矿山简摆颚式破碎机的设计【含CAD图纸、说明书】
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毕业设计(论文)外文翻译DYNAMIC BEHAVIOUR OF A VIBRATING JAW CRUSHER FOR DISINTEGRATION OF HARD MATERIALS学生姓名班 级学 号学院名称专业名称指导教师 年5月26日12关于振动颚式破碎机的动态特性用于硬材料的破碎的重要问题摘要压碎机的设计解决方案的一个趋势是,30左右的破碎比要求将振动脉冲作用应用到材料上。利用这些效应的破碎机被称为振动破碎机。在振动粉碎过程中,材料的分解受到快速变化的剪切力的作用,这导致材料被应用脉冲或疲劳作用压碎,不像传统的破碎机,材料的结构被施加的压力破坏。介绍了振动颚式破碎机的动态分析,并探讨了其对硬质合金材料的潜在应用,如含铁和炉渣的合金材料。关键词:破碎机、动态、解体搜索破碎机结构解决方案的方向之一 - 其中破碎程度达到约30 - 是对破碎材料使用冲击振动效应。使用这种操作原理的破碎机被称为振动破碎机。振动粉碎的原理在于使磨碎的材料经受快速变化的压缩力的作用,这基于疲劳原理通过冲击导致材料破碎,而不是像传统破碎机那样通过破碎破坏材料结构。在阐述中 - 在介绍振动破碎机工作的动态分析之后 - 指出了其用于研磨耐用材料(包括凝胶粉和冶金渣)的可能性。1. 介绍颚式破碎机是广泛使用的破碎机。 它们用于分解硬质和中等硬度的材料以获得各种产品尺寸。 它们坚固耐用,设计和施工相对简单,易于操作和维护。 除了这些明显的优势之外,它们还具有许多缺点,包括:低破碎比率(约5),对基座的大惯性负载,大质量。 破碎机设计解决方案中的一个趋势确保破碎比率约为30,这涉及到对待粉碎材料施加振动 - 冲击作用。 利用这些效应的破碎机被称为振动破碎机。 在振动破碎过程中,待破碎的材料受到快速变化的剪切力的作用,这导致材料通过施加的冲击或通过疲劳作用而被破碎,这与传统的破碎机不同,破碎机的材料结构被施加损坏 压力。 提供了振动颚式破碎机操作的动态分析,并探讨了其在粉碎硬质材料(例如含冶金过程的铁和渣的合金材料)中的潜在应用。2. 振动颚式破碎机中颚的动态分析振动颚式破碎机的设计解决方案的分析表明,在大多数情况下,下颌振动是由两个或四个质量惯性振动器引起的2,3。 振动颚式破碎机主要在自然频率0/= 0.6-0.8(0-振动的固有频率)的范围内工作,因此根据共振频率的第一个分支,钳口引线随着钳口振动频率的增加而增加 绘制单自由度(自由度)系统的感应振动曲线4。振动颚式破碎机(图1)中的弹簧构成一个振动系统,它可以近似为单自由度系统的模型,如图2所示。对颚式破碎机振动的高频率的要求鼓励 使用钢弹簧,阻尼比非常低。 因此,所考虑的振动系统中的阻尼可以忽略不计。 图2中示意性示出的振动颚式破碎机中颚的运动方程可写为2: (1)其中:- 钳口相对于旋转轴线的总惯性力矩-角加速度 -压缩电池的等效弹性系数-钳口旋转角度 -弹簧连接点与钳口旋转轴之间的距离-激振力的幅度- 施加的激励力的频率-时间 - 施力点与旋转轴之间的距离由于在这种类型的破碎机中爪的旋转角度不超过0.085弧度(5),因此可以假设: 图1.振动式颚式破碎机的示意图,在下部接头处固定有颚板 图2.振动破碎机中颚的物理模型将(2)代入1)得出下颌运动相对于旋转轴的差分方程: (3)对于稳态运动,差分方程(3)的解是函数: (4) 将(4)代入(5)并乘以“l”得到的表达式表示怠速运行期间弹簧连接点处的振动幅度的公式: (5)如图2所示,放电水平下颌振动的振幅可用下式表示: (6) 将(6)代入(5)得到表达在排放口水平上的颌振动幅度的公式。 (7)代入以下公式: (8) (9)其中:-未定义质量及其半径的乘积 -钳口的振动的频率由(7)得出控制放电水平振动幅度“Ae”的公式: (10)破碎机的结构参数是已知的,方程式(10)可用于根据下颌振动的频率找出下颌面在放电程度下的振动幅度。关系(4)和(5)得到的钳口而式(10)的角速度有相关性到破碎机的性能。 3.启动振动或冲击粉碎过程的必要条件为了确定引起能够粉碎材料的应力所需的条件,有必要确定在x = 0和x = 1的横截面中待被粉碎的材料块的运动以及时间上的应力变化,直到 颚从碾碎的材料中分离出来(图3)。 该运动由以下等式1 5控制: (11)与初始条件: (12)和边界条件: (13a) (13b)方程(11)的一般解为: (14)将(14)代入边界条件(13.b),我们得到: (15)由于t可以假定任意的值,所以可以这样写 (16)参数z可以假设任何值。 