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复摆鄂式破碎机设计及计算(机械CAD图纸)

复摆鄂式破碎机设计及计算(机械CAD图纸)
复摆鄂式破碎机设计及计算(机械CAD图纸)

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摘要

国内使用的颚式破碎机类型很多,但常见的还是传统的复摆颚式破碎机。复摆颚式破

碎机的出现已有140多年的历史,经过人们长期的实践和不断完善与改进,其结构型式和机构参数日臻合理, 结构简单、制造容易、工作可靠、维修方便,故在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。随着现代化的发展,各工业部门对破碎石的需求进一步增长,研究复摆鄂式破碎机具有很重要的意义。本毕业设计主要是为满足以下生产需求:进料口尺寸:()mm 1200900?;进料块最大尺寸:()mm 750;产量:时吨/150而研究的。主要研究复摆颚式破碎机的运动分析、V 带的选择,鄂板、齿板磨损的分析,各种工作参数的选择,工作机构的优化。

关键词:复摆鄂式破碎机;传动;磨损

Abstract

The domestic use jaw type breaker type are very many , But common traditional duplicate

pendulum Jaw-fashioned Crushe. The duplicate pendulum jaw type breaker appearance had more than 140 years history, And consummates and the improvement unceasingly after the people long-term practice, Its structure pattern and the organization parameter are day by day reasonable, The structure simple, the manufacture is easy, the work reliably, the service convenient, therefore in profession use and so on the metallurgy, mine, building materials, chemical industry, coal is extremely widespread. Along with the modernized development, various industry sector further grows to the broken crushed stone demand, studies the duplicate pendulum Jaw-fashioned Crushe to have the very vital significance. This graduation project mainly is for meets the production need:Feed head size: ()mm 1200900? ; Feeding block greatest size: ()mm 750 ; Output: h t /150.Mainly studies the duplicate pendulum Jaw-fashioned Crushe the movement analysis, V belt choice, the analysis which the Jaw-fashioned Crushe, the toothed rack wears, each kind of operational parameter choice, operating mechanism optimization.

Keywords Jaw-fashioned Crushe Transmission Abrasion

目录

1. 绪论 (1)

1.1 破碎机的概述 (1)

1.1.4 选题的目的和意义 (3)

1.2 本文的研究内容 (4)

1.2.1 设计条件 (5)

2. 复摆鄂式破碎机的理论研究 (6)

2.1 复摆鄂式破碎机的破碎原理 (6)

2.1.1 破碎机分类 (6)

3. 复摆鄂式破碎机主要零件的选择及校核 (10)

3.1 复摆鄂式破碎机的结构和运转 (10)

3.2 复摆鄂式破碎机基本参数的选取与计算 (10)

3.2.1 给定原始尺寸 (10)

3.2.2 基本参数的选取与计算 (10)

3.3 复摆鄂式破碎机主要参数的计算 (13)

3.3.1 主轴转速n (13)

3.3.2 生产能力 Q (13)

3.3.3 破碎力与功率 (14)

3.3.4 机构各杆长的确定 (17)

3.4 复摆鄂式破碎机主要零件结构尺寸设计 (18)

3.4.1 带传动设计 (18)

3.4.2 偏心轴的设计 (22)

3.4.3 动鄂结构分析 (23)

3.4.4 齿板的结构分析 (23)

3.4.5 肘板和肘板垫 (24)

3.4.6 飞轮的设计 (25)

3.5 复摆鄂式破碎机主要零件的校核验算 (27)

3.5.1 主要零件受力分析 (27)

3.5.2 主要零件的强度计算 (28)

3.5.3 平键的选择及校核 (32)

4. 复摆鄂式破碎机的使用说明 (34)

4.1 机器的用途和使用范围 (34)

4.2 鄂式破碎机的技术特点 (34)

4.3 鄂式破碎机的操作和维护 (34)

4.3.1 鄂式破碎机的操作 (34)

4.3.2 鄂式破碎机的维护与保养 (35)

4.3.3 鄂式破碎机的安装修理与运转 (38)

结论 (42)

致谢 (42)

参考文献 (43)

附录 (44)

附录1 (44)

附录2 (54)

1. 绪论

1.1 破碎机的概述

破碎机――顾名思义是用来破碎物料的机械,使用是按物料的物理性质、粒度、生产量、用途等进行选择不同类型的破碎机。

1.1.1破碎机的分类

破碎机的种类很多,常用的破碎机很多:

(1)破碎坚硬脆性物料的破碎机,有鄂式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎机、光面或槽形齿面的辊式破碎机等。

