錘式制磚原料粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)【單轉(zhuǎn)子、不可逆、多排、帶鉸接錘頭】
錘式制磚原料粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)【單轉(zhuǎn)子、不可逆、多排、帶鉸接錘頭】,單轉(zhuǎn)子、不可逆、多排、帶鉸接錘頭,錘式制磚原料粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)【單轉(zhuǎn)子、不可逆、多排、帶鉸接錘頭】,錘式制磚,原料,粉碎機(jī),設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)子,可逆,鉸接,錘頭
UNIVERSITY
本 科 畢 業(yè) 論 文(設(shè) 計(jì))
題目: 錘式制磚原料粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué) 院:工學(xué)院
姓 名:
學(xué) 號(hào):
專 業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
年 級(jí):2008級(jí)
指導(dǎo)教師:XXXXXXX 職 稱:教授
二○一二 年 五 月
- 29 -
摘要
制磚原材料的粉碎是磚坯生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工序,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,以及市場(chǎng)需求的變化,各行各業(yè)也起著日新月異的變化,錘式粉碎機(jī)可將制磚用原材料經(jīng)過粉碎后達(dá)到制磚粒度的要求。本設(shè)計(jì)提出的錘式制磚原料粉碎機(jī)適用于頁(yè)巖、煤矸石等制磚原材料的粉碎精選處理。
我所設(shè)計(jì)的制磚原料粉碎機(jī)是在原通用設(shè)備的基礎(chǔ)上通過革新改進(jìn)、現(xiàn)場(chǎng)觀察后完善研制而成的一種新型粉碎設(shè)備。其特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)合理,性能可靠,錘頭采用高耐磨性和韌性的高錳材料鑄造并經(jīng)熱處理工藝,可調(diào)整使用最大四次角面。主軸密封性良好。篩體采用破碎軸形式單獨(dú)設(shè)計(jì),更換方便、維修便利、出料利落、不易賭塞,可確保整條生產(chǎn)線其他設(shè)備正常工作,達(dá)到機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)產(chǎn)量要求,是磚瓦生產(chǎn)過程中的理想配套設(shè)備。
這次我所設(shè)計(jì)錘式粉碎機(jī)是單轉(zhuǎn)子的、不可逆的、多排的、帶鉸接錘頭的粉碎機(jī)。
關(guān)鍵詞:制磚原料、錘式、轉(zhuǎn)子、粉碎機(jī)
Abstract
Brick making raw material grinding is the key procedure of brick production, along with the continuous development of science and technology, as well as the change of market demand, all trades and professions also plays a change rapidly changes, hammer crusher can be for brick-making raw materials through crushing to brick size requirements.The design of the hammer type crusher is suitable for raw material for making brick shale, coal gangue brick making raw material crushing selection processing.
I designed the brick raw material mill is in the original universal equipment on the basis of innovation, through on-site observation after the perfect development of a new type crushing equipment.Its characteristics are: reasonable structure, reliable performance, hammer with high wear resistance and toughness of high manganese cast material and the heat treatment process, can be adjusted using the maximum four angle face.Main shaft seal of good.The sieve body adopts the crushing shafts form a separate design, convenient replacement, repair facilities, discharging agile, not easy to jam, can ensure that the entire production line and other equipment was working properly, achieves the machinery and equipment design and production requirements, is the brick and tile production process equipment supporting the ideal.
This time I design a hammer crusher is a single rotor, irreversible, multiple rows, with a hinged hammer crusher.
Key words: Raw material for making brick、Hammer type、Rotor 、Pulverizer
目錄
第1章 緒論 1
1.1 錘式粉碎機(jī)的工作原理及其應(yīng)用 1
1.1.1 錘式粉碎機(jī)的工作原理 1
1.1.2 錘式粉碎機(jī)的應(yīng)用 - 1 -
1.2 錘式粉碎機(jī)的類型 - 2 -
1.3粉碎機(jī)的特點(diǎn) - 2 -