回顾(16)和(14)并用(14)中的相关论点替换z,我们得到位移公式: (17)将(17)代入边界条件(13a)并重新排列,我们得到 (18)使用关系式(18)和初始条件,函数的形式逐渐被定义,并且回顾(14),杆1 5的特定横截面的运动可以表示为: (19) (20)为了强调脉冲作用的质量效应,让我们简单分析特征点处的应力。 对于t = 0和x = 0,回顾(17)我们得到: (21)图3.钳口在接触粉碎材料时的几何图看来(见21),冲动时刻的压力与冲击体的质量无关。 重要的是应力成比例的速度V0。 由此可以得出结论,因此,存在于该材料的屈服点被突破一些关键的冲动速度VK。 例如,让我们计算一个指定材料的Vk: (22) (23)对于t = h/ a,x = h(应力波遇到另一端的点)由式(20b)1得出,得出:调查壁旁边由材料所经历的应力相对于增加两倍到初始水平。为了达到要求的破碎效果,应该控制颚式破碎机的几何和操作参数,使得颚在撞击材料的瞬间,其圆周速度应该变为V0 = VK。4.振动颚式破碎机的破碎能力为了证实所采用的破碎方法是否适当,振动颚式破碎机的效率在实验室设置中进行了测试(图4)。图4.振动颚式破碎机这项研究的范围有限,因此所提出的结果仅限于破碎机在粉碎与晶粒尺寸4050毫米相对于放电尺寸的砖的振动频率函数中的能力(图5)图5.粉碎机的容量在与晶粒尺寸4050毫米的熟料砖的颚振动频率的函数图6显示了颚式破碎机容量在颚板振动频率函数中的依赖关系,对于两种硫矿石(等级4030 - 密度1),(等级5040 - 密度2)和固定的 放电的大小。在熟料砖的情况下,所研究的排出尺寸“e0”的最大破碎能力与钳口振动频率的范围n=30/31 s-1一致。 硫矿石获得类似的图案。硫矿石获得类似的图案。 在这两种情况下,最大容量都会与频率范围n = 30,332s-1重合。 如此窄的频率范围表明这一点对于频率范围n = 3031 s-1,最佳性能的排放尺寸的影响是最小的,在这个频率范围内,熟料砖的最佳位置记录,怠速运行期间的钳口导程将落入Se = 0,80,925分钟。图6.硫矿石颚振动频率函数中的破碎机容量5.总结研究工作的最终成果是确定振动式破碎机在切实可行的频率范围内的能力。 为此目的,动态分析是通过对动力学分析进行的,并且必要的条件被定义为触发振动冲动过程。 这些考虑允许估算振动颚式破碎机所需的技术参数,这是实施破碎过程所必需的。 振动式破碎机的设计和制造,对各种材料进行破碎测试,包括破碎能力测试。 提供各种材料有效分解所需的振动颚式破碎机的操作和结构参数的实验室测试结果,并据此确定破碎能力。参考文献1 S. K a l i s k i,等,固体中的振动和波。PWN。 华沙1966年。2 R. Ko b i ak a,动态和施工参数对振动颚式破碎机性能的影响。 AGH博士论文,克拉科夫1978年。3 专利nr 69785 PRL。4 K. P i s z c z e k,J. Wa cc z a k,机械工程中的振动。 PWN华沙1975。5 S. Wo l ny,在正常运行条件下,在起升装置中动态加载皮带轮黑色。 矿业科学档案54,9,2,2004年克拉科夫。这篇文章首先在第六届国际会议“铸造过程机械化发展趋势”上发表,Inwad,2013年9月5 - 7日压缩包内含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985摘要在我国颚式破碎机的发展挺快速的,不少工业都在对它进行改善,破碎机划分为三个类型,是根据动颚的摆动方法来区分分类的,为简摆式、复摆式、综合摆动式。颚式破碎机主要用来破碎应力挺大的一些矿石物料,如铁矿石、金矿石等各种强度硬度都比较高的矿石。在建材工业中它主要用来破碎一些巨大的石块还有坚硬的石块,比如石灰等。本文以型号的简摆颚式破碎机为设计对象,在传统破碎机设计理论的基础上,对主要零部件和整体方案进行了设计和改进,介绍破碎的目的及意义、破碎机概述及工作原理、动力学分析、破碎力计算、主要零件的结构设计和安装运转等方面。实现了破碎机在安全性、稳定性与节能高效等多个方面的的统一,具有良好的使用前景。