Double wheel crusher prototype

Abstract. This thesis presents a proof of concept for a new testing device. The prototype device was commissioned as a part of a project to develop a fast, low-cost, and reliable breakage characterization test for geo-metallurgical modelling. One of the key processes involved in minerals extraction is comminution: mineral ores are broken down with crushing and grinding machinery. Comminution testing can be used for the purposes of optimizing these processes. Various testing methods used in the industry subject rock particles to varying levels of crushing impact to measure the amount of fine materials liberated relative to the input energy. The role of mechatronic engineering in this context is to design and develop intelligent machines that ease the work of the researchers and technicians performing these tests. The structure of the new device was proposed as a variation of an instrumented roll crusher with an adjustable gap. The trial operation of the prototype was done using rocks from different mine sites around Finland. The test set resulted in data with a clearly identifiable correspondence of energy to the amount of breakage, proving the plausibility of the device. Some issues were found with the accuracy of energy measurements. The programming error behind the fault was corrected and the improved device was found to produce a standard deviation of measurement of 1.07 Joules. Means to further improve the accuracy of the energy and force measurements are discussed, with recommendations and suggestions for other improvements to the device in the future.Kaksoispyörämurskaimen prototyyppi. Tiivistelmä. Tässä työssä koetetaan uuden mittauslaiteen konseptia. Prototyyppilaite tilattiin osana projektia, jonka tarkoituksena on kehittää uusi nopea, varma, ja edullinen menetelmä mineraalien hienontumisen testaamiseen geometallurgisen mallinnuksen tarpeisiin. Eräs mineraalien louhinnan ja jalostamisen keskeisistä prosesseista on malmin hienontaminen murskaus- ja jauhatuskoneilla. Hienonnustestausta voidaan hyödyntää näiden prosessien optimointiin. Kaivosteollisuudessa käytetyissä testausmenetelmissä kivipartikkeleihin kohdistetaan erisuuruisia iskuvoimia, joiden hienonnusvaikutusta mitataan suhteessa syötetyn energian määrään. Mekatronisen suunnittelun tehtävä tässä yhteydessä on kehittää älykkäitä laitteita helpottamaan näitä kokeita suorittavien tutkijoiden ja teknikkojen työtä. Uuden laitteen rakenne mukailee telamurskaimen toimintaperiaatetta. Prototyyppiä testattiin murskaamalla eri puolelta Suomea tuotuja kivinäytteitä. Testin tuloksista on selvästi tunnistettavissa käytetyn energian vaikutus murtumismäärään. Testien aikana havaittiin ongelmia energiamittauksen tarkkuudessa. Vian aiheuttanut ohjelmointivirhe korjattiin ja parannellun laitteiston mittaustuloksen hajonnaksi todettiin 1,07 Joulea. Työn lopussa esitetään ehdotuksia energian ja voiman mittaustarkkuuden parantamiseksi, sekä muita mahdollisia parannuksia laitteen jatkokehitystä varten

Digitaalisesti ohjattu analoginen syntetisaattori

Tiivistelmä. Tässä opinnäytetyössä esitellään harrastetyönä tehty digitaalista ja analogista elektroniikkaa yhdistelevä elektroninen soitin eli musiikillinen instrumentti, joka mukailee Friedrich Trautweinin 1900-luvun alkupuolella kehittämän Trautonium-nimisen soittimen rakennetta. Opinnäytetyössä esitetään ja havainnollistetaan kuvin ja kaavioin tehdyn laitteen rakenne ja toiminnallinen kuvaus, sekä joitain suunnitteluun vaikuttaneita lähtökohtia ja pulmia. Näitä ratkaisuja verrataan aikaisemman laitteen rakenteeseen ja toimintaan. Tehdyn laitteen tuottama äänisignaali mitataan oskilloskoopilla ja tietokoneen äänikortilla laitteen toiminnan toteamiseksi.Digitally controlled analog synthesizer. Abstract. The purpose of this bachelor’s thesis is to present an electronic musical instrument combining both analog and digital electronics. This instrument was built as a hobby project to approximate a musical instrument called the Trautonium, which was developed in the early 1900’s by Fredrich Trautwein. This thesis illustrates the structure and operational principles of the built device, noting differences in comparison to the original, and presents some of the design considerations and challenges relevant to the case. The sound signals produced by the device were measured with an oscilloscope and recorded with a computer for verifying the functioning of the device

The double wheel breakage test

Abstract The mining industry needs a low-cost and reliable breakage characterization test which can rapidly process a large number of samples for geometallurgical modelling. The more samples are tested, the better is the understanding of the ore hardness variability and lower the design or production risks. The proposed solution is a new testing device, herein named Geopyörä, which is a variation of a roll crusher with an adjustable gap and instrumentation to measure breakage forces and energy applied to rock particles during the breakage process. The principle utilises a controlled degree of crushing, with absorbed breakage energy being a response rather than an input. The new testing device is capable of rapidly testing rocks over a wide range of sizes and accurately measured energy levels. For a range of ores, the results were demonstrated to provide outputs that replicate the breakage modelling from full JK drop Weight tests. In addition to being suited to testing drill cores and small sample masses, the Geopyörä provides a distribution of particle strengths within every sample. This paper provides an introduction to the concept, development of the prototype device and breakage calibration results that indicate its potential to become a major player in geometallurgical ore testing