1.3.1粉碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn) - 2 -
1.3.2錘式粉碎機(jī)的缺點(diǎn) - 2 -
第2章 錘式粉碎機(jī)的主體構(gòu)造 - 2 -
2.1 機(jī)架 - 2 -
2.2 轉(zhuǎn)子 - 3 -
2.3 破碎軸 - 3 -
2.4 托板和襯板 - 3 -
2.5 密封防塵裝置 - 3 -
第3章 錘式粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)的選擇和計(jì)算 - 4 -
3.1 基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算與選擇 - 4 -
3.1.1 轉(zhuǎn)子的直徑和長(zhǎng)度 - 4 -
3.2 主要工作參數(shù)的計(jì)算 - 4 -
3.2.1 轉(zhuǎn)子速度 - 4 -
3.2.2 生產(chǎn)率 - 5 -
3.2.3 電機(jī)功率 - 5 -
3.2.4 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與錘頭重量 - 6 -
第4章 錘式粉碎機(jī)主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 - 8 -
4.1 主軸的相關(guān)設(shè)計(jì)、計(jì)算與校核 - 8 -
4.1.1 主軸的設(shè)計(jì) - 8 -
4.1.2 主軸的強(qiáng)度校核 - 11 -
4.1.3 鍵的強(qiáng)度校核 - 14 -
4.2 錘架 - 14 -
4.3 錘頭 - 15 -
4.4錘頭的打擊平衡計(jì)算 - 16 -
4.5 飛輪的計(jì)算與設(shè)計(jì) - 19 -
4.5.1 飛輪 - 20 -
4.6 破碎軸的計(jì)算與設(shè)計(jì) - 20 -
4.6.1 破碎軸 - 21 -
4.7 軸承計(jì)算與選擇 - 21 -
第5章 錘式破碎機(jī)的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 22 -
5.1 機(jī)架 - 22 -
5.2 反擊板 - 23 -
5.3 圓盤錘架 - 24 -
5.4 滾動(dòng)軸承 - 24 -
第6章 錘式粉碎機(jī)的操作和維修 - 25 -
6.1 錘式粉碎機(jī)的基本操作法 - 25 -
6.1.2 啟動(dòng)操作的注意事項(xiàng) - 25 -
6.1.3 停車注意事項(xiàng) - 26 -
6.2 安全操作技術(shù) - 26 -
6.2.1 保持保護(hù)裝置和報(bào)警裝置的完好 - 26 -
6.2.2 操作和檢修時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng) - 26 -
6.3 錘式破碎機(jī)的維修保養(yǎng)法 - 27 -
6.3.1 潤(rùn)滑 - 27 -
6.3.2 巡回檢查和日常維護(hù) - 27 -
結(jié) 論 - 27 -
參考文獻(xiàn) - 28 -
致謝 - 29 -
第1章 緒論
1.1 錘式粉碎機(jī)的工作原理及其應(yīng)用
1.1.1 錘式粉碎機(jī)的工作原理
錘式粉碎機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。主軸上裝有錘架2,在錘架之間掛有錘頭3,錘頭的尺寸和形狀是根據(jù)粉碎機(jī)的規(guī)格和物料徑?jīng)Q定的。錘頭在錘架上能擺動(dòng)大約120°的角度。為保護(hù)機(jī)殼,其內(nèi)壁嵌有襯板,在機(jī)殼的下半部裝有破碎軸4,以卸出粉碎合格的物料。主軸、錘架和錘頭組成的回轉(zhuǎn)體稱為轉(zhuǎn)子。物料進(jìn)入錘式粉碎機(jī)中,即受到高速旋轉(zhuǎn)的錘頭3沖擊而被粉碎,粉碎的礦石從錘頭處獲得動(dòng)能以高速向機(jī)殼內(nèi)壁沖擊,向破碎軸、反擊板沖擊而受到第二次粉碎,同時(shí)還有礦石之間的相互碰撞而受到進(jìn)一步的粉碎。粉碎合格的礦石物料通過破碎軸4排出,較大的物料在破碎軸4上繼續(xù)受到錘頭的沖擊、研磨而粉碎,達(dá)到合格粒度后即從縫隙中排出。為了避免破碎軸縫的堵塞,通常要求物料含水量不超過10%。
1-軸;2-錘架;3-錘頭;4-破碎軸
圖1-1 錘式粉碎機(jī)示意圖
1.1.2 錘式粉碎機(jī)的應(yīng)用
錘式粉碎機(jī)是利用高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊礦石,使礦石沿其自然裂隙,層理面和節(jié)理面等脆弱部分而破裂。它適應(yīng)于脆性,中硬,含水量不大的物料的粉碎。在建材工廠中,它主要用來粉碎石灰石,煤,頁(yè)巖,白堊,石膏及石棉礦石等。一般錘頭重,錘數(shù)較少,轉(zhuǎn)速較慢,有破碎軸以及采用錘盤結(jié)構(gòu)的錘式粉碎機(jī),可進(jìn)入較大粒徑的物料,宜作為中碎或者一定范圍的細(xì)碎。
1.2 錘式粉碎機(jī)的類型
錘式粉碎機(jī)的種類很多,根據(jù)結(jié)構(gòu)特征的不同,可進(jìn)行如下分類:按回轉(zhuǎn)數(shù)的數(shù)目可分為單軸式(或單轉(zhuǎn)子)和雙軸式(或雙轉(zhuǎn)子);按錘頭的排數(shù)可分為單排式和多排式;按轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)方向可分為定向式和可逆式;按錘頭的裝置方式不同,還可分為固定錘式和活動(dòng)錘式兩種。錘式粉碎機(jī)的規(guī)格,是以回轉(zhuǎn)體的外端直徑和其長(zhǎng)度尺寸表示的。
1.3粉碎機(jī)的特點(diǎn)
1.3.1粉碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
⑴ 構(gòu)造簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、自重較小,單位產(chǎn)品的功率消耗小。
⑵ 生產(chǎn)率高,破碎比大(單轉(zhuǎn)子式的粉碎比可達(dá)i=10~15),產(chǎn)品的粒度小而均勻,呈立方體,過度粉碎現(xiàn)象少。
⑶ 工作連續(xù)可靠,維護(hù)修理方便。易損零部件容易檢修和拆換。
1.3.2錘式粉碎機(jī)的缺點(diǎn)
⑴ 主要工作部件,如:破碎軸 、襯板、轉(zhuǎn)子、圓盤等磨損較快,尤其工作對(duì)象十分堅(jiān)硬時(shí),磨損更快。
⑵ 粉碎腔中落入不易粉碎的金屬塊時(shí),易發(fā)生事故。