关键词 破碎机;破碎力;破碎腔;轴VAbstractThe development of jaw crushers in our country is very fast, and many industries are improving it., The crusher is divided into three types, which are classified according to the swing method of the dynamics, which are simple pendulum type, compound pendulum type, and comprehensive swing type.Jaw crusher is mainly used to break some ore materials with high stress.Such as iron ore, gold ore, molybdenum ore, copper ore and dolomite. In the building material industry, it is mainly used to crush some huge rocks and hard rocks, such as lime.In this paper, the PJ900x1200 model is simplified as the design object. Based on the traditional crusher design theory, the main components and the overall program were designed and improved.The purpose and significance of crushing, crusher overview and working principle, dynamic analysis, crushing force calculation, structural design and installation and operation of main parts are introduced.The crusher is unified in many aspects such as safety, stability, energy saving and high efficiency, and has a good use prospect.Key words Crusher crushing force crushing cavity shaft目 录摘要.IAbstract.II1 绪论.11.1 物料破碎的意义.11.2 破碎的目的.11.3 破碎的工艺.21.4 破碎物料的性能及破碎比.41.4.1 产品粒度及其表示方法.41.4.2 破碎产品的粒级特性.51.4.3 矿石的破碎及力学性能.62 简摆颚式破碎机概述.82.1 简摆颚式破碎机额的简介.82.1.1 发展历程简介.92.1.2 破碎机的研究现状.92.1.3 本课题的主要研究内容.92.2简摆颚式破碎机的工作原理及结构.102.2.1 工作原理.102.2.2 结构.112.3 维护与操作中的注意事项.133 简摆颚式破碎机的运动学与动力学分析.153.1 运动分析.153.2 位移分析.203.3 主要零件受力计算.213.4 简摆颚式破碎机的运动方程式.243.4.1 力矩形式的运动方程式.243.4.2等效转动惯量.253.4.3 等效力矩.254 简摆颚式破碎机的主参数设计计算.264.1 设计前提.264.1.1 破碎机整体设计要求.264.2 破碎机的钳角的确定.274.3 偏心距及动颚摆幅的计算.284.4 破碎力的计算.294.4.1 破碎力的计算.294.4.2 最大破碎力.314.5 功率的计算.315 重要零件的设计和校核.335.1 带及带轮的设计.355.2 曲轴的设计.335.3连杆.395.4 肘板设计.405.5 动颚及齿板结构的设计.415.6 机架结构.425.7 滑动轴承的设计计算.435.8 调整装置.445.9 过载保护装置.445.10 传动件.455.11 飞轮.455.12 润滑装置.45结论.46致谢.47参考文献.481 绪论1.1 物料破碎的意义在生活中和生产工业的时候都要用到被破碎的石块,在建筑工地里所铺的水泥路,盖房子用到的那些矿石都是由破碎机打碎然后盖的。最初从矿山地下刚挖出来的矿石被人们叫做初始矿石,这些矿石是不能投入工业制造中的,需要对这些初始矿石加工,刚挖出来的矿石一般都在1300mm左右这些原始矿石,需要经过破碎机等机器的破碎和磨矿,形成合适的大小才能被投入使用制造建筑物等。所以物料的破碎程度是非常重要的,更何况物料的破碎是一项很消耗资金的工艺。所以需要不断地改善工艺,不把成本弄得这么高,做到高质量,高生产,低成本,低消耗,这样才能高效利用资源。每个行业所需要的物料的破碎粒度都是不一样的,所生产矿石的最终粒度大小必须符合各个行业的要求。1.2 破碎的目的 (1)关于制造部分: 因为每项工程用到的矿石粒度大小都不一样,所以要看用在什么场合中,然后根据不同粒度的要求进行破碎筛分,达到指定粒度。