(2)破碎软质或中硬物料的破碎机,有捶式破碎机、反击式破碎机、齿面辊式破碎机等。锤式和反击式破碎机的粉碎比和生产量很大,例如把粒度为<130mm和<300mm 的给料分别破碎至<70mm和<10mm以下,从而兼有粗碎和中碎,或中碎和细碎的双重作用。

按构造与工作原理的不同,常用的破碎机有如下类型。

1)鄂式破碎机

它是依靠活动鄂板作周期性的往复运动,把进入两鄂板间的物料压碎。现有鄂式破碎机按动鄂的运动特征,分为简单摆动式复杂摆动式破碎机和混合摆动式破碎机。

2)锤式破碎机

物料受高速回转的锤头的冲击和物料本身以高速向固定衬板冲击而使物料粉碎。

种类很多,按结构特征可分类如下:

按转子数目,分为单转子锤式破碎机和双转子锤式破碎机;

按转子回转方向,分为可逆式和不可逆式;

按锤子牌数,分为单排式和多排式;

按锤子在转子上的连续方式,分为固定锤式和活动锤式。固定锤式主要用于软质物料的细碎和粉磨。

3)圆锥破碎机

它是靠内锥体的偏心回转,使处在两锥体间的物料受到弯曲和挤压而粉碎。

4)反击式破碎机

物料受高速运动的板锤的打击,使物料向反击板高速撞击,以及物料之间相互

撞击而粉碎。按其结构特征可分为单转子反击式破碎机和双转子反击式破碎机

5)辊式破碎机

物料落在两个相互平行而旋向相反的辊子间,物料在辊子表面的摩擦力作用

下,被扯进转辊之间,受到辊子的挤压而破碎。

6)环锤式破碎机

它是一种带有环锤的冲击转子式破碎机。环锤不仅能随转子旋转,还能绕锤销自转。物料进入破碎机后,在破碎腔内受到随转子高速旋转的环锤的冲击而破碎,被破碎的物料同时从环锤处获得动能,高速度地冲向破碎板,受到节二次破碎,然后落到筛板上,受环锤的剪切挤压研磨以及物料与物料之间的相互碰撞作用,物料得到进一步的破碎,并通过筛孔排出机外。不能破碎的杂物则由环锤推入金属收集器,由操作人员清楚。

7)链式破碎机

按安装形式分为立式链式破碎机和卧式链式破碎机两种结构形式。立式链式破碎机为单转子,卧式链式破碎机为双转子。链式破碎机的主要工作部件为带有钢制环链的转子,环链一端与转子相连,环链的另一端安有耐磨钢制成的环链头。链式破碎机属冲击式破碎机,通过高速旋转的链条对料块的冲击进行粉碎。

8)笼式破碎机

笼式破碎机的破碎件为一个高速旋转的圆框,圆框的一端为一个封闭的板结构,板中心与旋转轴相连,旋转轴支承在轴承上,轴的另一端装有带轮,有电动机提供传动带传动,使轴高速旋转。

9) 立轴式破碎机

它可分为PL立式冲击破碎机、PFL系列立式复合破碎机、HLP型立式破碎机、LCP 型立轴锤式破碎机、SM型立式破碎机、SN型片式破碎机。除此之外,还有其他类型的破碎机,在此就不一一的在介绍。

1.1.2破碎机的破碎目的

(1)制备工业矿石

大块石料经破碎筛分后,可得到不同要求粒度的碎石。这些碎石可制备成水泥。它们在建筑、水电等行业中广泛应用,铁路路基建造中也需要大量的碎石。

(2)使矿石中的有用矿物分离

矿石有单金属矿和多金属矿,并且原矿多为较低的矿石。将原矿破碎后,可以使有用金属与矿石中的脉石和有害杂质分离,作为选矿的原料,除去杂质而得到高品位的精矿。

(3)为磨矿提供原料

磨矿工艺所需粒度不大于1~5mm的原料,是有破碎产品提供的。例如在炼焦厂、烧结厂、制团厂、粉末冶金、水泥等部门中,都是由破碎工艺提供原料,再通过磨碎是产品达到要求的粒度和粉末状态。

1.1.3破碎机的破碎方法

当外力如挤压、冲击、摩擦和劈等机械力作用在物料上,克服了物料本身的内聚力时,物料从大块变成小块,这就是物料的破碎。

物料的破碎方法主要有以下几种:

(1)压碎

将矿石置于两个破碎表面之间施加压力后矿石因压应力达到其抗压强度极限而被破碎。(图1-1a)

(2)劈裂

矿石受两个楔状物体的劈力作用被破碎。这种方法对矿石的破碎是最有利的。(图1-1b)

(3)折断

用两个带有多个尖棱的工作表面挤压矿石时,矿石就象受集中载荷的两支点或多支点梁,当矿石内的弯曲应力达到弯曲强度极限时矿石被折断。(图1-1c) (4)磨碎

矿石与运动丁作表面之间受到一定压力和剪切力时,矿石内的剪切应力达到其剪切强度极限时,矿石粉碎。(图1-1d)