⑶ 含水量﹥12%的物料,或較多的粘土,出料破碎軸堵塞使生產(chǎn)率下降,并增大能量損耗,以至加快了易損零部件的磨損。
第2章 錘式粉碎機(jī)的主體構(gòu)造
本次所設(shè)計(jì)的是一臺(tái)PCΦ1000X800毫米的單轉(zhuǎn)子,不可逆,多排鉸接錘頭的錘式粉碎機(jī)。該粉碎機(jī)適應(yīng)于頁(yè)巖、煤矸石的粉碎,被粉碎物料的表面不超過8%的水分。這種粉碎機(jī)主要由傳動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)子、破碎軸、襯板和機(jī)架等幾部分組成的。
2.1 機(jī)架
機(jī)殼由下機(jī)體、后上蓋襯板和右襯板組成,各部分用螺栓連接成一體。上部開一個(gè)加料口,機(jī)殼兩壁全部鑲以錳鋼襯板,襯板磨損后可以更換。下機(jī)體由20和40毫米普通鋼板焊接而成,兩側(cè)為了安放軸承以支持轉(zhuǎn)子,用鋼板焊接了軸承支座。機(jī)殼和軸之間,漏灰現(xiàn)象十分嚴(yán)重,為了防止漏灰,在機(jī)殼上通常都會(huì)安置一種叫軸封的裝置。機(jī)殼的下部直接安放在混泥土的基礎(chǔ)上,并用地腳螺栓固定(螺栓規(guī)格M8×1000,數(shù)量為12)。為了便于檢修調(diào)整和換破碎軸,下架體的前后兩面均開有一個(gè)檢修孔。左側(cè)壁、右側(cè)壁和后上蓋,也都用鋼板焊接而成。為了防止漏灰,和下機(jī)體一樣,在與主軸接觸的地方,兩側(cè)壁也都設(shè)有軸封裝置。為了檢修時(shí)更換錘頭方便,兩側(cè)壁對(duì)稱地開有檢修孔。
2.2 轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子是錘式粉碎機(jī)的主要工作部件,轉(zhuǎn)子是由主軸,錘架組成。錘架上用錘頭軸將錘頭分了三排懸掛在錘架之間,為了防止錘架和錘頭的軸向竄動(dòng),錘架的兩端用壓緊錘盤和鎖緊螺母固定。轉(zhuǎn)子支承在調(diào)心滾子軸承上,軸承用螺栓固定在下機(jī)架的支座上,除螺栓外,還有兩個(gè)定位銷釘固定著軸承的中心距。此外,為了使轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中儲(chǔ)存一定的動(dòng)能,在主軸的一端裝有飛輪。
2.3 破碎軸
錘式粉碎機(jī)的破碎軸的排列方式是與錘頭運(yùn)動(dòng)方向垂直,與轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)半徑有一定的間隙的圓弧狀。合格的產(chǎn)品可以通過破碎軸縫,大于破碎軸縫的物料由于不能通過軸縫而在破碎軸上再受到錘頭的沖擊和研磨作用繼續(xù)被粉碎,如此循環(huán)直至體積減少到可以通過破碎軸縫。破碎軸和錘頭一樣,受到很大的沖擊和磨損,是主要的容易磨損的零件之一。破碎軸受到硬物料塊或金屬塊的沖擊,容易彎曲和折斷。如圖所示,Φ1000×800 錘式破碎機(jī)的破碎軸,其形狀是圓斷面,材質(zhì)為ZGMn13的高錳鋼,具有較高的耐磨性,能承受一定的沖擊負(fù)荷。
2.4 托板和襯板
錘式粉碎機(jī)用錘頭高速錘打礦石,在瞬間礦石具有了極大的速度,為了防止機(jī)架的磨損,在機(jī)架的內(nèi)壁裝有錳鋼襯板。
由托板和襯板等部件組裝而成了打擊板。托板是用普通鋼板焊接而成的,上面的襯板都是高錳鋼鑄件的,與錘頭和破碎軸的材質(zhì)相同。組裝好后用兩根軸架于粉碎機(jī)的架體上,其進(jìn)料的角度,可用調(diào)整絲杠進(jìn)行調(diào)整,磨損嚴(yán)重時(shí)可進(jìn)行更換,以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
含鉬2%的高錳鋼,用于高屈服強(qiáng)度而又不降低韌性的高錳鋼鑄件,如初次破碎的護(hù)板,經(jīng)彌散處理的含鉬2%的高錳鋼,具有足夠的韌性,其使用壽命比常規(guī)的熱處理的含鉬2%的高錳鋼要高25%。但是彌散處理生產(chǎn)成本高,限制了它的使用。含鉬1%,含碳0.8~1.0%的高錳鋼具有較高的韌性和強(qiáng)度,采用正火加表面淬火的熱處理成本不高。因此,在本次設(shè)計(jì)中我選用含鉬1%,含碳0.8~1.0%的高錳 鋼作為襯板。
2.5 密封防塵裝置
密封的目的在于防止灰塵,水分等進(jìn)入軸承和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件之間,如齒輪滾子齒嚙合處,同時(shí)又起到防止?jié)櫥土魇У淖饔谩C芊獾暮门c壞直接影響到滾
2.6.給定的原始數(shù)據(jù)是:
(1) 粉碎能力為25到 45噸。
(2) 粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速在900和1100 r/min之間
(3) 粉碎機(jī)的最大物料給料粒度為:小于150mm
(4) 粉碎機(jī)的最大排料粒度不能超過:10mm
(5) 粉碎機(jī)的物料容許濕度小于9%。
(6) 粉碎機(jī)的破碎程度為:中、細(xì)。
(7) 粉碎機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)所是:制磚廠。
(8) 粉碎對(duì)象:頁(yè)巖、煤矸石。
第3章 錘式粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)的選擇和計(jì)算
3.1 基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算與選擇
3.1.1 轉(zhuǎn)子的直徑和長(zhǎng)度
(1) 轉(zhuǎn)子的直徑一般是根據(jù)礦石的尺寸來決定的。通常轉(zhuǎn)子的直徑與給礦塊的尺寸之比為4~8,大型破碎機(jī)則近似取為2。由于Φ1000×800 錘式粉碎機(jī)為中型粉碎機(jī),所以直徑與給礦塊尺寸之比取6.5,而加工物料粒度≤150毫米。
所以轉(zhuǎn)子直徑D=6.5×150=975mm,取D=1000mm
(2) 轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度視機(jī)器生產(chǎn)能力而定。轉(zhuǎn)子直徑與長(zhǎng)度的比值一般0.7~1.5,礦石抗沖擊力較強(qiáng)時(shí),應(yīng)該選取較大的比值。由于Φ1000×800錘式粉碎機(jī)加工的礦物為頁(yè)巖、煤矸石這樣一些中低等硬度的礦石,所以比值取0.8。
則轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度L=D×0.8=1000×0.8=800mm, 取L=800mm。