这些石块将被用来浇筑公路,搭建建筑物,同时也在水电行业中有广泛的应用。(2) 关于无用的矿物质进行去除: 没有经过加工过的矿石,内部通常都含有无用的矿物质,都是比较差的,低下等的一些矿石,想要将其变成高品质矿石就需要对其进行破碎筛分等工作,去除其内部无用的矿物。(3) 由磨矿提供原料: 磨矿对于矿石的粒度具有一定的要求,例如在炼焦厂、烧结厂、制团厂等生活中所需要的部门中的矿石都需要磨碎工艺来进行加工得到符合要求的粒度。1.3 破碎的工艺矿石的破碎粒度是根据不同工业所应用的不同场合而决定的。不同的环境下生产的所需要的粒度也不一样,也与每个公司所设定的工艺资金相关,正常的范围为10到25毫米。为了得到可靠的运动性,合理的破碎比,要将很多台破碎机连起来,像串联电路一样,各个破碎比的乘积等于总的破碎比。想要达到预设的破碎比,不做没有实际功效的操作,就要有合理的破碎流程,应用筛分机,两者有效结合可以达到预设的粒度。表1-1 各类破碎机的破碎比图1-1 工程流程图 图1-1所示为破碎机作业的流程图,先通过固定筛,对原矿进行筛分,将巨大的原矿物料投入破碎机中进行破碎作业,然后通过振动筛对其作用,过滤掉其中的杂质,然后过滤好的物料就被分配到下面的元器件中,如果有一些没有过滤好的物料还停留在上一层中,然后进行重新破碎一遍,最终达到要求的物料都进入元件4和6中进行反复破碎筛分,形成一个循环系统,达到要求筛选出来的经元件7到元件8中。5、6组成闭路,2、4组成开路。591.4 破碎物料的性能及破碎比1.4.1 粒度及其表示方法粒度可以解释为一块矿石的大小,一般矿石的形状都是没有规则的,千奇百怪,因此很难将矿石的大小计算出来,需要进行多次测量,得出平均数测量尺寸参数 L=120mm,b=90mm,h=15mm,v=6003mm3 1. 平均直径d: 矿石的平均直径是矿石的长宽高和的3分之1 (1-1)厚度也可以用长与宽的和的二分之一表示:2. 等径直径: 当粒度达到很小的时候,甚至无法计算时,就可以用等值直径表示: (1-2) 3. 粒度级平均直径 矿石被破碎之后的大小形状都变成不一样了,很难确定,要通过筛分的方法来确定其直径,比如上下层筛孔的直径分别表示为d1,d2。其余地方的尺寸表示不了,通过上层d1而通不过下层d2的物料留在中间层。其粒度都不能用d1,d2表示。当筛孔径比为时,用平均直径公式表达: (1-3)1.4.2 破碎产品的粒级特性 石料的大小名称称为粒度,每一个破碎的产品都是由不同粒度的各种矿石所组成的。工作人员可以通过筛分公检法来确定,完整地了解它是由何物形成的之后,再观察具有特殊性质的曲线,鉴定出破碎产品的质量和破碎机的破碎的效果好坏。测量出其工作能力和最大负荷。行业中一般都采用的方法都是比较标准的方法符合国家的要求,比如会选择正方形的孔做筛子的面,因为这样就比较规则,一般都会采用泰勒方法进行筛分,这个方法有很多的网孔,类似鱼网状,按照长度计算来看,这种筛孔基本由200目来作为基本筛,筛孔的尺寸可根据筛比计算4。 目前来看,我国还没有这样的标准来用于破碎机的粒度分析,在实际的测试情况中来看各个厂家使用的筛孔形状以及大小都不一样。如表1-2所示。表12 各破碎机筛粒粒度顺序1.4.3 矿石的破碎及力学性能当矿石之间所受到外力作用大于矿石内部的压力时,能够克服物料的分子之间的内力,就会将原本巨大的矿石物料进行粉碎,使原本的大矿石物料分为大小不一样的矿石,这就是所谓的机械破碎方式,如果所选的矿石材料是脆性的,它在很小的变形情况下就很容易发生破碎的情况,机械破碎根据不同又可以分为五种方法,如图1-2所示:(1)压碎:矿石通过面与面之间的挤压和碰撞,当施加的外部压力达到内部压力极限时,矿石就会破碎。(2)劈裂:矿石会被一个带有很尖角的平面跟它颚式破碎机的另外一个平面来作用,通过尖角处的力达到一个极限处,然后就会劈裂破碎机中的矿石(3)折断:矿石会被两个都有尖角的平面夹在中间,然后开始作用,当这两个平面挤压时候的压力达到了矿石的极限值,就会折断颚式破碎机中的矿石(4)磨碎:当有一个表面正在很快速的进行运动,此时将需要破碎的矿石放入这个表面和动鄂板之间,然后飞快的运动,就会产生很大的摩擦力,当摩擦力达到极限时,就会磨碎颚式破碎机中的矿石。(5)冲击破碎:当矿石处在颚式破碎机内的一个独立的封闭空间,突然对它施加力,使这个空间飞快的转动起来,然后矿石就会与这个空间的墙壁撞击,产生很大的震荡,矿石在霎那间就会被粉碎。图1-2 矿石破碎的方法任何一个破碎机采用的方法都不可能只是一种,而是由两种或者两种以上的多种联合方法来进行破碎。任何一种矿石采用哪种破碎方法,都有相应的判断依据它们的物理性能和抗拉强度。具体请见表1-3。