【正文】 第二章 粉碎機的結構設計及計算 總體方案的確定 河北聯(lián)合大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 第 5 頁 粉碎機械種類的選擇和確定 物料粉碎的方法種類 物料粉碎的方法類型繁多，但按施力方法不同．對物料粉碎有擠壓、彎曲、沖擊、剪切和研磨等方法。而在粉碎機械中，施力情況很復雜，往往是幾種施力同時存在，當然在某一 臺粉碎機械中也只有一種或二種主要施力。 由于物料顆粒的形狀是不規(guī)則的、而且物料的物性不同，所以采用的粉研方法也不同．利用機械力粉碎物料按施加外力的不同有如下幾種方法。 1）壓碎 將物料置于兩塊工作面之間，施加壓力后，物料因壓應力達到其抗壓強度而破碎．其工作原理見圖 a 2）劈碎 將物料置于 —— 個平面及一個帶尖棱的工作平面之間，當帶尖棱的工作平面對物料擠壓時，物料將沿壓力作用線的方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂平面上的拉項力達到或超過物料拉伸強度極限。物料的拉伸強度極限比抗壓強度極限小很多。其工作原理見圖 b 3）沂碎 物料受彎曲應力作用而破碎。被破碎物科承受集中載扮作用的 — ：支點筒支梁或多支點梁，當物料的彎曲應力達到物料的彎曲強度時，即被折斷而破碎。其工作原理見圖 c d 4）沖擊破碎 河北聯(lián)合大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 第 6 頁 物料受沖擊力作用而破碎，見圖 f它的破碎力是瞬時作用的砷效率高、破碎比大、能量消耗小。沖擊破碎有如下幾種情況： ① 運動的工作體對物料的沖擊； ② 高速運動的物料向固定的工作面沖擊； ③ 高速運動的物料互相沖擊； ④ 高速運動的工作體向懸空的物料沖擊。 5）磨碎 (研磨 ) 物料與運動的工作表面之間受一定的壓力和剪切力作用后、其剪切應力達到物料的剪切強度極限時，物料便粉碎；或物料彼此之間摩擦時的剪切、磨削作用而使物料粉碎，見圖 g。 根據(jù)以上幾種粉碎方式得出有以下幾種不同的工作原理的機構可共選擇 破碎機構的種類 1）鄂式破碎 是依靠活動鄂板作周期性的往復運動，把進入兩鄂板間的物料壓碎。其工作原理見圖 頸式破碎機破碎示意目 2）錘式破碎 物料受高速回轉的錘頭的沖擊和物料本身以高速向固定襯板沖擊而物料粉碎。其工作原理見 圖 河北聯(lián)合大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 第 7 頁 錘式破碎機破碎示意固 3）圓錐破碎 (旋回破碎 ) 靠內(nèi)錐體的偏心回轉，伎處方兩錐體問的物料受到彎曲和擠壓而破砷。其工作原理見圖 圓錐破碎示意圖 4）輥式破碎 構料落在兩個相互平行而旋向相反的輥子間 (相向轉動 )，物料在輥表面的摩擦力作用下，被扯進轉輥之間，受到輥子的擠壓而破碎。其工作原理見圖。 河北聯(lián)合大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 第 8 頁 輥式破碎示意圖 粉碎機械的選擇 就經(jīng)濟和實用上原則講，錘式粉碎機機構簡單只需配備一定功力的電動機就可以使用，就算家庭使用也可以，符合經(jīng)濟型的原則。所以選擇錘片 式 粉碎機設計。 錘片式粉碎機的工作原理及加工要求 （ 1）工作原理： 錘片式粉碎機是利用高速旋轉的錘片來擊碎物料。工作時，物料從喂料口進入粉碎機室，受到高速旋轉的錘片打擊而破裂，以較高的速度飛向齒板，與固定齒板撞擊，進一步破裂，然后又彈回，再一次受到錘片的打擊，飼料顆粒受到反復的打擊，撞擊而破碎成較小的顆粒，這些顆粒在粉碎機室內(nèi)形成內(nèi)稀外密的物料層，這與氣流合在一起形成環(huán)流層，在打擊撞擊的同時，也受到與錘片端部，齒板的齒面和篩片的篩面的摩擦而進一步的粉碎。小于篩孔的顆粒，由篩孔漏出，直接進入聚攪筒。而大于篩孔的顆粒留 在粉碎室里，同部跟加入的物料一起繼續(xù)承受錘片的打擊和齒板的撞擊，并與錘片，齒板和篩面摩擦直到漏出篩孔為止。 （ 2）加工要求：粉碎機進料、排料順暢，既抓好料，而不反料，粉碎質量及生產(chǎn)率都高。 粉碎機型號選擇 粉碎機的生產(chǎn)率“ ，粉碎粒度不大于 2mm，比較國內(nèi)外各種形式的粉碎機，并參照 9FZ37 型錘片式粉碎機的生產(chǎn)率及結構參數(shù)， 根據(jù)設計題目的具體要去 選擇了D=400mm 型錘片式粉碎機。 