【文章內(nèi)容簡介】 可知，則可以計算出計算功率P為63KW。再由表，可查出帶的型號為A型。2．需要確定單根V帶的基本額定功率，（教材書下冊）可以知道，對A型帶，因?yàn)槠湫л嗈D(zhuǎn)速接近2800 r/min，基準(zhǔn)直徑為160mm的情況下，為基本額定功率， 。為長度系數(shù)， 。為包角系數(shù)， 。為單根V帶的基本額定功率的增量， 。其值由帶的型號、小帶輪轉(zhuǎn)速以及傳動比確定。則帶的根數(shù)就可以用下式求出：將上面的數(shù)據(jù)代入，就可以求出。這樣，整個帶輪的尺寸的具體的確定過程如下：根據(jù)其參數(shù)，仍然由教材書上的表可查到。 ── 靠近兩端的槽中心到帶輪端部的距離。 ── 相鄰槽間的距離。另外，根帶的型號和其基準(zhǔn)直徑D，可以確定出輪槽角的大小和，。 ── 輪槽的根部到帶輪鍵槽的最小要求距離。 ── 相鄰帶輪在中心線上的距離。── 齒頂高的最小距離。── 齒根高的最小距離。其鍵槽可以由其寬度進(jìn)行選擇標(biāo)準(zhǔn)的長度。這樣，其他的尺寸也可以確定了。飛輪的作用是，是轉(zhuǎn)子在運(yùn)動中儲存一定的動能，避免破碎大塊或較影的物料時，速度損失不致過大和減小電機(jī)的尖峰負(fù)荷。其結(jié)構(gòu)采用腹板式。 圖47其具體的尺寸可以采用常見的類型。只要較好的實(shí)現(xiàn)其功能即可。如圖48。 蓖條與錘頭端部的間隙由兩個裝置來實(shí)現(xiàn)：凸輪和彈簧，凸輪是用來增加這兩者的間隙的。操作是靠手柄來實(shí)現(xiàn)的。而彈簧用來進(jìn)行“微調(diào)”，當(dāng)手柄操作不能達(dá)到滿意的位置時，需要用彈簧進(jìn)行再調(diào)整。凸輪的運(yùn)動是由棘輪來實(shí)現(xiàn)的, 棘輪也因?yàn)橐呀?jīng)基本標(biāo)準(zhǔn)化，所以，只需要根據(jù)具體的條件和要求，進(jìn)行選擇。因?yàn)槠涑叽绲拇_定是比較自由的，所以，棘輪只需要根據(jù)凸輪的工作狀況，實(shí)現(xiàn)其驅(qū)動功能即可。另外，考慮經(jīng)濟(jì)性和可能性，穩(wěn)定性，做合理的選擇。棘輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，運(yùn)動可靠。而且，棘輪軸每次轉(zhuǎn)動角度的大小可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。這些都是它的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是工作時有較大 圖48的沖擊和噪聲，而且運(yùn)動精度較低。其典型的結(jié)構(gòu)形式是由搖桿、棘爪、棘輪和止動爪等組成:彈簧用來使止動爪和棘輪保持接觸。同樣，可在搖桿和棘爪之間設(shè)置彈簧，以維持棘爪與棘輪的接觸。棘輪固定在機(jī)構(gòu)的傳動軸上，而搖桿則是空套在傳動軸上。當(dāng)搖桿逆時針擺動時，棘爪便插入到棘輪的齒間，推動棘輪轉(zhuǎn)過一個角度。當(dāng)搖桿順時針轉(zhuǎn)動時，止動爪阻止棘輪順時針運(yùn)動，同時，棘爪從棘輪的齒背上滑過，所以此時，棘輪靜止不動。這樣，當(dāng)搖桿連續(xù)往復(fù)運(yùn)動時，棘輪便得到了單向的間歇運(yùn)動。前面提到了，彈簧所能起到的作用是調(diào)整蓖條與錘頭間隙的作用。彈簧一般所起到的作用是：。在這里，它實(shí)現(xiàn)的是第一個功能。根據(jù)受載荷的情況的不同，彈簧可分為拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)和彎曲彈簧。根據(jù)所要求的工作狀況。只需要承受拉伸。所以，應(yīng)該選擇拉伸彈簧。在常用的彈簧當(dāng)中，根據(jù)其應(yīng)用特點(diǎn)和范圍，我們可以選用普通的圓柱螺旋彈簧。這種彈簧的特性線呈直線，剛度穩(wěn)定，承受壓力，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，應(yīng)用最廣泛。無特殊要求時，可以選右旋。彈簧的選擇的一個關(guān)鍵是，對彈簧的特性線和剛度的分析。表示彈簧載荷與變形之間關(guān)系的曲線成為彈簧的特性線。使彈簧產(chǎn)生單位變形所需要的載荷成為彈簧的剛度。用表示。一臺機(jī)器的總重量當(dāng)中，機(jī)座和箱體等零部件的重量占很大的比例。同時在很大程度上影響著機(jī)器的工作精度以及抗振性能。所以，正確合理的選擇機(jī)座和箱體的材料，并且正確合理的選擇其結(jié)構(gòu)形式和尺寸，是減小機(jī)器質(zhì)量、節(jié)約金屬材料。提高工作精度等重要途徑。根據(jù)有關(guān)資料，機(jī)座（機(jī)架和基板等）和箱體（包括機(jī)殼等）的形式很多。按構(gòu)造形式可以分為機(jī)座類、機(jī)架類等。本次設(shè)計到的錘式破碎機(jī)，是固定式重型機(jī)器。而且，機(jī)座和箱體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，剛度要求也較高，因此，通常都是鑄造。鑄造材料常用便于施工而又便宜的鑄鐵。（包括普通灰鑄鐵、球墨鑄鐵等）。而且該破碎機(jī)的機(jī)座，屬于大型機(jī)座的制造，所以，常采用分零鑄造，然后焊成一體的辦法。因?yàn)榻^大數(shù)的機(jī)座和箱體受力情況較為復(fù)雜，因此要產(chǎn)生振動，彎曲等變形。所以，當(dāng)受到彎曲或扭轉(zhuǎn)時，截面形狀對其剛度和強(qiáng)度的影響很大。所以，正確設(shè)計出合理的機(jī)座和箱體的截面形狀，可以起到既不增大截面面積，又不增大（或者減?。┝慵|(zhì)量（材料消耗量）的效果。而且增大了截面系數(shù)以及截面慣性矩，就能提高其強(qiáng)度和剛度。在使用中，絕大數(shù)的機(jī)座和箱體都采用這種截面形狀，就是這個緣故。雖然矩形截面的彎曲強(qiáng)度不及工字型截面，扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度不及圓形截面的，但是它的扭轉(zhuǎn)剛度卻大得。而且采用矩形截面的機(jī)座和箱體的內(nèi)外壁比較容易裝設(shè)其他的機(jī)件。所以，對機(jī)座和箱體來說，它是結(jié)構(gòu)性能較好的截面形狀。 肋板的布置一般地說，增加壁厚固然可以增大機(jī)座和箱體的強(qiáng)度和剛度，但不如加設(shè)肋板來得有利。因?yàn)榧釉O(shè)肋板時，增大強(qiáng)度和剛度，又可以增大壁厚的同時減小質(zhì)量；因?yàn)樵撈扑闄C(jī)的機(jī)殼是鑄件，所以，對于鑄件，由于不需要增加壁厚，就可以減少鑄造的缺陷；對于有些焊接的部位，壁薄時更容易保證焊接的品質(zhì)。在考慮到鑄造、焊接工藝時以及結(jié)構(gòu)要求時的限制時，例如為了便于砂型的安裝和清除，以及需要在機(jī)座內(nèi)部安裝其他的機(jī)件等，往往需要把機(jī)座設(shè)計成兩面敞開的，或者至少在某些部位開出比較大的孔洞（就是該機(jī)器中的檢修孔）。由于這樣做，必然大大削弱了機(jī)座的剛度，所以，加設(shè)肋板是必需的。其結(jié)構(gòu)形狀必須考慮到各種重要因素，主要有工藝、成本、重量等。同時還要隨具體的應(yīng)用場合以及不同的工藝要求（如鑄造、焊接等）而設(shè)計成不同的結(jié)構(gòu)形狀。第5章 專題部分 錘頭結(jié)構(gòu)改造及耐磨性研究摘要本文從理論上對錘頭結(jié)構(gòu)的改進(jìn)進(jìn)行了分析，并指出了其應(yīng)用中體現(xiàn)的改進(jìn)的效果?？紤]分析并總結(jié)了錘頭壽命的各種因素，并著重從理論到應(yīng)用分析了錘頭材料的改進(jìn)、研制，提高耐磨性，同時從理論上、應(yīng)用上對最大破碎力、錘頭的合理調(diào)配進(jìn)行了具體的研究。通過對這幾種因素的較詳細(xì)的分析，體現(xiàn)了延長錘頭使用壽命的可行性和方法方式的多樣性。關(guān)鍵詞：改性高錳鋼 中碳多元合金鋼破碎機(jī)中錘頭（板錘）是最易磨損的零件，由于錘頭是靠高速回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的沖擊能來擊碎物料的，因而，錘頭自身也受到物料的撞擊和研磨作用而磨損。錘頭（板錘）的磨損與錘頭本身的材料、錘頭制造質(zhì)量、所破碎物料的特性、給料粒度的大小及水分、轉(zhuǎn)子的圓周速度和處理量等因素有關(guān)。為充分利用錘頭的材質(zhì)。提高錘頭的使用壽命，板錘可設(shè)計成對稱形式。 改進(jìn)的介紹在厚度上增加了15mm，其端部寬度增加了20mm，懸掛孔到端部的長度增加了10mm,懸掛處外圓的半徑由90mm變?yōu)?5mm. 改進(jìn)的效果1．對物料的沖擊力增加了。因?yàn)殄N頭的重心在回轉(zhuǎn)半徑徑向上外移，錘頭在運(yùn)轉(zhuǎn)中線速度加大。錘頭對物料的沖擊功增加了，從而改善了破碎效果。2．錘頭的有效磨損量增加了。錘頭單重一般按27千克算，有效磨損量占三分之一，即9千克。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)總重量變化小，有效磨損量達(dá)16千克。改進(jìn)后一套的錘頭相當(dāng)于改進(jìn)前的兩套，降低了使用成本。3．降低了出料粒度，提高了臺時產(chǎn)量。改進(jìn)后，懸掛孔到錘頭端部長度由350毫米到360毫米，回轉(zhuǎn)直徑大約1250到1270毫米，錘頭到殼板間隙由25毫米減小到15毫米。故可使出料粒度，由原來的20毫米以下，25%的粉狀物，變?yōu)?—10毫米，60%的粉狀物，大大改進(jìn)了破碎機(jī)的破碎效果，從而提高了臺時產(chǎn)量。4．改善了粉磨效果。石灰石等物料經(jīng)二次破碎后，要從能量消耗和效率上研究，破碎比研磨效率高，電耗小。所以，要求并希望石灰石多破碎，少研磨。出料粒度8—10毫米，60%的粉狀物，極大改善了粉末機(jī)的生產(chǎn)效果。產(chǎn)量由每小時12噸提到每小時16噸，降低了生料的生產(chǎn)成本。 延長錘頭使用壽命的研究下面重點(diǎn)討論一下錘頭耐磨性提高，使用壽命延長的問題。決定一個板錘的使用壽命，有以下幾個因素來評定：1．工作是否可靠。在板錘與物料沖擊過程中，不準(zhǔn)板錘飛離轉(zhuǎn)子，或因板錘的緊固不良，引起其他的機(jī)械故障，故板錘的固定是個值得注意的問題。否則，無“壽命”可言。2．板錘的裝卸是否方便，尤其再生產(chǎn)現(xiàn)象，在工作一段時間后，機(jī)器的各部件必不能按理想狀況進(jìn)行，比如偏心、局部磨損等，需要及時調(diào)整。能否快速裝卸是一個很重要的指標(biāo)。3．板錘的金屬利用率是否合理。因板錘的磨損是不可避免的，一塊重量一定的板錘，使其不能利用的質(zhì)量最小，即板錘的形狀及空間尺寸如何選擇為最佳是值得考慮的問題。4．減少無謂的磨損，以提高板錘的使用壽命，要充分利用轉(zhuǎn)子的能量，提高破碎比，就必須研究最大破碎力，同時也具有很大的理論價值。5．板錘的及時合理調(diào)配非常關(guān)鍵。破碎機(jī)在使用中運(yùn)行不穩(wěn)，震動大，主要原因是，板錘磨損后，原有的平衡狀況被破壞，未用科學(xué)的方法合理調(diào)配所致。6．板錘的材質(zhì)，是解決錘頭耐磨性，使用壽命的最核心的因素?，F(xiàn)今應(yīng)用比較廣泛，也經(jīng)受了實(shí)踐的考驗(yàn)。比如有改性高錳鋼板錘和錘頭，中碳多元合金鋼錘頭。下面就后三種因素，做一些具體的分析： 錘式破碎機(jī)中單顆粒物料的最大破碎力研究錘式破碎機(jī)具有破碎效率高、破碎能耗少等優(yōu)點(diǎn)，它在礦山、建材、環(huán)保等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。到目前為止，該機(jī)型的最大破碎力還沒有一個理想的公式進(jìn)行計算。國外有人根據(jù)碰撞理論和破碎力呈線性變化的觀點(diǎn)，提出了最大破碎力等于二倍平均破碎力的公式。但在破碎機(jī)實(shí)際破碎過程中，最大破碎力與平均破碎力并不是呈線性變化，因而，有必要對該機(jī)型的最大破碎力做進(jìn)一步的探討。⑴ 錘式破碎機(jī)對物料的破碎過程建立的力學(xué)模型為了便于研究，其碰撞過程要做以下幾點(diǎn)假設(shè)：①．在破碎過程中，物料與錘頭的碰撞是彈性正碰撞。②．在碰撞前，錘頭與轉(zhuǎn)子同速轉(zhuǎn)動。③．在碰轉(zhuǎn)前，物料水平速度是零。④．在碰撞處，忽略摩擦力和風(fēng)阻等影響。根據(jù)這些假設(shè)和碰撞理論，可以列一系列方程。需要的物理量有，。它們分別表示的意思是： ── 碰撞后，第i塊物料的質(zhì)量。 ── 錘頭的質(zhì)量。 ── 第i塊物料碰撞后的分速度。 ── 碰撞前錘頭質(zhì)心處的線速度。根據(jù)物理知識，還有公式如下 =cos, －=(－),要求出碰撞前錘頭質(zhì)心處的線速度，即V的值，還需要知道以下的物理量：，，。它們分別表示的意思是： ── 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對O軸的轉(zhuǎn)動慣量 ── 錘頭對其質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量 ── 第塊物料碰撞后的分速度 ── 與碰撞方向的夾角 ── 錘頭打擊點(diǎn)到錘頭質(zhì)心的距離 ── 錘頭打擊點(diǎn)到銷軸軸心的距離另外，還需要有一些輔助的物理量：。它們分別表示的意思是： ── 錘頭與物料間的碰撞沖量 ── 錘頭銷軸間的碰撞反沖量再根據(jù)牛頓的恢復(fù)系數(shù)定義以及沖量定理，可以得出，最大破碎力=/ ── 錘頭對銷軸的最大反沖擊力/── 在破碎過程中，與時間無關(guān)的常數(shù)⑵ 單顆粒物料破碎時最大破碎力的實(shí)驗(yàn)研究為了測出單顆粒物料破碎時的最大破碎力，對單排錘式破碎機(jī)，在其轉(zhuǎn)子軸中部對稱地粘貼了4個電阻應(yīng)變片，并通過導(dǎo)線組成全橋測試電路。