【文章內容簡介】 動鄂離開固定顎是，亦即當偏心軸回轉半圈是，已破碎好的物料才能從顎膛忠考本身重量往下卸出。當轉速增加時，破碎機的生產(chǎn)能力相應地隨著增加，但這種增加有一點限度，因為轉速過快，則動鄂擺動次數(shù)太多，已破碎好的物料就來不及全部卸出，而造成顎膛堵塞現(xiàn)象，這樣反而在某種程度上相對地降低了破碎機的生產(chǎn)能力，并增加了能耗。轉速太低，動鄂擺動次數(shù)太少，物料得不到及時的破碎，生產(chǎn)能力就降低。因此，顎式破碎機偏心軸的轉速應該有一個合適的數(shù)值。 嚙角 ?正確選擇嚙角 對破碎機的破碎效率、生產(chǎn)能力、齒板壽命等都具有重大意義。破碎機工作時，威力嚙住和破碎物料，必須使嚙角小于或等于兩倍的摩擦角。圖 21 顎式破碎機的嚙角嚙角大小直接影響生產(chǎn)率和破碎腔高度。嚙角小能提高生產(chǎn)率,但在一定的破碎比條件下,又增加了破碎腔高度。嚙角大會使破碎腔高度降低 ,但生產(chǎn)率也下降了。另外,嚙角最大也不能超出咬住物料的允許值,故一般嚙角取值為: ??1maxtn2??式中: ——齒板與物料間的摩擦系數(shù)。?實際生產(chǎn)中,為安全起見,復擺顎式破碎機的嚙角通常取理論計算值的 65%,即:0max2~?在本設計中我們選擇嚙角為 。2 選擇電動機類型和結構型式電動機分交流電動機和直流電動機兩種。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源，因此，無特殊要求時均選用三相交流電動機，其中以三相異步交流電動機應用最廣泛。根據(jù)不同的防護要求，電動機有開啟式、防護式、封閉自扇式和防爆式等不同的結構型式。Y 系列三相籠型異步電動機是一般用途的全封閉自扇冷式電動機，由于其結構簡單、工作可靠、價格低廉、維修方便，因此廣泛應用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的德機械上，如金屬切削機床、運輸機、風機、攪拌機等。對于經(jīng)常起動、制動和正反轉的機械，如起重、提升設備，要求電動機具有較小的轉動慣量和較大的過載能力，應選用冶金及起重用的三相異步電動機 YZ（籠型）型或YZR 型（繞 Lenovo User 線型） 。根據(jù)電源種類（交流或直流） 、工作條件（環(huán)境、溫度、空間位置等） 、載荷大小和性質（變化性質、過載情況等） 、起動性能和起動、制動、正反轉的頻繁程度等條件，選用 Y 系列三相籠型異步電動機，全封閉自扇冷式結構，電壓 380V。根據(jù)在最大剪切時所需要的轉矩來計算 所需要的功率。根據(jù)剪切阻力曲線知道在桿 OB 與豎直桿的夾角為 30176。時的剪切力最大，則此時的轉矩為： 176。=300000sin30176。= sin30TFR??式中 F—剪切阻力 T—轉矩根據(jù)此時的轉矩可以算出主軸所需要的功率為： = KW ??從電機到剪切機構的總效率為式： 總 = 31 22 23 24 （）??式中 1—7 級精度的齒輪傳動的效率，范圍為 ～；2—彈性柱銷聯(lián)軸器的效率為，范圍 ～；3—滑動軸承的效率； 4—減速器中滾動軸承的效率為 ；?取 1=， 2=， 3=， 4=，?則總效率為總 = =故電動機所需工作效率為 0= = kW = kWP?考慮剪切機構要受短時間的大載荷，應加大容量來選擇，選擇功率比較大的電動機。電動機的選擇要根據(jù)動力源和工作條件，首先要滿足的就是所需功率要求。根據(jù)設計目的，PE2501000 型顎式破碎機是為了破碎中等硬度的各類礦石或巖石。進料塊的最大尺寸 210mm，要壓碎這種礦石或巖石，用壓力測試機可以測試出來用 的力可以壓碎 210mm 的礦石或巖石。