表1-3 物理力学的性能 2 关于简摆颚式破碎机的概述2.1 简摆颚式破碎机的简介2.1.1 发展历程简介 布雷克(Blake)是一名美国人,他在1858年研究制造出了世界上第一台鄂式破碎机,随后鄂式破碎机在全球各行业得到广泛应用,无论是农业,制造业,等行业都能看到它的身影,具有一个很高的地位,而且在这个发展的过程中,它的结构和性能都得到了不断的优化和完善,因为由于它的结构简单,制造起来很方便,具有可靠的工作性等优点,所以使用范围很广泛,但是不论鄂式破碎机的结构有多么的牢固,还是很容易因为过载等问题而导致损坏。所以人们就在不断的改造并且提升其性能,使得破碎机成为性价比高的设备,投入广泛的使用。 不同的行业,不同的公司都会根据自家产品的不同情况,而去选择各样各式的破碎机,从而达到所要求的功能,完成所下达分配的任务。而选择是采用简摆还是复摆鄂式破碎机是根据任务的难易程度而选择的。为了研究出更为先进的设备,德国早就在早些年的时候研究出来了液压驱动鄂式破碎机,为了赶上德国的技术,美国也要研究出来了一款新型的鄂式破碎机。当其他国家都在注重工业的发展和进步时,中国也不能落后,我国也对鄂式破碎机的性能和结构进行了一些改善,使其能够更好的在工业中投入使用5 现在大规模使用的破碎机有鄂式,圆锥式,回旋式,锤式,等几种破碎机,很多企业和行业都会选择采用这几种破碎机。根据矿石物料的大小又将分为粗碎,中碎等作业。每种破碎机的优点都不一样。当然缺点也各有不一。 鄂式破碎机的设计意义在于可以好产量生产,低成本制造,破碎的粒度大小均匀,能够快速运行,润滑性能较好,单机的高效节能可达0.150.3,拥有噪声小等优点。2.1.2 破碎机的研究现状 中国为了跟上时代的步伐,不落后于其他国家的发展情况,也在不断的发展,但是因为我国的制造水平还较为局限化,还是有落后于国外的一些国家。如果中国想要追上国际化的形式,那就要不断的提高自己的技术,提高生产制造的水平。 综上所述,为了改善国内的鄂式破碎机的一个落后的情况,就必须全力至于鄂式破碎机的研究中,全面提高生产技术,赶上世界的水平。而鄂式破碎机的动能特性是占有很大的部分的,所以我国需要全力进行鄂式破碎机的性能结构方面的优化,得到最好的鄂式破碎机的动能特性。根据实践所表明,破碎机的性能有很大的提高,只要合理应用好优化设计,我国破碎机的前景一定很可观。所以需要优化破碎机的结构,材料使用的质地轻薄,焊接的结构是不错的选择。应用有限元分析还对结构实施设计有利,使结构安全可靠。2.1.3 本课题的主要研究内容为了打破常规的鄂式破碎机的设计,需要对鄂式破碎机的性能和结构的分析做出变化,与时俱进。经过对鄂式破碎机所存在的问题的研究,得出了最终的设计方法。(1)专研机器,研究它的结构,尤其是鄂式破碎机的动鄂部分,只有有了合适的结构,才能设计出好的机器,才能更好的运行。为了避免破碎机在运行中发生故障问题,会采用保护装置,还有机器在高速的运行中,其中的零部件就很容易出现磨损的现象,需要更好的做好润滑工作。不断的优化内部结构,优化整体设计。(2)一个零件上会存在很多个作用力,为了要将这些产生的作用力综合起来考虑,需要对机构的内部核心部件进行合理的细致分析。(3)设计后的结果全部体现在所画的CAD图中(4)对主轴的速度和功率进行计算,对关键的部件进行严格的设计与分析,准确分析鄂式破碎机的运动学2.2 简摆鄂式破碎机的结构和工作原理2.2.1 工作原理在大多数的生产行业中,尤其是在矿山的挖掘方面,最多采用的破碎机是简摆式鄂式破碎机,而破碎机的另外两种形式是复摆式鄂式破碎机和综合摆动式鄂式破碎机。 在不复杂的鄂式破碎机运动中带传动占有很大的地位。利用电机进行驱动,简摆式的动鄂跟着带传动的传动而进行摆动,而破碎机中的破碎腔就是腔与不动板之间的空隙。破碎机破碎的物料的进排量是由破碎腔的大小控制的,所以这个空隙的夹角极为重要,不断重复着上面的动作,使矿石成功的被破碎机进行破碎。 鄂式破碎机中有动,定板的说法,固定在机体前面的是定板,而倾斜着用带传动控制的被称为动板,与定板之间形成一定的夹角,投入物料的地方就是夹角处。这样动鄂朝着定板的方向进行往复运动,实现进料和破碎物料6。 图2-1动鄂运动简示图简摆颚式破碎机的结构挺简单的,不复杂,尤其是其中的轴和动鄂板之间所存在力的情况都几乎可以忽略不计,由带传动来传递运动和动力,使鄂板上下运动,这个破碎机属于曲柄摇杆机构带动的破碎机,在动鄂中存在反作用的破碎力,所以在工业生产中多制造中型或者大型的机器,用来将很硬的矿石破碎。 因为偏心轴受到的作用力都很小,鄂板的位移量也很小,而且工作较为简单,所以整体机器受到的磨损和损坏都很小。 缺点是鄂板与鄂板之间的夹角很小,物料进入的过程有点困难,只能保持机器上半部分的进料过程,不能保证物料进入到机械中的破碎和挤压的整体情况,出料也有点困难,所以降低了整个机器的生产率。