(5)冲击破碎

矿石受高速回转机件的冲击力作用而破碎(图1-1e)由于破碎力是瞬间作用

的,所以破碎效率高,破碎比大,能量消耗大,但锤头磨损严重。

图1-1 矿石的粉碎方法

a)挤压 b)劈裂 c)折断 d)磨碎 e)冲击

1.1.4 选题的目的和意义

随着社会经济的发展,精密机械成为许多单位不可缺少的机械。在科研、设计和生产部门的共同努力下,鄂式破碎机已逐步趋于多向化。它在水泥制造等部门中得以广泛应用。它的重要性无疑是不容忽视的,鉴于此我选择了鄂式辊破碎机的整体设计作为本次毕业设计题目。同时也是一个即将毕业的大学生的心声——为了促进本行业的快速发展尽一份力量。中国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一,煤炭的生产量和消费量占世界首位。但是煤的燃烧会产生大量的S02 ,造成环境污染。因此我们要去硫,而去硫的最基础设备就是将硫及其伴生物从煤中的解离——也就是说要将煤充分破碎,破碎煤就需要破碎机,这是选择本题的目的之一。

其二,新的选煤技术和工艺需要新型的破碎机,否则影响新的选煤工艺和方法的技术水平。

其三,选煤厂广泛采用的各式破碎机由于结构与机理的原因。

其四,经国内外运行实践分析,与旋回破碎机、双齿辊破碎机等国内使用的

其他破碎机比较,鄂式破碎机有下列优点

(1) 结构简单,维护方便;

(2) 外形尺寸小,重量轻;

(3) 生产能力大,能耗低;

(4) 工作受力均为内力,为简化基础设计创造了条件,更适合移动破碎站选用;

(5) 产品粒度均匀

(6) 安全保护可靠;

(7) 特殊情况下可直接起动,

通过本次毕业设计,能使我们把先修的基础和专业基础课程中所获得的理论知识在实际的设计工作中综合地加以应用,为以后成为优秀的工程技术人员打下良好的基础,可以开阔视野,提高我们的解决问题和分析问题的能力,以及提高综合运用理论知识的能力,更能激发学习和探索问题的兴趣,为未来的学习和工作打下良好的基础;可以把学过的课本知识,在毕业设计工作中得以综合地加以应用,进一步的深入理解;能够初步培养我们对机械设计的独立工作能力,掌握一般机械设计的基本方法和步骤,为以后进行设计工作打下良好的基础;我们能够熟练应用有关参考资料、计算图表、手册,熟悉有关的国家标准和部颁标准,以完成一个工程技术人员在机械设计方面所必须具备的基本技能训练。

1.2 本文的研究内容

破碎是大块物料变成小块物料的过程,这个过程是用外力(人力、机械力、电力、化学能、原子能或其它方法等)施加于待破碎的物料上,克服物料间的内聚力使大块物料分裂成若干小块。破碎机广泛用于选矿、建筑材料、冶金、交通建设、城市建设和环保等

工业中。在国民经济中占有重要的地位。

1.2.1 设计条件

1.对中等靠上硬度矿石进行细碎;

2.最大进料粒度750mm;

3.排料口调整范围 100-200mm;

4.生产能力150-300t/h;

5.制造条件:一般机械制造条件,中大型工厂生产;

6.批量条件:小批量;

7.被破碎矿石的物理机械性能;

=120~220MPa;

抗压强度极限b

弹性模量E=51500~79000Mpa;

普氏硬度系数12~20。

1.2.2 设计内容

1.对主要零件进行设计、校核计算;

2.总体结构设计;

3. 成套图纸与设计说明书;

1.2.3 设计关键

1.进行合理的机构设计;

2.形成最佳的设计方案;

3.符合人机工程的外观造型。

1.2.4 设计要求

1.安装安全罩,防止人体或异物夹入运动部位,主要机械部位有过载保险装置,做到人机安全;

2.能较好地破碎各种矿石,调整装置应能达到规定的调整范围;

3. 结构简单,易于折装, 运货;

4. 零件系列化,并且无特殊加工的零部件,以减少制造成本;

5.机械整体运转平稳,支承零件有足够的刚度,轴承润滑良好,能轻快、灵活地运转;

6.尽量减少粉尘飞扬,降低噪声,无漏油现象。

2. 复摆鄂式破碎机的理论研究

2.1 复摆鄂式破碎机的破碎原理

2.1.1 破碎机分类

(1) 按破碎机粒度分类

1) 粗碎破碎机一般使1500~500mm的物料破碎到350~100mm;