根據(jù)設計生產(chǎn)產(chǎn)量的目的 150～300 噸/時，而礦石假比重為 1600kg/m3，所以動鄂的轉動周期為 223 轉/分。 電動機的容量PE2501000 型顎式破碎機的需要的功率 與很多因素有關，例如：規(guī)格（N） 、偏心軸轉速 、嚙角 、動鄂下端水平行程 、偏心距 、以及破碎機的物LB?nasr理機械性能、粒度特征、破碎齒板表面形狀和齒形參數(shù)等，都會影響功率消耗。迄今，一些功率計算公式大多屬于經(jīng)驗公式的范疇。 我們用應用最廣泛的維雅德 公式： 式中： 為鄂??Vianl ?aN式破碎機主電機功率（安裝功率） ； 為破碎機進料口長度 ；為最大給料kW?Lc?粒度 。cm?所以， 。Na .??? 傳動角 ?傳動角大小影響著機構的傳動效率。在推力板長度一定的情況下,加大傳動角會提高機構的傳動效率,但必須要求偏心距增大才能保證行程的要求,這就導致動顎襯板上部水平行程的偏大,物料的過粉碎引起排料口的堵塞,使功耗增加。同時,也將使定顎襯板下部加速磨損。故傳動角取: 05~4??在此設計中我們選擇 。05? 偏心距 e偏心距對破碎機生產(chǎn)率和傳動功率都有影響。在其它條件相同的情況下,增大偏心距可使動顎行程增加而提高生產(chǎn)率,但也因此增加功率消耗。在傳統(tǒng)設計中,偏心距是由動顎行程通過畫機構圖來初步確定的。在這個破碎機的設計中我們根據(jù)機構圖選擇了 15mm。第 3 章 破碎機工作過程分析 工作過程 PE2501000 型顎式破碎機的結構如附錄 1 所示。由圖 31 可知,本機是以平面四桿機構為工作機構,而以連桿為運動工作件的機械。圖 2 是動顎板上各點的運動軌跡(連桿曲線 )。由圖 2 可知 ,A 點作圓周運動,B 點受推動板的約束為繞 點擺動的圓2O弧線,其余各點的軌跡為扁圓形，從上到下的扁圓形愈來愈扁平。上面的水平位移量約為下部的 115 倍，垂直位移稍小于下部，就整個顎板而言，垂直位移量約為水平位移量的 2～3 倍，工作時，曲柄處于區(qū)是完全工作行程；處于區(qū)，上部靠前下部靠后,在區(qū)是空回行程；在區(qū)是上部靠后下部靠前。 圖 31 動鄂板上各點的運動軌 動顎的特性動顎具有的這些運動特性決定了它的性能:(1)動顎的平面復雜運動,時而靠近固定的定顎板,時而離開,形成一個空間變化的破碎室,料塊主要受到壓碎,伴隨著研磨折斷作用。(2)這種運動使料塊受到向下推動的力,圖 32 是料塊在顎板之間的受力情況。料塊在破碎室得到破碎,破碎后的料塊由排料口排除。 圖 32 料塊在鄂板之間的受力分析假如考察常規(guī)待破碎物料在復擺顎式破碎機破碎腔內的實際流動情況時，必須考慮動鄂復雜擺動特性。當動鄂板齒面某段由閉合極限位置回到開啟的極限位置這個過程中，處于此段的物料流動狀態(tài)是否一定為下落，是與緊相鄰的靠上一段和靠下一段動鄂運動狀態(tài)和破碎物料的狀態(tài)有關。而動鄂板齒面某段從開啟極限位置運動到閉合極限位置時，處于此段的物料主要處于被壓破碎狀態(tài)，其擠壓破碎程度與相鄰的動鄂運動有關。 破碎力顎式破碎機的破碎力就死動鄂對物料塊的作用力，它和物料塊對顎板的反作用力是大小相等、方向相反。破碎力是分析破碎機強度、剛度和磨損等問題最主要的基本數(shù)據(jù)，根據(jù)它可以求得作用在各個部件上的力，一邊進一步計算和校驗它的強度和剛度。用理論的方法來精確地計算顎式破碎機的破碎力，是一項比較復雜的工作，有許多難以估計的動力消耗無法計量，所以現(xiàn)在尚找不到一個既嚴密而又準確的理論公式。目前，比較簡便而又適用的計算方法是采用實驗數(shù)據(jù)和生產(chǎn)經(jīng)驗相結合得到的破碎力的公式。顎式破碎機的破碎力不是一個常數(shù)，在空行程時，其值為零；而當工作行程時，破碎腔內的物料塊收到擠壓，破碎力從零逐漸增大，及至物料塊破裂時，破碎力增至最大，然后又下降至零。隨著破碎腔里物料充填程度的不斷變化，個別料塊硬度的不同等因素，都會使破碎力在很大范圍內波動。由于物料塊形狀的不規(guī)則以及顎板表面帶有縱向溝槽，在破碎腔內的物料并非單純受擠壓作用被破碎，還由于彎曲力以及應力集中所引起的拉力作用而斷裂。從生產(chǎn)實踐和一 些實驗里，發(fā)現(xiàn)顎式破碎機破碎不規(guī)則物體所需破碎力。第 4 章 飛輪的設計 飛輪的作用飛輪的作用主要有二：一是通過飛輪貯存多余的能量和補充不足的能量，以保持工作機的轉速平穩(wěn)，并改進動力機的工作狀況和工作質量。當動力機的輸出力矩有周期性波動，而工作相對轉速的平穩(wěn)度又嚴格要求時，飛輪的作用更為重要。二是通過使飛輪的轉速有一定的波動來貯存和放出能量，以降低動力機所需要的功率。尤以工作機載荷有周期變化（特別是有短暫的高峰）而轉速允許有較大的波動（如沖壓機、鍛壓機、剪切機等）時，利用飛輪可以顯著降低動力機所需功率。 飛輪的計算圖 41 破碎機的阻力和動力圖 圖 42 破碎機的阻力和動力圖根據(jù)破碎機的剪切機構所受的剪切阻力，其剪切阻力和動力圖如右圖 41 為剪切阻力 F 為動力，也可以為動力矩。根據(jù)剪切力 的值計算動力的值，將阻力處按rF脈沖處理，即為三角形，如圖 42。 即 123r??? 得 =25000N 則在阻力和動力的第一個交點處的飛輪貯存的盈功為最大。而在阻力和動力的第二個交點處的飛 輪的虧功為最大，即盈功與虧功的相差值最大值即為動力和阻力相交點上的面積與此處軸頸的半徑的乘積。根據(jù)以上的計算可以算 出兩個交點之間角度差為 55176。則： =(3025)??????? J將圖 41 和圖 42 進行比較可以看出其剪切力所作的功約為按三角形計算所作功的 ，則實際的最大的盈虧功為： max15(30250)..628???????= J根據(jù)常用機械運轉速度不均勻系數(shù)的許用值 值，取許用值 = 。[]?[]?15由公式 ，max2()eFWJw????其中 ——機械系統(tǒng)原來所具有的等效轉動慣量；eJ——飛輪的轉動慣量。F可見，只要 足夠大，就可以滿足要求，達到調節(jié)機械周期性速度波動的目的。F 飛輪轉動慣量的近似計算根據(jù)上式的可以導出飛輪的等效轉動慣量 的計算公式為FJ （）max2([])FeWJJw????如果 ，則 可以忽略不計，于是上式可近似寫為eJ?Fe max2([])FWJw???（）又如果上式中的平均角速度 用平均轉速 n（r/min）代換，則有m ax290([])FJn?????（）代入公式（） ，得： =2max2 ([]) 44FWJn???????????2kgm?2kg?顎式破碎機是間斷工作的機器，因而必然會引起阻力的變化，使其電動機的負荷不均，形成機械速率的波動。為了降低電動機的額定功率，且使機械的速率不致波動太大，故在偏心軸上裝有飛輪。飛輪在空行程時儲存能量，在工作行程時則放出能量，這樣就可以使電動機的負荷均勻。設動顎在空行程和部分無載荷的工作行程時間 秒內的功率消耗為 千瓦，動1t 1N顎在工作行程的破碎時間 秒內的功率消耗為 千瓦，電動機的額定功率為 N 千2t 2N瓦，并且 。1N?增為 。在有載運轉 的情況下，飛輪就輸出能量，飛輪的角速度就maxω2N?由 降至 。in由此，可以列出空轉時功的平衡方程式：；??2min2ax1102????Jtt或 ?211N則飛輪儲存的能量為：??1120NtJ????設空轉時的功率消耗 ，