根據(jù)上述測試方法，就可以得到，單顆粒物料破碎時，轉(zhuǎn)子軸上的彎曲應(yīng)變曲線。并根據(jù)實(shí)測分析，曲線上的應(yīng)力最大值就是錘頭對銷軸的最大反沖擊力所引起的線應(yīng)變。另外，根據(jù)電測原理和轉(zhuǎn)子軸上的受力特點(diǎn)，可以得到轉(zhuǎn)子軸上測試處的彎矩，當(dāng)然需涉及到一些相關(guān)的物理量：，。 Wn ── 轉(zhuǎn)子軸測試處的抗彎截面膜量 ── 轉(zhuǎn)子軸測試處的直徑 ── 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭袃蓤A盤間的距離 ── 轉(zhuǎn)子軸上二軸承間的距離 ── 轉(zhuǎn)子軸材料的彈性膜量根據(jù)電學(xué)和物理學(xué)的公式，在單顆粒物料破碎時，逐次改變電機(jī)轉(zhuǎn)速和分別加入砂巖、鋼球、麻石、石灰?guī)r等不同物料進(jìn)行了破碎實(shí)驗(yàn)，得出了一系列的數(shù)據(jù)。⑶ 數(shù)據(jù)處理和結(jié)論 從實(shí)驗(yàn)得出的一系列的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，最大破碎力與平均破碎力并不是呈線性變化，為了了解其變化規(guī)律，利用計算機(jī)對這兩個值的比值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：包括均值、方差計算和正態(tài)性檢驗(yàn)等，其結(jié)果十分明顯，是一個正態(tài)分布曲線圖。根據(jù)圖中的數(shù)理統(tǒng)計結(jié)果，可得如下結(jié)論：①．根據(jù)所獲得數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，最大破碎力與平均破碎力的比值并不呈線性變化。由數(shù)理統(tǒng)計原理可知，比值落在區(qū)間[ū3s，ū+3s]%，置信度為1ɑ=95%。②．因?yàn)楱?s=，ū+3s=，得到實(shí)驗(yàn)公式=（～），為平均破碎力。錘式破碎機(jī)在使用中的運(yùn)行不穩(wěn)，振動大的原因是，除了個別的是由于主機(jī)制造質(zhì)量、平衡校正質(zhì)量、安裝質(zhì)量、基礎(chǔ)質(zhì)量不佳所致外，絕大多數(shù)是由于板錘磨損后，原有的平衡狀況被破壞，未用科學(xué)的方法合理調(diào)配所致。就合理調(diào)配問題，必須引起重視。1．配錘模型的建立一般錘式破碎機(jī)的錘頭分布可以歸納為：沿主軸軸線方向的組數(shù)用等表示，每組錘頭在回轉(zhuǎn)圓周上的母線分布及數(shù)量，可用阿拉伯?dāng)?shù)字來表示，此外還要有一個組間角。因此要表示一臺錘式破碎機(jī)的錘頭分布狀況，可用組數(shù)、每組個數(shù)、組間角來表述。而要表示某一位置的錘頭，則可用組號加圓周分布的母線序號表示，以1212型高效細(xì)碎機(jī)為例，該機(jī)錘頭共六組，每組三只，組間角六十度。為了便于理論分析，需作以下假設(shè)：①．每只錘頭為一理想的質(zhì)點(diǎn)。②．各質(zhì)點(diǎn)離主軸回轉(zhuǎn)中心的距離為一定值。③．錘頭按理想狀況均勻分布。2．配錘表的編制⑴錘頭分布表 GXP1212型高效細(xì)碎機(jī)的錘頭分布表皮帶輪ABCDEF飛輪1B1D1F12A2C