不同的破碎機設備,有不同的結構設計,工作原理不同,破碎機的腔型力學分析也不能一概而論。
輥腔型的力學分析
輥對輥腔型由兩個相向且同步旋轉的輥輪(浮動輥和固定輥)對兩輥輪輥縫間的物料實施高壓連續擠壓破碎。由輥壓機的工況可知,輥壓機的動態特性主要由浮動輥決定。本質上,輥對輥腔型中輥子的動力學分析和板對輥相似。
板腔型的力學分析
板對板腔型由一個定板和一個動板組成,其中,動顎(動板)是做平面運動的構件。在破碎物料時,動鄂不停地往復運動,在運轉過程中,其曲柄、動鄂和肘板都具有一定的加速度,加上動鄂又是這種破碎機的大運動部件,因此,在設備運轉過程中,必定會產生很大的慣性力。
這種慣性力不僅會在機器各運動副中引起一種動壓力,以增加運動副中的磨損,影響機構構件的強度,降低破碎機的效率,而且這種慣性力的大小和方向是呈周期性變化的,這里動鄂自重為 m動g,慣性力 F動g,和慣性力矩 M動g;其動鄂上作用有破碎力 F,物料摩擦力 f,此力相對比較小,可以省略。
活動齒板的平面運動使破碎腔橫斷面形狀發生變化而產生壓縮行程,施加破碎力,使物料破碎。根據作用力與反作用力大小相等,方向相反。破碎力等于活動齒板上的力,活動齒板的平面運動使上端點與下端點運動是不同步的,在一定范圍內運動方向相反。
在實際破碎工況中,往往是兩種或多種受力狀態同時作用,我們知道顎式破碎機由于齒板的作用,使物料處于拉應力狀態,所以把拉應力作為主要破碎應力。顎式破碎機在工作行程時,動鄂的上、下端并非平移壓碎物料,而是動鄂的某一部分發生破碎行為,而另一部分不發生破碎行為。
錘擊破碎腔型的力學分析
錘式破碎機啟動后,電機帶動轉子作高速旋轉,物料進入破碎機腔中,受高速回轉的錘頭沖擊、剪切、撕裂,成功被破碎。由此可見,錘式破碎機的執行機構是錘頭,錘頭與錘體通過螺紋剛性聯接。此處我們將錘頭與錘體、軸、軸承、鍵作為一個整體(將此整體稱為錘軸),對錘擊破碎腔型進行動力學分析研究。
從動力學角度看,錘式破碎機的動力學模型錘軸可以簡化為一個自由度的單圓盤雙鉸支系統。該系統只有一個繞水平軸轉動的自由度,用轉動角度θ一個參數,其幾何位置就可以確定。由此確定了作用在錘式破碎機錘軸上的載荷,主要有摩擦載荷、慣性載荷、阻尼載荷以及工作負載載荷。
沖擊載荷特性的分析:錘軸破碎物料過程中有很大的沖擊力,該沖擊力作用在錘軸的錘頭上,產生負載力矩。沖擊力是矩形脈沖形式的,負載力矩也是矩形脈沖形式的。設錘式破碎機的錘軸的轉速為n,則沖擊力或負載力矩的頻率fk=2n/60或周期T=60/(2n)。由于沖擊碰撞的時間極短,沖擊力或負載力矩的作用時間也很短,可以認為是純脈沖形式的負載。
建立動力學方程:可以將錘軸簡化為單自由度的雙鉸圓盤,由于系統中阻尼與負載力矩相比,可忽略不計,采用時域分析法。在此沒有將電機和減速器組成的動力部分的動力轉矩計算在內,在對錘式破碎機進行系統分析時,只需要將動力轉矩疊加在系統的響應中即可。
掃碼撥打
上一篇:
下一篇: