【文章內(nèi)容簡介】 （ 2）轉(zhuǎn)子長 度視機器生產(chǎn)能力而定。轉(zhuǎn)子直徑與長度的比值一般 ，礦石抗沖擊力較強時，應該選取較大的比值。由于ф 800mm 600mm 錘式破碎機加工的礦物為石灰石，煤或者石膏這樣一些低等硬度的礦石，所以比值取 . 轉(zhuǎn)子長度 L=D =800 =560mm，取 D=600mm 基本結構尺寸的確定 ：錘式破碎機給礦口寬度 B3d， d 表示最大給礦塊的尺寸。B3d=3 120=360mm，取 B=400mm，而給料口的長度與轉(zhuǎn)子的長度相同，故取給料口長度 L=600mm。 ：錘式破碎機的排礦口有箆條間隙尺寸控制，一般按入粒度要求來確定。 ，錘式破碎機要求給礦塊有一定的垂直下落速度，故給料口設置在機架上方。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 8 主要工作參數(shù)的計算 轉(zhuǎn)子速度 為了簡化設計，錘式破碎機不設為變速箱。因此破碎機轉(zhuǎn)子的速度和所安裝的電動機的額定轉(zhuǎn)速相同。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速度用錘頭的圓周速度來控制。轉(zhuǎn)子的速度是沖擊式破碎機的重要參數(shù)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可按下式進行計算： n=60v247。 r/min 轉(zhuǎn)子的 圓周速度 v 可根據(jù)待破礦石的性質(zhì)計算： V=0..01（ ） 式中： g重力加速度， g=981cm/s2 r礦石比重， kg/cm3 G礦石的抗壓強度， kg/cm3 E礦石的彈性模數(shù)， kg/cm3 由于上式?jīng)]有反應出破碎比這一因素，所以按上式計算的轉(zhuǎn)子圓周速度只作為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的參考。目前，錘式破碎機 的轉(zhuǎn)子圓周速度的使用范圍是 15— 80m/s，通常，粗碎時取 15— 40m/s，細碎時取 40— 80m/s。雖然轉(zhuǎn)子速度越高，破碎比越大，但錘頭磨損也越快。因此，在滿足力度要求的情況下，轉(zhuǎn)子的圓周速度應偏低。由上分析可知： n=60v247。 (此處 V取 50m/s) =60 50/ = r/min 為了減少磨損和功率消耗，取 n=1200 m/s 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 9 生產(chǎn)率 目前，錘式破碎 機還沒有一個考慮了兩種因素的理論計算公式，因此我們選用經(jīng)驗公式來計算。 我們以破碎低等硬度物料來計算錘式破碎機的生產(chǎn)率： 經(jīng)驗公式： Q=（ 3045） DL￡ （噸 /小時） 式中： D轉(zhuǎn)子的直徑， m。 L轉(zhuǎn)子的長度， m； ￡ 礦石的松散比重， t/m3 由于本次設計中 D=800mm=； L=600mm=； 所以 ￡取 ； 式中的系數(shù)取 38； 則 Q=38 = 噸 /小時 根據(jù)計算結果，可以確定出ф 800mm 600mm 破碎機的生產(chǎn)率為 30 噸 /小時。 電機功率 錘式破碎機的功率消耗與很多因素有關，但主要取決與礦石的性質(zhì)，轉(zhuǎn)子的圓周速度，破碎比和生產(chǎn)能力。 目前，錘式破碎機的電動機功率尚無一個完整的理論計算公式，一般是根據(jù)生產(chǎn)實踐等經(jīng)驗公式選擇破碎機的電動機功率。 根據(jù)經(jīng)驗選擇電動機功率： N=KQ kw 式中： Q機器的生產(chǎn)能力，噸 /小時； K比功耗，千瓦 /噸；對低等硬度的物料一般取 K=— 2. 本次設計要求將礦物細碎，因此比功耗偏大選取： （取 K=2 千瓦 /噸）， Q=30 噸 /小時； 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 10 則 N=KQ=30 2=60 KW 根據(jù)計算電動機功率的結果，查表選擇 Q 系列（ IP）三相異步電動機（ JB/T 5271— 1991 52721991） .型號為 92％額定電流為 143A。 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與錘頭重量 錘式破碎機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n和錘頭重量 G是相 互關聯(lián)的。錘式破碎機是靠錘頭的動能做的功來完成物料的破碎。錘頭的動能 E為： E=mv2/2????????? （ 31） 式中 E錘頭的動能， J； m錘頭的質(zhì)量， kg； V錘頭的圓周速度， m/s； V=（ ） /60?????? （ 32） 式中 n轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速， r/min； D轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，由于離心力的作用，錘頭作輻射狀，這時 ,轉(zhuǎn)子的外端直徑就以 D（ m）表示。 將式（ 2代入式（ 1）中，得 E=（ ） /7200 ???? （ 3— 3） 錘頭動能的大小與錘頭的重量成正比，但是錘頭的重量越大，旋轉(zhuǎn)起來的離心力也越大，對錘式破碎機的轉(zhuǎn)子的其他零件都要產(chǎn)生影響，并且加快損壞，因此，錘頭的重量不應該過重或過輕，要適中。 正確的選擇錘頭的重量對破碎效果和能量消耗影響很大。所以選擇的錘頭重量一定要滿足錘擊一次性破碎，并使無用功消耗達 到最小，同時，還必須不使錘頭向后偏倒。因此，必須使錘頭運動起來產(chǎn)生的動能等于破碎物料需要的打擊功。 如公式（ 3）所示： 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 11 轉(zhuǎn)子上全部錘頭每次轉(zhuǎn)一次所產(chǎn)生的動能 Ea為 Ea=KaKbE=（ ） /7200 ???? （ 3— 4） 式中 Ka轉(zhuǎn)子圓周方向的錘頭排數(shù) Kb轉(zhuǎn)子橫向每排錘頭個數(shù) 轉(zhuǎn)子每分鐘 n 轉(zhuǎn)時全部錘頭所產(chǎn)生的動能 Na為： Na=（ nEa） /（ 1000 60） =（ ） /（ 1200 60 7200） kw?? （ 3— 5） 由于給料的不均勻和物料的松散比，實際并不是全部錘頭都能打著物料，其中有些錘頭空過。因此，公式（ 5）不必再乘以給料不均勻和物料松散系數(shù)。 全部錘頭每分鐘所產(chǎn)生的動能 Na 是由電動機直接共給的，故使式（ 5）與電動機每分鐘所發(fā)出的功率 N 相同，即可以認為全部錘頭所產(chǎn)生的打擊能夠擊碎加工物料。 即： Ng=Na=（ ）247。（ 1200 60 7200） kw m=（ 438 105Ng）247。（ D2n3KaKb） N???? （ 3— 6） 式中： Ng錘式破碎機的電動機功率， kw； D破碎機轉(zhuǎn)子直徑， m（ D=）； Ka圓周方向轉(zhuǎn)子排數(shù)，取 6； Kb橫向轉(zhuǎn)子個數(shù)，取 8； n錘式破碎機的轉(zhuǎn)速， n=1200r/min。 代入式（ 3— 6） 得： m= 公式（ 6）還只是考慮全部錘頭運動起來產(chǎn)生的動能能夠打碎物料，而并沒有考慮錘頭打擊物料后，它的速度 損失的大小，如果打擊物料后，其速度損失過大，這會使錘頭繞自己的懸掛軸回轉(zhuǎn)而不破碎物料，因此會降低錘式破碎機的生產(chǎn)能力和增加無內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 12 用功。當然，錘頭的打擊物料產(chǎn)生的 偏斜由于離心力能恢復到原來的位置，但必須在第二次打擊前恢復。所以錘頭打擊物料后只能允許速度損失 40%60%，從動能相等的原理出發(fā)，可得： GV=(Ga+Gb)Vb Vb=[G/(Ga+Gb)]V???????? （ 3— 7） 式中： G錘頭折算到打擊中心處的重量， N； Ga最大物料塊的重量， N； V錘頭開始打擊時的圓周速度， m/s； 公式（ 7）的系數(shù)等于 — Vb=（ ） V m/s???????? （ 3— 8） 由式（ 7）得： GV=GVb+GaVb 得 : G=Ga V2/(VV2) ................