粉碎機的功率消耗及配套動力 河北聯(lián)合大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 第 9 頁 粉碎機的功率消耗 N=(~)Q （ 21） 其中 Q—— 粉碎機的生產(chǎn)率， Q= 配套動力選擇 粉碎機最大動力為 ，而粉碎機的傳動靠皮帶傳動，其中要損耗一部分功率，而且電動機過載，所以電動機的功率大于粉碎機工作需要的功率。選擇： Y 系列三相異步電動機（ JB307482）由 [3]查得 Y132S22。 基本參數(shù)：額定功率： ， 滿載轉速： 2920r/min 同步轉速： 3000r/min, 中心高度： 132mm， 軸伸出尺寸： D E=42 80mm, 平鍵尺寸： F G=10 33mm, 外型：長寛高 =515 208 315mm, 電壓： 380V。 主要結構的參數(shù)確定 轉子直徑：錘片式粉碎機轉子的直徑 D=400mm。 粉碎機室寬度： 粉碎機室寬度為 B=100mm， 選擇理由： 軸進式一般采用窄體式粉碎室，粉碎室的寬度 B 與鉆子直徑 D 滿足D/B= 到 之間。 當配套動力一定時，如錘片線速度也定時，加大轉子直徑，又降低轉子，又降低噪音，但轉子直徑過大，會使粉碎機的重量增大，尺寸增大成本也增大，反之尺寸過小，主軸速度過快，噪音提高，而且篩片的面積也相應的減小，故不利于粉碎機，生產(chǎn)效率也下降。參照 9FZ40型錘片式粉碎機。 錘片的線速度 主軸轉速 n 的選擇： n=3600r/min 錘片的速度： 60nDv ?? （ 22） sm /60 1 0 0 04 0 6 0 0? ???? 河北聯(lián)合大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 第 10 頁 錘片的數(shù)量及排列形式 1）錘片的數(shù)量： 參照 9FZ37 軸進式粉碎機的錘片數(shù)量確定 錘片數(shù)量 E=16 片 2）錘片應均勻的分布在整個粉碎室寬度上。 3）錘片的排列應有利于轉子的動，靜平衡。 4）物料均勻分布在粉碎室內(nèi)， 不應該其一側堆積。 集合以上要求：對稱 排列基本上能滿足。 對稱排列銷軸 1,3，和 2， 4 上的兩組錘片對稱安裝，運動軌跡重復，在同樣的軌跡密度下需要怎雞啊錘片的耗鋼量。但由于 相對的銷軸都能受力相同，不產(chǎn)生力偶。轉子運轉平穩(wěn)物料無側移。錘片磨損均勻 5）錘片分布排列示意圖展開圖： 圖 21 錘片的排列 粉碎機通常采用容易制造，比較耐磨的圓孔篩。篩孔的排列應在不影響篩面強度和剛度的前提下，供粉碎機通過機會最多，以有利于度電量，篩片的包角對 粉碎機的包角對粉碎機排料能力有較大影響，包角越大，篩理物料的面積增大，有利于排粉。軸向進料粉碎機不用預留進、出料口，一般采用全包篩片，包角為 360176。 6 錘篩間隙 粉碎室內(nèi)在錘片和篩片之間有一層飼料環(huán)層環(huán)繞著錘片一同旋轉，當錘片篩片間隙較大時，此飼料中靠近篩面的飼料顆粒運動速度較慢，合格的產(chǎn)品容易穿過篩孔，但稍大的顆粒不易與錘片接觸，受打擊的機會少，同時篩片對它們的摩擦作用也因速軸 1 軸 2 軸 3 軸 4 河北聯(lián)合大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計說明書 第 11 頁 度低而減少，度電量下降。當間隙大到一定程度時，篩面上的物料運動速度過慢。甚至堵塞篩孔。間隙過小，飼料受打擊的機會多，在篩面上運動速 度高，飼料不易穿過篩孔，受到摩擦粉碎作用也增大，將飼料粉碎得過細，浪費運動因而度電量也不高，用 ?? 的篩孔式驗證表明：故選 Δ R=14mm。 7 篩孔直徑 篩 孔直徑的大小影響生產(chǎn)率，功率，消耗和粉碎程度。增大篩眼直徑則生產(chǎn)率和飼料的粉碎程度隨之增大，而功率消耗則降低，做適當選擇曬鹽直徑是一個重要的問題。曬孔直徑可取φ 5mm,φ 4mm,φ 3mm 三種；選用φ 3mm 飼料細碎度： M=（ ~） D=～ 驗算粉碎機的產(chǎn)量 根據(jù) [1]粉碎機產(chǎn)量公式： 60krD BnQ ? （ 24） K— 篩片表面形式和篩孔尺寸的經(jīng)驗系數(shù) K=，取 K= R— 物料密度（㎏ /3m） D— 錘片轉子直徑（ mm） B— 粉