；In2'为In2的字符串形式；x_12、x_13、x_14为第1阶段输入的所需的成品粒径数值；d_12为第1阶段，x_12<成品粒径<x_13对应的质量百分比输出值，d_13为第1阶段，x_13<成品粒径<x_14对应的质量百分比输出值，d_14为第1阶段成品粒径>x_14对应质量百分比的输出值；z2为第2阶段，求得各成品粒径质量百分比输出值前，需要乘的系数(即d_21＝z2*d_21、d_22＝z2*d_22、d_23＝z2*d_23、d_24＝z2*d_24)。

S24、运用按钮、可编辑文本、调用函数(Callback)，并结合赋值语句、条件函数(If)、num2str函数、赋值函数(Set)，调用所述的技术参数数据库、及步骤S22中的输入设计参数数据矩阵，获得按用户要求计算出的砂石成品各粒径范围质量组成百分比数值。

具体的输出函数如下：

函数中，d_n1.....d_n4分别为各成品粒径对应质量百分比的输出值。

步骤三、运用matlab中的deploytool部分的编译器，将所编写的计算函数编译成.exe可执行文件，便可在多个智能终端上使用。

使用时，用户运行所述的可执行文件，并根据设计的砂石加工工艺将各设计参数输入；通过可执行文件的运行得到相应的砂石成品各粒径范围质量组成百分比数值，从而确定设备的型号，以实现砂石破碎设备辅助选型。

需要说明的是，本发明也可以通过支持C语言、C++编程语言或者其他编程语言的编程软件实现。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种砂石破碎设备辅助选型方法，其特征在于，包括以下步骤：

将砂石破碎设备的技术参数以矩阵的方式输入，并将数据扩充成连续函数，以建立砂石破碎设备的技术参数库并保存；

运用编程软件编写计算函数，实现在编程软件可视化界面中查询所需的砂石破碎设备技术参数、计算所需的砂石加工工艺流程的砂石成品粒径质量组成；

其中，运用编程软件中的函数对用户所需的砂石加工工艺流程进行划分区域，得到若干阶段区；并对各个划分出区域进行命名，明确各个区域的功能，包括第一阶段区、第二阶段区.....第N阶段区，每个阶段区对应砂石破碎加工的一个破碎阶段；

根据具体工艺设计确定N的数值，各所述阶段区包括输入区、查询区和输出区；

运用编程软件进行设计参数的输入、技术参数的查询以及计算结果的输出；

运用获取函数得到输入的各项数值；运用条件语句判断用户所选参数从而输出查询结果；运用四则运算将各粒径范围砂石的质量百分比存入不同变量中；运用条件语句、循环语句结合四则运算，将各粒径范围砂石的质量百分比循环累加；运用数值-字符串转换函数，将计算结果转换成字符串形式，进而输出、显示；

所述设计参数包括多层筛网孔径的设置值、所需循环的砂石粒径大小、所需循环的次数，查询的技术参数包括各项工艺设计所需查询的参数，所述计算结果包括砂石成品各粒径范围组成质量百分比；

运用编译器，将所述计算函数编译成可执行文件；

运行所述可执行文件，根据设计的砂石加工工艺将设计参数输入，通过可执行文件的运行，获得所需的砂石成品各粒径范围组成质量百分比数值，从而确定砂石破碎设备的型号。

2.根据权利要求1所述的砂石破碎设备辅助选型方法，其特征在于，所述砂石破碎设备的技术参数为设备产出砂石成品各粒径范围组成、设备产出砂石成品质量百分比、砂石破碎机型号、排料口尺寸。

3.根据权利要求1所述的砂石破碎设备辅助选型方法，其特征在于：所述阶段区分割的数量等于砂石破碎阶段阶段数。

4.根据权利要求1所述的砂石破碎设备辅助选型方法，其特征在于，所述砂石破碎设备技术参数的查询内容包括砂石设备对应产出物料的最大粒径。

5.根据权利要求1所述的砂石破碎设备辅助选型方法，其特征在于，所述计算函数通过编程软件的操作、显示、编辑按钮及功能键编写。

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