(39) 把式（ 8）代入式（ 9）中得： G=（ — ） Ga 其中，最大物料塊質(zhì)量 m=p v= 123= Ga=mg= = 取 Ga=61N 錘頭重量 G=（ — ） Ga= G取 80N 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 13 第四章 錘式破碎機的結構設計 錘頭設計與計算 錘頭是主要工作零件，其設計主要是指結構的設計。因為錘頭的形狀、質(zhì)量、材質(zhì)與破碎機的生產(chǎn)能力有很大影響。尤其形狀對質(zhì)量的分布、材料的充分利用有很大的影響。關于錘頭 的結構設計及相關改進在專題中有較 詳細的論述?？傊?，其形狀、結構的設計，對于其工作能力，對整個機器的生產(chǎn)能力。以及經(jīng)濟性等各方面有深遠的影響。錘頭形狀大體分輕型、中型、重型。本型號的錘式破碎機主要是設計中型的 錘頭。其形狀如前面的圖 31所示。并有相關的計算。 錘頭材料的選擇問題是很關鍵的問題。材料的選擇取決于工作零件的工作狀況和要求。因為破碎機要破碎的是石灰石等中低等硬度的物料。一般用高碳鋼鍛造或鑄造，也可用高錳鋼鑄造。為了提高其耐磨性，采用高錳低合金鋼，有的在工作表面涂上一層硬質(zhì)合金。有的采用高鉻鑄鐵，其耐磨性比高錳鋼錘頭提高數(shù)倍 . 本 次設計所用的錘頭的材料為高錳鋼 ,該材料具有較高的耐磨性 ,并可承受沖擊載荷 ,適宜做錘頭用 ,其化學成分為 : 碳 錳 硅 磷 小于等于 硫 小于等于 抗拉強度 56 屈服強度 30 延伸率 15 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 14 收縮率 15 布氏硬度 179229 HBS 沖擊值 3 因為高錳鋼的機械加工性較差 ,所以在鑄造時 ,需先放無縫鋼管 ,若誤差不大 ,可直接安裝在錘架上 .若偏差大，可以經(jīng)過加工使用。本次設計的錘頭形狀對稱，所以當一面磨損后，可反面使 用。 圖 41錘頭示意圖 錘式破碎機是一種高速回轉(zhuǎn)且靠沖擊來破碎物料的機械 .為了使它能夠正常工作 ,首先必須使它的轉(zhuǎn)子獲得靜平衡和動平衡 .如果轉(zhuǎn)子的中心離開它的幾何中心線 ,則會產(chǎn)生靜力不平衡現(xiàn)象 。若轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心線和其主慣性中心線相交 ,則將產(chǎn)生動不平衡現(xiàn)象 .這兩種不平衡現(xiàn)象都會使機械產(chǎn)生較大的慣性力和力矩而縮短零件的壽命。轉(zhuǎn)子上零件要按二級精度來制造，并且還要精確的進行靜力和動平衡計算。 如果錘式破碎機的轉(zhuǎn)子已經(jīng)達到靜力和動平衡，但 由于錘頭懸掛得不正確，則伴隨著錘頭與物料的沖擊，在錘頭銷軸轉(zhuǎn)子圓盤，主軸及主軸承上產(chǎn)生打擊反作用力，如下圖所示： 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 15 圖 42打擊反擊作用圖 1錘頭 2軸銷 3打擊圓盤 4主軸 錘頭打擊物料塊時，在錘頭打擊點上將作用著打擊力 N0如果錘頭懸掛得不正確，即錘頭是非打擊平衡錘，則在錘頭銷軸想產(chǎn)生打擊反作用力 Ny0根據(jù)作用力等于反作用力的原理，該力也將作用在轉(zhuǎn)子圓盤的銷孔上，該力用 Ny、 表示，其方向與 Ny 相反。如果轉(zhuǎn)子已經(jīng)達到靜力和動平衡，則作用在轉(zhuǎn)子圓盤銷孔上的打擊反力 Ny 也將傳給轉(zhuǎn)子軸上，該力用 N 表示，則 N 的反作用力 N、 將作用在轉(zhuǎn)子中心孔上。 Ny、 和 N、 在轉(zhuǎn)子圓盤上形成逆圓盤回轉(zhuǎn)的打擊力偶，因而額外的多消耗了能量，作用在轉(zhuǎn)子軸上的打擊反力 N 將傳給軸承，使軸承在工作中受到與打擊次數(shù)相同的連續(xù)沖擊，而顯著的縮短了軸承的使用壽命。 為了避免錘式破碎機工作時產(chǎn)生的打擊反作用力，必須使所安裝的錘頭是打擊平衡錘頭。所謂的打擊平衡錘頭，就是錘頭打擊物料后，在懸掛銷軸上不產(chǎn)生打擊反力。從這點出發(fā)，在設計和改進錘式破碎機的錘頭時，必須對所選用的錘頭的幾何形狀進行打擊平衡計