3.2 主要工作參數(shù)的計(jì)算
3.2.1 轉(zhuǎn)子速度
為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),錘式粉碎機(jī)不設(shè)變速箱。因此粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子的速度和所安裝的電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速相同。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速用錘頭的圓周速度來控制。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是錘式式粉碎機(jī)的重要參數(shù),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可按下式進(jìn)行計(jì)算:
n=60v/3.14D (3-1)
式中 v----轉(zhuǎn)子的圓周速度;
D----轉(zhuǎn)子的直徑;
由于上式?jīng)]有反映出粉碎比這一因素,所以按上式計(jì)算的轉(zhuǎn)子圓周速度只作為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的參考。目前,錘式粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)子圓周速度的使用范圍是15~80m/s,通常,粗碎時(shí)取15~40m/s,細(xì)碎時(shí)取40~80m/s。雖然轉(zhuǎn)子速度越高,粉碎比越大,但錘頭磨損也越快,功耗也大。因此,在滿足力度要求的情況下,轉(zhuǎn)子的圓周速度應(yīng)偏低。由上分析可知:
n=60v/3.14D (由于是細(xì)碎此處v取52m/s)
=60×52/3.14×1
=993.63r/min
考慮到功率損耗取
n=980r/min
3.2.2 生產(chǎn)率
目前,錘式粉碎機(jī)還沒有一個(gè)考慮了各種因素的理論計(jì)算公式,因此我們選用經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算。
我們以粉碎中低等硬度物料來計(jì)算錘式粉碎機(jī)的生產(chǎn)率:
經(jīng)驗(yàn)公式:Q=(30-45)DLδ (3-2)
式中:D-----轉(zhuǎn)子的直徑,單位:m;
L-----轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度,單位:m;
δ----礦石的松散比重,單位:t/m3
由于本次設(shè)計(jì)中 D=1000mm=1m;
L=800mm=0.8m;
礦石的松散比重δ取1.48;
公式中的系數(shù)取中間值35;
則Q=35×1×0.8×1.48=41.44噸/小時(shí)。
根據(jù)計(jì)算結(jié)果,我們可以確定出Φ1000×800 錘式破碎機(jī)的生產(chǎn)率為40噸/小時(shí)左右。3.2.3 電機(jī)功率
錘式粉碎機(jī)的功率消耗與很多因素有關(guān),但主要取決于礦石的性質(zhì),轉(zhuǎn)子的圓周速度,粉碎比和生產(chǎn)能力。
目前,錘式粉碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率尚無一個(gè)完整的理論計(jì)算公式,一般是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐或者實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而采用經(jīng)驗(yàn)公式選擇破碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率。
根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐的實(shí)際來選擇電動(dòng)機(jī)功率
N=KQ (3-3)
式中:Q---機(jī)器的生產(chǎn)能力,噸/小時(shí)
K---比功耗,千瓦/噸,比功耗視待粉碎物料的性質(zhì)、機(jī)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和粉碎比而定。對(duì)中低等硬度的頁(yè)巖錘式粉碎機(jī)取K=1.4~2。粗碎時(shí)偏小取,細(xì)碎時(shí)偏大取。
本次設(shè)計(jì)要求將礦物細(xì)碎,因此比功耗偏大選取
(取K=1.9千瓦/噸),Q=41.44噸/小時(shí);
則 N=KQ=41.44×1.85=76.664靠近75 KW。
根據(jù)計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率的結(jié)果,綜合各種要求,查表選擇Y系列(IP23)三相異步電動(dòng)機(jī)(JB/T 5271—1991、5272—1991)。型號(hào)為Y280S-6。電動(dòng)機(jī)效率為92%,額定電流為143A。
3.2.4 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與錘頭重量
錘式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n和錘頭的重量m是互相關(guān)聯(lián)的。錘式粉碎機(jī)不是靠回轉(zhuǎn)不見的全部能量來粉碎物料的,而僅是靠錘頭的動(dòng)能做的功來完成物料的粉碎。錘頭的動(dòng)能E為:
E = mv2/2 (3-4)
式中 E-----錘頭的動(dòng)能,J;
m-----錘頭的質(zhì)量,kg;
V-----錘頭的圓周速度,m/s。
V=(πD n)/60 (3-5)
式中 n------轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,r/min;
D------轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),由于離心力的作用,錘頭作輻射狀,這時(shí)轉(zhuǎn)子的外端直徑就以D(m)表示。
將式(3-5)代入式(3-4)中, 得
E=(mπ2D2n2)/7200 (3-6)
錘頭動(dòng)能的大小與錘頭的重量成正比,即錘頭越重,錘頭的動(dòng)能越大,粉碎效率越高,但是錘頭的重量越大,旋轉(zhuǎn)起來的離心力也越大,對(duì)錘式破碎機(jī)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(yīng)該過重也不應(yīng)該過輕,要適中。