2.2.2 颚式破碎机的结构介绍 图2-2 颚式破碎机的结构图颚式破碎机首先是由图中的电动机来发力,然后通过带与带轮传动带动轴的转动,在通过曲柄连杆机构的转动,通过曲柄带动,使两块没有固定住的动鄂板进行一个有规律周期往复性的开合,然后物料就可以进入破碎腔进行破碎工作。因为一个机器的正常工作,都会考虑到这个机器的运转情况,润滑的效果,磨损的严重情况,也要对它进行常年的检修与测量,还要考虑因为工业的某些特殊要求还要对机器的结构进行整改,需要颚式破碎机达到运转平稳的要求,因为在运转过程中都会产生一段时间的波动,所以要使得机器能够平稳的工作。在颚式破碎机两块鄂板进行开合的过程中,可能会有非破碎的物料进入破碎腔,这样会导致机器的过载运转,所以需要设置过载安全保护装置。因为每个厂家要求破碎物料的大小都不一样,还要求有弯曲的形状,所以为了提高破碎的成功率,在两侧的动鄂板上都设置了波纹形状,而且使有凹凸状的波纹,这样就能确保矿石的每个平面都能被挤压到,而且用力均匀,这样除了对矿石能够破碎,还能有弯曲的作用,因为破碎板的破碎不均匀,所以会有磨损的情况,尤其是在排矿口的下半部分,磨损较为严重,所以通常将两块破碎板,做成上下部分是相互面对的,这样又可以进行倒放,还能重复使用。还有需要在颚式破碎机的两块鄂板之间加上由塑性材料制作而成的衬垫,这样使破碎板和动鄂板之间能够没有缝隙的贴合,因为如果两块板子之间的贴合有缝隙的话,就会造成局部的过载情况。动鄂式由曲柄摇杆机构中的曲柄转动来带动开合的,它是挂在心轴上的,而心轴是由机器内壁的主轴承挂起来的,曲柄是带动摇杆的,摇杆从而带动其他部件,前后鄂板是固定的,装在偏心轴上的连杆可以转动,通过连杆的上下做运动带动推力板,从而带动鄂板的转动,开合来进行对矿石的破碎,推力板的开合角度可以达到10-12度的变化。颚式破碎机的后推力板,不仅承载着传递运动的作用,还作为破碎机的一个小型保险装置,因为如果出现非破碎物料掉入破碎腔中,当机器超过它的一个过载程度,后推力板就会自行断开,机器立即断电停止运行,起到保护颚式破碎机的功效。避免损坏。弹簧可以改善动鄂板和推力板之间的惯性力,当动鄂运动时,拉杆就可以带动弹簧拉紧,颚式破碎机的电动机会产生不平衡的情况,俗称震荡,因为颚式破碎机就像曲柄摇杆机构一样,有工作的行程也有空回,所以会在偏心轴上安装带轮和飞轮,这样就能减少空回的时间,工作行程也会利用空回的能量进行一个存储和释放的过程。如果想要改变颚式破碎机的下料口的宽度,可以改变鄂板上垫片的厚度。2.3 操作和维护中的注意点因为每个工业将破碎机运用的工作环境都不一样,而且颚式破碎机适应的每个场合都不一样,比如暴风雨天气里,破碎机受到的外界影响就会很大。所以在恶劣环境下投入使用的破碎机偶尔也会出现损坏现象,所以维修技术很重要,维修方案和维修进程都会关系到一个工程或者一个部门的工作进度,关系到生产成本,和资金的利用所以一个合理的破碎机修复方案极为重要,因为不正当的操作会使破碎机受到不应该的损坏,尤其是工作人员在操作或者维护中的不正确的行为,疏忽大意就会造成严重的后果。合理的修复和保护措施会大大提高破碎机的使用寿命和工作效率。(1) 准备工作1) 严格的检查各部分零件是否完整无缺,尤其是连接部分的螺栓有没有出现松脱的情况,一旦松脱立马整改,检查破碎机的安全装置有没有到位。2) 检查投入石料的设备和输出石料的设备是否完好。检查电气开关。3) 因为机器在运转过程中会有产生高温的现象发生,所以要检查机器的冷却装置是否开启。(2) 启动与正常操作1) 严格按照设备开车的流程走,颚式破碎机的生产流程是逆向的2) 电流表上的示数达到一个安全值,才能启动电动机,隔一段时间就要再检查一次,要使电流表上的电流值始终保证在一个正常的示数。3) 要控制投入石料的数量,不能过多的投入,不然会使动鄂板受到损坏,要入料有均匀4) 一旦机器发生事故危害人身安全,就应该立马切断电源,停止运作。(3) 设备停止的注意点1) 严格按照设备停车的流程走,与开车的流程使相反的。2) 当颚式破碎机平稳的停止工作后,关闭电气开关,关闭安全保护装置和冷却装置3) 最后派相关的清洁人员严格打扫车间,收拾杂物。(4) 润滑工作 不同的环境下工作的颚式破碎机所用的润滑油都是不一样的,润滑油是润滑工作中的最重要部分,每一台机器都不能少掉这个步骤,因为只有保证良好的润滑,才能使机器每一个零部件之间的摩擦力减小,延长使用寿命。根据季节的更替变化,选用的润滑油型号也不一样。夏天温度较高时可以采用70 ,冬天温度较低时采用40,其余的时候都可以采用50号来进行润滑工作。(5) 检查与维护1) 每隔一段时间就要检查机器上的轴承的发热温度。可以用温度计测量或者用手背感应一下温度。