正確的選擇錘頭的重量對(duì)粉碎效果和能量消耗有很大的影響。所以選擇的錘頭重量一定要滿足錘擊一次性使物料塊粉碎,并使無用功率消耗達(dá)到最小,同時(shí),還必須不使錘頭向后偏倒。為此,必須使錘頭運(yùn)動(dòng)起來產(chǎn)生的動(dòng)能等于粉碎物料所需要的打擊功。
如公式(3-6)所示:
轉(zhuǎn)子上全部錘頭每轉(zhuǎn)一次所產(chǎn)生的動(dòng)能Ea為
Ea=k1k2E=( mπ2D2n3k1k2)/7200 (3-7)
式子中 k1--------轉(zhuǎn)子圓周方向的錘頭排數(shù)
k2--------轉(zhuǎn)子橫向每排錘頭的個(gè)數(shù)
轉(zhuǎn)子每分鐘n轉(zhuǎn)時(shí)全部錘頭所產(chǎn)生的動(dòng)能Na為:
Na = (nEa)/(1000×60) = ( mπ2D2n3 k1k2)/(1000×60×7200)kw (3-8)
由于給料的不均勻和物料的松散比,實(shí)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(3-8)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(dòng)能Na是由電動(dòng)機(jī)直接供給的,故使式(3-8)與電動(dòng)機(jī)每分鐘所發(fā)出的功率N相等,即可認(rèn)為全部錘頭所產(chǎn)生的打擊能夠擊碎加工物料。亦即:
(3-9)
式子中:Ng…………錘式粉碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率,kw( Ng 取75kw);
D…………錘式粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑,m,(D=1m);
k1…………轉(zhuǎn)子圓周方向的錘頭排數(shù),k1=3;
k2…………轉(zhuǎn)子橫向每排錘頭的個(gè)數(shù),k2=6;
n…………錘式粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)速,n=980 r/min。
將上述數(shù)據(jù)代入,則:
kg
公式(3-9)還只是考慮全部錘頭運(yùn)動(dòng)起來產(chǎn)生的動(dòng)能能夠粉碎物料,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(huì)使錘頭饒自己的懸掛軸回轉(zhuǎn)而不破碎物料,因而會(huì)降低錘式粉碎機(jī)的生產(chǎn)能力和增加無用功。當(dāng)然,錘頭的打擊物料產(chǎn)生的偏斜由于離心力而能夠恢復(fù)到原來的位置,但必須在第二次打擊物料前恢復(fù)正常位置。所以,錘頭打擊物料后只能允許速度損失40%~60%,據(jù)動(dòng)量定理,可得:
m1v1=(m1+m2)v2
v2=[m1/(m1+m2)]v (3-10)
式中:m1----錘頭重量,kg
M2------最大物料塊的重量,kg
v-----錘頭打擊開始所具有的圓周線速度,m/s
公式(3-10)的系數(shù)等于0.6~0.4即
v2=(0.6~0.4)v1 m/s (3-11)
由式(3-10)得:
m1v1=m1v2+m2v2
(3-12)
把式子(3-11)代入(3-12)中
其中,最大物料塊質(zhì)量m=ρv=2.55×15=8606.25g=8.606Kg
(查表頁(yè)巖的密度為2.55-2.65此處密度ρ取2.55g/cm)
錘頭重量m1=(0.7-1.5)m2=6.0242-12.909kg
m1取8kg
第4章 錘式粉碎機(jī)主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1 主軸的相關(guān)設(shè)計(jì)、計(jì)算與校核
4.1.1 主軸的設(shè)計(jì)
對(duì)于只傳遞轉(zhuǎn)距的圓截面軸,其強(qiáng)度條件為:
τ=T/ZP=[(9.55×106P)/0.2d3n]≤[τ] (4-1)
式中:
τ—軸的扭切實(shí)力,N/mm2
T—轉(zhuǎn)距 N/mm2
Zp—為極截面系數(shù),d3對(duì)圓截面軸:
Zp=πd3/16≈0.2 d3
P—傳遞的功率,kw
n—主軸轉(zhuǎn)速。r/min
[τ]—許用扭切應(yīng)力,N/mm2
T=9550000p/n=9550000×75/980≈730867 N.mm (4-2)
對(duì)于既傳遞轉(zhuǎn)距又承受彎距的軸,可用上式初步估算軸的直徑;但必須把軸的許用扭切應(yīng)力[τ]適當(dāng)降低,以補(bǔ)償彎距對(duì)軸的影響。將降低后的許用應(yīng)力代入上式,并改寫為設(shè)計(jì)公式
(4-3)
式中A=98~107因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中主軸的材料為35SiMn,且承受大載荷,大彎距。所以A取107
又因?yàn)镻=75KW n=980r/min
所以 mm
考慮到破碎機(jī)所承受的轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷變化很大,則取軸的最細(xì)處dmin=100mm
而細(xì)軸處的強(qiáng)度條件為:
τ===3.654N/mm2
查表得 35SiMn許用扭切應(yīng)力[τ]=40~52 N/mm2
τ=3.654N/mm2﹤[τ]
即細(xì)軸100mm處的強(qiáng)度符合要求的強(qiáng)度條件。
圖4-1 錘式粉碎機(jī)軸示意圖
圖4-2 錘式粉碎機(jī)主軸圖
主軸是錘式粉碎機(jī)支撐轉(zhuǎn)子的主要部件,承受來自轉(zhuǎn)子、錘頭的重量、沖擊力,因此要求主軸的材質(zhì)具有較高的強(qiáng)度和韌性,設(shè)計(jì)中采用的是35號(hào)硅錳鋼鍛造。主軸的端面為圓形,最大的直徑為120毫米,軸承處為110毫米。錘架用b×h×L=32×18×750毫米的平鍵與軸連接。
4.1.2 主軸的強(qiáng)度校核
首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖,由于錘式粉碎機(jī)在工作中承受沖擊載荷,而這種沖擊載荷主要集中在打擊物料的錘頭處,為了計(jì)算方便,現(xiàn)將載荷簡(jiǎn)化為作用于轉(zhuǎn)子上的均布載荷。假設(shè)物料以某一角度與錘頭碰撞(α<)
則有,, (4-4)
式中: KN·m (4-5)
則有: N, N, N;
考慮對(duì)于使用應(yīng)力的余裕系數(shù)e=1.5(所謂余裕系數(shù),即是在補(bǔ)償載荷的偏差、估計(jì)的不準(zhǔn)確度、尺寸精度的誤差以及計(jì)算式的近似性的同時(shí),對(duì)于因振動(dòng)、沖擊而產(chǎn)生的難以預(yù)測(cè)的應(yīng)力上升,殘留應(yīng)力預(yù)測(cè)等不準(zhǔn)確度進(jìn)行補(bǔ)償?shù)南禂?shù)。),則作用于每個(gè)錘頭上的力分別為:
N, N,
N;
那么,作用于轉(zhuǎn)子上的合力則為:
N, N,
N;
則作用于軸上的支反力分別為:
水平面內(nèi)支反力:KN
垂直面內(nèi)支反力:KN
根據(jù)下面簡(jiǎn)圖,分別求出水平面和垂直面內(nèi)各力產(chǎn)生的彎矩為:
并按結(jié)果分別作出水平面上的彎矩圖MH如圖4.2(c)和垂直面上的彎矩圖V
如圖4.3(e)所示;
然后按下式計(jì)算總彎矩圖并作出M圖4.3(f)
KN·m (4-6)
作出扭矩圖如圖4.3(g)所示,根據(jù)已作出的總彎矩圖和扭矩圖,可以求出計(jì)算彎矩圖Mca圖4.2(h),
KN·m (4-7)
已知軸的計(jì)算彎矩后,即可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面(即計(jì)算彎矩大而直徑可能不足的截面)作強(qiáng)度校核計(jì)算。通常只校核軸上承受最大計(jì)算彎矩的截面(即危險(xiǎn)截面轉(zhuǎn)子中間截面)的強(qiáng)度。由式: 可得:
〈[δ]=75MPa。 (4-8)
故安全。此處由于主軸裝有過載保護(hù)裝置,當(dāng)有大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱時(shí),安全裝置可保護(hù)主軸不產(chǎn)生塑性變形,故可略去靜強(qiáng)度校核。
圖4-3 錘式粉碎機(jī)軸彎矩分析圖
圖4-4 錘式粉碎機(jī)軸載荷分析圖
4.1.3 鍵的強(qiáng)度校核
平鍵聯(lián)接最易發(fā)生的失效形式通常是壓潰和磨損,此處針對(duì)擠壓強(qiáng)度和耐磨性條件進(jìn)行校核。
擠壓強(qiáng)度條件
(4-9)
耐磨性條件(動(dòng)聯(lián)接)
(4-10)
式中 T——轉(zhuǎn)矩,N.mm;
d——軸徑,mm;
h——鍵的高度,mm;
l——鍵的工作長(zhǎng)度,mm;對(duì)A型鍵l=L-b;
——許用擠壓應(yīng)力,MPa(此處為60-90);
——許用壓強(qiáng),MPa(此處為50)。
由以上兩式求得兩處重要鍵聯(lián)接處的擠壓強(qiáng)度和耐磨性強(qiáng)度分別為:
第一個(gè)平鍵:
第二個(gè)鍵:
均小于其許用擠壓應(yīng)力和許用壓強(qiáng),故滿足。
4.2 錘架
錘架是用來懸掛錘頭的,它不起粉碎物料的作用,但錘式粉碎機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,錘架還是要受到礦石沖擊和摩擦而造成磨損,所以錘架也要求有一定的耐磨性。下圖所示的錘架是用較優(yōu)質(zhì)的鑄鋼ZG35B制作,該材質(zhì)具有較好的焊接性,局部出現(xiàn)磨損時(shí),可以進(jìn)行焊補(bǔ)。該錘架的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,容易制作。
1-錘盤;2-錘架片;3-錘架套筒
圖4-5 錘式粉碎機(jī)錘架示意圖
4.3 錘頭
錘頭是錘式粉碎機(jī)的主要工作零件。錘頭的重量、形狀和材質(zhì)對(duì)破碎機(jī)的生產(chǎn)能力有很大影響。錘頭動(dòng)能的大小與錘頭的重量成正比,即錘頭越重、錘頭的動(dòng)能越大,粉碎效率越高。但是錘頭的重量越大,旋轉(zhuǎn)起來產(chǎn)生的離心力也越大,對(duì)錘式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子的其他零件,都要產(chǎn)生影響和損壞,因此,錘頭的重量要適中。錘頭用高碳鋼鑄造或鍛造,也可以用高錳鋼鑄造。
合理選擇錘頭的材質(zhì)是很重要的,普通碳素鋼制作錘頭用來粉碎石灰石,幾天之內(nèi)就會(huì)磨損掉,而用高錳鋼鑄造錘頭,經(jīng)過熱處理,使它的表面硬化,則可以使用較長(zhǎng)時(shí)間。本次設(shè)計(jì)所用的錘頭材質(zhì)為ZGMn13的高錳鋼,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(xué)成分為參照《機(jī)械工程材料》第八版或者按國(guó)標(biāo)GB/T5680-1998.
本次設(shè)計(jì)的錘頭形狀對(duì)稱,所以當(dāng)一面磨損之后,可以翻面使用。但是當(dāng)錘頭磨損得很厲害時(shí),難以修復(fù),因此,多采用磨損后更換新錘頭來維持粉碎機(jī)正常生產(chǎn)。此外,如果有個(gè)別錘頭磨損得比較厲害,轉(zhuǎn)子會(huì)失去平衡,粉碎機(jī)的工作不穩(wěn)定,還會(huì)導(dǎo)致軸瓦的過早磨損。因此,生產(chǎn)中應(yīng)該經(jīng)常注意錘頭的磨損情況,及時(shí)檢查,定期更換新錘頭。
圖4-6 錘式粉碎機(jī)錘示意圖
4.4錘頭的打擊平衡計(jì)算
錘式粉碎機(jī)是一種高速回轉(zhuǎn)且靠沖擊來破碎物料的機(jī)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(dòng)平衡.如果轉(zhuǎn)子的中心離開它的幾何中心線,則會(huì)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(dòng)不平衡現(xiàn)象.這兩種不平衡現(xiàn)象都會(huì)使機(jī)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(jí)精度來制造,并且還要精確的進(jìn)行靜力和動(dòng)平衡計(jì)算。
如果錘式粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)子已經(jīng)達(dá)到靜力和動(dòng)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:
圖4-7 打擊反擊作用圖
1——錘頭;2——錘頭軸;3——轉(zhuǎn)子圓盤;4——主軸
在圖7中,錘頭打擊物料塊時(shí),在錘頭打擊點(diǎn)上將作用著打擊力N如果錘頭懸掛得不正確,即錘頭是非打擊平衡錘,則在錘頭銷軸將產(chǎn)生打擊反作用力Ny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(dá)到靜力和動(dòng)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'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。
為了避免錘式粉碎機(jī)工作時(shí)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(diǎn)出發(fā),在設(shè)計(jì)和改進(jìn)錘式粉碎機(jī)的錘頭時(shí),必須對(duì)所選用的錘頭的幾何形狀進(jìn)行打擊平衡計(jì)算。
下面是對(duì)本次設(shè)計(jì)的錘頭進(jìn)行打擊平衡計(jì)算,它是一個(gè)最常用的幾何形狀最簡(jiǎn)單、具有兩個(gè)銷軸孔的錘頭進(jìn)行打擊平衡計(jì)算,如下圖所示:
圖4-8 錘頭打擊平衡計(jì)算示意圖
在計(jì)算之前,先假定錘頭的打擊中心在其外棱處,即錘頭以其外棱打擊物料。然后,通過求得錘頭最合適的懸掛銷軸孔來滿足打擊中心公式:
l= JF0/F0C (4-11)
式中C—錘頭懸掛中心(銷軸孔)O到重心S的距離,cm
L—錘頭懸掛中心O到打擊中心(錘頭外棱)的距離,cm
L=a-x (4-12)
a-錘頭的長(zhǎng)度,cm
F0—有孔錘頭的面積,cm2
F0=ab-πd2/4 (4-13)
d—錘頭懸掛銷軸孔的直徑,cm;
b—錘頭的寬度,cm;
JF0—F0面積對(duì)懸掛中心O的極慣性距,cm4
根據(jù)面距定理,在圖b中以左邊沿為基準(zhǔn)時(shí):
ab×(a/2)=[ab-(πd2/4)](x+c)+( πd2x/4)
化簡(jiǎn)后可得:x = a/2+c(πd2/4ab-1) (4-14)
由(4-14)可得:c = [x-(a/2)×4ab]/πd2-4ab (4-15)
設(shè)JF0—有孔錘頭(平面薄板)的面積對(duì)其懸掛中心O的極慣性距,cm4
J′F0—無孔錘頭(平面薄板)的面積對(duì)其懸掛中心O 的極慣性距,cm4
JFS′—無孔錘頭(平面薄板)的面積對(duì)其重心S的極慣性距,cm4
Jd—銷軸孔對(duì)其懸掛中心O的極慣性距,cm4
JFX—無孔錘頭對(duì)其面積F的水平對(duì)稱軸X—X的軸慣性距,cm4
F—無孔錘頭的面積,cm2。
e —無孔錘頭的重心S′至懸掛中心O 的距離,cm。
JFS′= JFZ+ JFX (4-16)
JF0′= JFS′+FE2 (4-17)
JF0+JD= JFS′+ FE2 (4-18)
JF0= JrS′+ Fe2 =( JFZ+ JFX)- Jd + Fe2
=( Fa2/12+ Fb2/12)- Fdr2/2+F(a/2-x)2
=a3b/3+ab3 /12-πd4/32- a2bx+abx (4-19)
將(4-12)(4-19)(4-5)(4-7)代入(4-11)中,然后化簡(jiǎn)整理得:
x=a/3-b2/ab+πd4/16a2b
其中 a=210mm, b=100mm, d=30mm
得x=a/3-b2/ab+πd4/16a2b=(250/3)-(1202 /6×250)+(3.14×404 /16×2502 ×120)=53.4mm
x取55mm 則C=4.89≈5cm=50mm
按上式計(jì)算方法求得錘頭懸掛中心位置,在實(shí)際工作中也難免錘頭銷軸不受打擊反力的作用,因?yàn)槲覀冊(cè)谟?jì)算之初,是假定錘頭以其外棱打擊物料,而實(shí)際上由于給料粒徑的變化,錘頭并非都是以其外棱打擊物料。另外,由于制造和安裝上的誤差,以及錘頭外棱和銷軸孔的磨損,都會(huì)改變打擊平衡的條件(J= JF0/F0C)。 因此,考慮到以上一些因素,錘頭懸掛中心到左邊的距離x最后取為50mm。
4.5 飛輪的計(jì)算與設(shè)計(jì)
錘式粉碎機(jī)在粉碎大塊礦石時(shí),錘頭的速度損失會(huì)過大而且會(huì)增大電動(dòng)機(jī)的尖縫負(fù)荷。為了避免出這些現(xiàn)象,在主軸上就要增加一個(gè)飛輪來儲(chǔ)備動(dòng)能。
根據(jù)理論力學(xué)知飛輪矩為:(把飛輪當(dāng)作矩形截面均圓環(huán))
GD2=4gJ (4-20)
飛輪設(shè)計(jì)的基本問題是在保證機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻系數(shù)δ在許用范圍內(nèi)的前提下,求出飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J從而最后定出飛輪的主要尺寸。
飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的確定:
設(shè)錘式粉碎機(jī)在空行程和部分無負(fù)載的工作行程時(shí)間t1秒內(nèi)的功率消耗為N1千瓦轉(zhuǎn)子在工作行程的粉碎時(shí)間t2秒內(nèi)的功率消耗為N2千瓦,電動(dòng)機(jī)的額定功率為N千瓦并且N1﹤N﹤N2。轉(zhuǎn)子在t1秒時(shí)間內(nèi),N﹥N1的情況下,多余的功率就使飛輪的能量增加,如果在空轉(zhuǎn)階段開始時(shí),飛輪的角速度等于ωmin在空轉(zhuǎn)階段終結(jié)時(shí),飛輪的角速度增加為ωmax;在有載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)N2﹥N,飛輪就輸出能量,飛輪角速度就由ωmax降到ωmin
列出空轉(zhuǎn)時(shí)的平衡方程式
102Nt1=102N1t1+J/2(ωmax2-ωmin2)
或 102Nt1=102N1t1+Jω2δ (4-21)
則飛輪儲(chǔ)存的能量為:Jω2δ=102t1(N- N1)
設(shè)空轉(zhuǎn)的功率消耗(ρ稱損失系數(shù))
故
η—考慮摩擦損失的機(jī)械效率η=0.85
則 Jω2δ=102t1Nη
J=102t1Nη/ω2δ,而;
其中 g—重力加速度,g=9.81m/s2;
d—飛輪的直徑,米;
ω—飛輪的平均角速度,即主軸的角速度,ω=ωmax+ωmin/2;
δ—速度不均勻系數(shù),δ=0.03—0.05,錘式粉碎機(jī)可取δ=0.04;
t1—空轉(zhuǎn)時(shí)間取t1=t2=30/n。
由以上理論計(jì)算公式可得本次設(shè)計(jì)飛輪的直徑為605mm,取飛輪直徑D=610mm。
4.5.1 飛輪
飛輪的主要作用是使粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)子,在運(yùn)轉(zhuǎn)中存儲(chǔ)一定的動(dòng)能,而保持粉碎機(jī)在工作中的效率,減輕粉碎機(jī)的動(dòng)力消耗。也就是說,當(dāng)粉碎機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),飛輪便存儲(chǔ)一定的能量,電動(dòng)機(jī)也不致過負(fù)荷,當(dāng)粉碎機(jī)給料過多或者進(jìn)入大塊時(shí),飛輪便將動(dòng)能放出,增強(qiáng)粉碎能力,從而使電動(dòng)機(jī)不致超載運(yùn)行,起到了一定的保護(hù)作用。
圖4-9 錘式粉碎機(jī)飛輪示意圖
4.6 破碎軸的計(jì)算與設(shè)計(jì)
破碎軸是錘式粉碎機(jī)中和錘頭一樣受到物料很大的磨損,也是錘式粉碎機(jī)中易損的零件之一,破碎軸受到硬物料塊或金屬塊的沖擊,容易彎曲或折斷。
本設(shè)計(jì)中采用的材料是ZGMn12的高錳鋼。因此有較高的耐磨性,又能承受一定的沖擊。
4.6.1 破碎軸
錘式粉碎機(jī)的破碎軸的排列方式是與錘頭運(yùn)動(dòng)方向垂直,與轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)半徑有一定的間隙的圓弧狀。合格的產(chǎn)品可以通過破碎軸縫,大于破碎軸縫的物料由于不能通過軸縫而在破碎軸上再受到錘頭的沖擊和研磨作用繼續(xù)被粉碎,如此循環(huán)直至體積減少到可以通過破碎軸縫。破碎軸和錘頭一樣,受到很大的沖擊和磨損,是主要的容易磨損的零件之一。破碎軸受到硬物料塊或金屬塊的沖擊,容易彎曲和折斷。如圖所示,Φ1000×800 錘式破碎機(jī)的破碎軸,其形狀是圓斷面,材質(zhì)為ZGMn13的高錳鋼,具有較高的耐磨性,能承受一定的沖擊負(fù)荷。
圖4-10 錘式粉碎機(jī)破碎軸示意圖
4.7 軸承計(jì)算與選擇
滾動(dòng)軸承的尺寸選擇取決于疲勞壽命。
壽命計(jì)算公式Lh=(106∕60n)(C/p)ε (4-23)
式中:C—基本額定載荷(軸承);
P—軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷;
n—軸承的轉(zhuǎn)速;
ε—軸承的壽命指數(shù);
對(duì)稱軸承ε=3,滾子軸承ε=10/3。
當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算:
用于計(jì)算同時(shí)承受徑向及軸向載荷的軸承而引進(jìn)的假定負(fù)荷,若將此假定負(fù)荷作用于軸承所得的壽命與軸承在實(shí)際使用條件下達(dá)到的壽命相同。
對(duì)向心軸承
P= xFr+yFa (4-24)
式中:Fr—實(shí)際徑向負(fù)荷;
Fa—實(shí)際軸向負(fù)載;
X—徑向系數(shù);
Y—軸向系數(shù);
考慮到機(jī)械工作中的沖擊,振動(dòng)以及傳動(dòng)件運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)等所產(chǎn)生的動(dòng)負(fù)載對(duì)軸向負(fù)載的影響。所以其公式為
Fr= FaR (4-25)
Fa=Pa.fd (4-26)
式中 R—軸承段受名義徑向載荷;
Pa—軸承段受名義軸向載荷;
fd—?jiǎng)虞d荷系數(shù),查表得fd =1.8—3.0。
當(dāng)量動(dòng)載荷P=xFr+yFa=0.67Fr+Y2Fa==67.7 KN;
預(yù)期計(jì)算壽命,基本額定動(dòng)載荷
Cr==253.6 KN (4-27)
查表選出軸承為53622 GB/T285-87。e=0.37,Y2=1.8, Y2=2.7, 0.8,基本額定載荷Cr=556 KN,極限轉(zhuǎn)速1600 r/min。
當(dāng)量動(dòng)載荷P=xFr+yFa=0.67Fr+Y2Fa==67.7 KN;
其壽命Lh=(106∕60n)(Cr/p) ε=。
極限轉(zhuǎn)速的校核:
軸承應(yīng)滿足的轉(zhuǎn)速約束條件為
(4-26)
式中 —軸承最大工作轉(zhuǎn)速;
—負(fù)荷系數(shù);
—負(fù)荷分布系數(shù);
—軸承的極限轉(zhuǎn)速。
=980 r/min,>=980 r/min。故滿足。
第5章 錘式破碎機(jī)的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1 機(jī)架
一臺(tái)機(jī)器的結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)器很重要,好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以提高機(jī)器的生產(chǎn)率,延長(zhǎng)機(jī)器的壽命等等。
機(jī)架是一臺(tái)機(jī)器的骨架,它支持著所有的零件進(jìn)行工作。由于錘式粉碎機(jī)是很容易磨損零件的機(jī)器,它需要經(jīng)常更換零部件。所以我們采用上下機(jī)架的結(jié)構(gòu)。而上下機(jī)架又分別用鋼板焊接而成,然后再用螺栓將上下機(jī)架聯(lián)結(jié)起來。上機(jī)架的上方留有一個(gè)給礦口,給礦口應(yīng)該向反擊板一邊靠近。因?yàn)檫@樣可以使物料進(jìn)入機(jī)體后便能在錘頭和反擊板的作用下迅速的破碎。由于轉(zhuǎn)子是在旋轉(zhuǎn)下工作的,所以,礦物也會(huì)磨損機(jī)架,那么我們就給機(jī)架的內(nèi)壁加上襯板,襯板是用螺栓聯(lián)結(jié)在機(jī)架內(nèi)壁上的。如下圖所示,這樣磨損嚴(yán)重的襯板就可以得到更換。最后在設(shè)計(jì)中,還在上下機(jī)架的兩側(cè)靠了兩個(gè)檢查門,便于檢修,調(diào)整和更換破碎軸。
圖5-1 襯板示意圖
5.2 反擊板
反擊板和錘頭一樣都是錘式粉碎機(jī)中的工作部件。由于它承受著礦石的沖擊,所以很容易磨損。所以選擇材料時(shí)也應(yīng)該用ZGMn13高錳鋼。
反擊板在粉碎礦物時(shí),應(yīng)該和下落的礦物有一定的角度,這樣更有利于礦石的粉碎。因?yàn)槿绻磽舭搴偷V物下落速度方向一致,則礦物最多只受錘頭打擊以及錘頭和反擊板的擠壓
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單轉(zhuǎn)子、不可逆、多排、帶鉸接錘頭
錘式制磚原料粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)【單轉(zhuǎn)子、不可逆、多排、帶鉸接錘頭】
錘式制磚
原料
粉碎機(jī)
設(shè)計(jì)
轉(zhuǎn)子
可逆
鉸接
錘頭
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