2) 查看机器的油桶里的油量是否正常,是否有碰撞现象,一旦发生油桶里油量不够的情况,及时添加。3) 检查破碎机里油道有没有污秽物进入,要进行及时清理。可以打开轴承盖进行检查4) 检查机器内壁的连接处有没有松动的情况,尤其时固定装置。5) 注意不要让机器内部的部件尤其是动鄂板出现破裂的情况。6) 保证机器的干净整洁,不要让杂物或者垃圾进入到润滑油里,如果由垃圾进去就会在工作中被带入到机器内部,会磨损,降低机器的使用寿命7) 及时清理油管和过滤器8) 检查油桶的油量,油的质量,做到及时更换3 简摆颚式破碎机的运动学与动力学分析如下所示将要进行对颚式破碎机的整体与分体的结构和运动分析,应用方程对机构的运动模型进行参数计算,对颚式破碎机的型腔进行设计与优化。3.1 机构的运动分析图3-1 结构简图可以将简摆颚式机的结构图可以简化成图3-1的曲柄双摇杆机构的简图,它们的结构相似。图3-2 运动分析简图表3-1零件名称任意给动鄂上一个点K可以用点K来求出各个的角速度,速度,位移量,加速度等,可以采用方程或者图解法来分析构件的运动情况,来进行对颚式破碎机的合理参数设计。4根据图上的六柄摇杆机构所示,根据图解分析法,对每个杆的尺寸和杆与杆之间的夹角设定一个虚拟值,这样就可以便于利用方程解析,从而进行动力参数的计算,如下表所示 L为杆长 A为角度 为角位移 w1为偏心轴初始角度 F1为初始力表3-2 零件数值由图3-2结构分析中可以看出每个杆长L都是由X轴为基准轴进行逆时针旋转的,每个夹角都有位移,根据M点的位置情况,可以设定F6是与摇杆轴线之间的夹角为,这个夹角的度数是由F6确定的。确定了X轴和M的位置之后可以再一步确定机架角的位置,根据图3-2可以确定一个矢量封闭回路为OABCO,并且可以得知其中的矢量关系。 可以根据上述的矢量关系式得出投影方程 (3-1)因为已知1,2和3都可以进行计算求得,因为计算稍微有点困难,所以需要设定两个虚拟矢量 根据封闭回路OACO可以得出公式如下 (3-2)由上述的两组方程可以解得: (3-3)由回路ABCA可以求得 (3-4) 所以可以求得,如下式 (3-5)将式3.5代入下式进行列阵求导 (3-6)将3.6式用矩阵式表现出来如下式 (3-7)分别对上面的式子进行分项求导,得出时间t,求出方程式 (3-8)根据上式的求导结果可以计算出角速度,。和角加速度,可以采用一种程序,这种程序通常式用来解线性方程的。可以利用这种方程分别求出角速度和角加速度如下式 (3-9)再由下列公式求可以分别求得由上面的式子分别求出了这些未知量,接下来可以通过已知的这些量分别求出杆子上设定点K的位移量,角速度,角加速度,可以通过图设K的位移量为,可以得出如下公式 (3-10)由此可以求出=617mm,=482.6mm然后通过对点K上的两个参数进行求导可以求出如下式 (3-11)通过对上面两条公式的计算可以求出=365m/s =173m/s可以由上面的方程式得出K点的速度和方向角的数值,也就是,如下式对于上式的点K的速度和加速度亦可以对他们进行更进一步的求导。3.2 对于破碎机的分析位移可以在OKAE这个封闭回路中发现有如下式 (3-12)通过对3-12式的分析又可以推论出如下式得出 (3-13)这里还有另一个回路,就式EKDE回路,在这个回路中可以得出如下式 (3-14)由上述公式3-14 ,可以求出杆6上的设定点M的坐标,如下式 (3-15)3.3 机构中主要零部件的受力分析(1)推力板式中如下图所示:图3.3 颚式破碎机的受力 (3-16)(2) 连杆的受力值 通过对连杆的平均受力值(KN)计算得出下列公式 (3-17)(3)动鄂的受力值 当选定了颚式破碎机的偏心轴的偏心距e后,可以对动鄂板和定鄂板的值进行设定 最小长度: 普通长度:这两种长度可以不相同,但是为了能够方便计算,制造简单,所以设定连杆的长度为L=2170mm如下图所示为颚式破碎机的动鄂的受力情况图 图3.4 动鄂受力情况分析图如图3.4所示颚式破碎机的动鄂受力可以用抛物线图来进行分析,在长的3/4处是作用点,通过对简摆颚式破碎机的受力分析后,可以再进行机构的平衡设计,飞轮的设置安放,计算弹簧的拉力和受力在和受力载荷。由于推力板的前后的惯性力和它本身的自重力很小所以可以忽略不计,所以再进行结构建模时,仅仅只需要考虑进去动鄂板上的一个作用外力F2和一个外力偶据M2,所以机构上的轴力板上只需要考虑两个力,为二力杆构件。构件上的另外一个力用表示,在上图3.3中可以看出将整个机构的铰链四杆机构拆分开来,在拆分开来的三个构件上的力由,表示。运动力与约束反力之间的动力相反,但是它们的大小时一样的。所以。 (3-18)将已知的值代入上式中可以得出: 因为和,所以 (3-19)将已知的所有值代入上式中可以得出:在上式中可以看出一个夹角,假设为角度,如果将机架和连杆拆分开来,原本的力就会和现在的力相反,可以从此得出下式 (3-20)因为力偶矩的平均值为0 ,所以可以得出下式 (3-21)3.4关于简摆颚式破碎机的运动分析(方程)在大多数人对机器所有的认知中应该都知道,机器不单单是由一个部分组成的,而是由很多部分组成的,比如机构由构件和零件组成,一个机器具有,动力部分,传动部分,控制部分,辅助部分,等等。而且机器中每一个零部件身上所受的力都是不一样的,有它们本身内部的惯性力,还有外部施加给零件身上的力,比如破碎力,物料的摩擦力,物体的自身重量,负载载荷等等,但是因为这些的外力很多,如果都进行一一计算的话,就会耗费大量的时间和精力,所以想出了一个办法,就是力与力的等效变换,将其他的力都等效成一个力,然后将对这一个力进行建模分析计算,列出各项方程,这样就会简单很多,因为一个机器的运动都是依靠主轴来进行带动的,所以可以设定主轴为计算对象,进行计算分析,为了使构件上的力和主轴上的力能够相等,所以将所有构件的质量用等效力矩来进行替代。3.4.1 力矩和惯性的等效分析因为可以将其他构件上的力都替换成主轴上的力来进行分析,所以外力上所有功的计算也等于等效构件上的功,所以可以运用原理求出等效机构上的等效力矩,所以可以得出下式 (3-22)从上式中进行分析了解可以得出可以分成俩个部分驱动力矩和阻力矩,并且等效力矩等于这两个力矩之和3.4.2 等效转动惯量为了机器内部的转动惯量得到统一,所以需要将等效构件中的所有动能等于其余构件中的动能之和,所以根据这个原理可以求出等效转动惯量(3-23)其中是转动轴惯性的质量式中 3.4.2 力矩的方程式为了使计算过程更加简单化,可以把机器看作成一个整体算它的运动总功,这个总功就等于运动的增量已知 (3-24)上式中Mr 为阻力矩 Md为驱动力矩4 简摆颚式破碎机的整体参数计算因为在一个机器的运动过程中,必不可少的就是对其内部的构件以及每个部件所运动产生的动力,载荷,自身重量,外部所作的功,进行详细的参数计算,并且通过分析这些参数的变化以及数值的准确性,可以观察出机器的运动是否呈一个良好的状态,而且也可以看出外部条件的恶劣好坏对机器的运行是否产生影响,怎样消除这些影响都是极为重要的,所以在计算主参数时必须要列出各参数有关的公式,而且设计机器的建模都是需要这些公式的。4.1设计的要求4.1.1整体的设计要求如下图表4-1 设计要求4.2简摆颚式破碎机的开口钳从一系列的颚式破碎机的结构图中分析可知颚式破碎机的开口钳就是动鄂与鄂板之间所构成的夹角,这就是破碎机的开口钳,主要是通过钳口的开闭产生巨大的破碎力来破碎所投入的破碎物料,如果钳口比较小,或者摩擦力比较大里面的石块也不会频繁的飞出,所以要对开口钳进行参数计算和改善,如下图所示图4.1 钳口的受力情况 当设定为原型的物料下落入开口钳内时,当鄂板开始压紧物料,就像上图一样,所以可以看出图上的P1,P2为破碎力,接下来就要进行力的分析f为摩擦系数,分析如下式 (4-1)P1 P2为鄂板的破碎力,fP1,fP2为鄂板的摩擦力在水平的空间内分力总和为0如下式 (4-2)由上式4.1和4.2中可以看出 假设摩擦角为,如下式 (4-3)通过分析上面的式子,可以得出为了不使破碎物料从钳口中跳出来,需要设置钳口的角度为20度,所以取:。4.3 颚式破碎机的偏心距以及摆动幅度通过对颚式破碎机的结构分析可以假设推力板的长度为300mm,下部分的偏斜位移量为70mm如下图所示 图4-2 推力板示意图在图中可以知道a0和an是推力板的上下两个极限位置, 动鄂板摆动的幅度是这个的两倍,所以可以得出颚式破碎机的偏心距和摆动幅度的关系式如下式 (4-4)从上式可以求出偏心距,,故 4.4 关于颚式破碎机的破碎力的分析4.4.1 计算破碎力众所周知,颚式破碎机破碎的物料都是大小不一的,形状也各不一样,在这里假设破碎的物料是一个立体长方形的形状,因为这样各壁的受力均匀,便于计算破碎力,而且方便由物料排处排出,破碎力是指颚式破碎机的动鄂板的压力和物料本身的抗拉强度之间的关系式。(1)首先分析第一阶段的破碎,如下图所示图4-3 作用在立方体上的力首先可以看出物料是一个长方形立体,有两端的力对它本身进行压迫,这两个面分别为受应力面和支撑面,在其中断掉的地方也会产生应力如下式所示 (4-5)表4-5参数(2)第二阶段破碎当物料通过第一阶段后会被劈分成两半,先经过一个方向,然后另一部分会经过另一方向如下式所示 (4-6)(3)第三阶段破碎当物料通过第二阶段被分为两半,再经过第三阶段的破碎就会分成四半如下式所示 (4-7)表4-7 参数数值
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