2) 中碎破碎机使350~100mm的物料破碎到140~40mm;

3) 细碎破碎机使100~140mm的物料破碎到30~10mm;

(2) 按破碎机结构和工作原理分类

1)鄂式破碎机

具有结构简单、制造容易、工作可靠、维护方便等特点。虽已问世百余年,仍然被广泛地采用。名义破碎比i=3~9。

2)旋回破碎机

适用于粗碎各种硬度的矿石和岩石。名义破碎比i=4~7。带有保险装置的旋回破碎机已经广泛地采用。采用液压调整装置和保险的旋回式破碎机已经广泛地采用。

3)圆锥破碎机

就其工作原理和运动学而言,于旋回式破碎机相似,只是几个主要部件在结构特点上有所不同。因此,仅用于中碎、细碎各种硬度的物料。由于破碎锥连续地进行破碎,故其生产率和单位机械重量的生产能力大,功率消耗也较少。得到了许多工业部门的广泛采用。名义破碎比i=3~11。按其破碎腔的形状分为标准型(用于中碎)、中型(用于中碎或细碎)和短头型(用于细碎)三种形式。按其调整排矿口和过负载时的保险方式,分为弹簧式和液压式圆锥破碎机两种类型。后者具有快速、准确地调整排矿口,容易排除破碎腔堵塞矿石等事故,自动实现过负载保护和恢复正常工作状态,以及产品粒度均匀等优点。

2.1.2 鄂式破碎机的分类

鄂式破碎机在矿山、建材和基建部门主要用作粗碎机和中碎机。按照给料口的大小,分为大、中、小三种类型:给料口宽度大于600mm的为大型机;给料口宽度在300~600mm 的为中型机;给料口宽度小于300mm的为小型机。

鄂式破碎机的工作部分是两块鄂板,一是固定鄂,垂直(或上端略外倾)固定在机体前壁上;另一是活动鄂板,位置倾斜,与固定鄂板形成上大下小的破碎腔(工作腔)。活动鄂板对着固定鄂板作周期性的往复运动,时而分开,时而靠近。分开时,物料进入破

碎腔,成品从下部卸出;靠近时,使装在两块鄂板之间的物料受到挤压、弯折和劈裂作用而破碎。

图2-1 鄂式破碎机的主要类型

a)简单摆动式 b)复杂摆动式

1一定鄂 2一心轴 3一偏心轴 4一动鄂 5一连杆 6一推力板

鄂式破碎机按照活动鄂板的摆动的方式的不同,可以分为简单摆动式鄂式破碎机、复杂摆动式鄂式破碎机和综合摆动式鄂式破碎机三种。

简单摆动式鄂式破碎机的优点是:结构紧凑简单:偏心轴等传动部件受力较小;由于动鄂垂直位移较小,加工时物料较少有过度破碎的现象,但动鄂鄂板的磨损较小。

简单摆动式鄂式破碎机的动鄂的摆动幅度上小下大,一般上部进料口的水平位移与垂直位移只有下部出料口的1/2左右,不利于对已经装入物料块的夹持与破碎,也不能够对下部充分供料,造成破碎腔下部盛料不足,降低了生产率。此外,由于下端摆动幅度大,卸出的物料块大小不均匀,造成质量欠佳。

复杂摆动鄂式破碎机的工作示意图见图2-3动鄂4上端直接悬挂在偏心轴3上,作为曲柄连杆结构的连杆,由偏心轴的偏心直接驱动,动鄂的下端铰接着推力板6支撑到机架的后壁上。当偏心轴旋转时,动鄂上各点的运动轨迹是由悬挂点的圆周线(半径等于偏心距),逐渐向下变成椭圆形,愈向下部,椭圆形愈偏,直到下部与推力板连接点轨迹为圆弧线(图2-2)。由于这种机械上各点的运动轨迹比较复杂,故称复杂摆动式鄂式破碎机。

图2-2 复摆鄂式破碎机动鄂各点轨迹

复杂摆动鄂式破碎机工作时,偏心轴作逆时针旋转,因此,对所装入的物料块有向下推并夹持的作用。在动鄂的整个往返摆动过程中,顶部的水平摆动约为下部出料口的1.5倍,而垂直摆幅则下部略大。就整个动鄂而言,垂直摆动为水平摆动的2—3倍。由于水平摆动幅度上大下小,有利于对上部的的块物料进行破碎,并使整个破碎腔内的物料受到的破碎力比较均匀。由于垂直摆动幅度下大上小,有利于整块动鄂作复杂运动,因此,对物料块不但起到挤压、劈裂、弯折作用,还能起碾搓作用,故可破碎一些稍微粘湿的物料。

复杂摆动鄂式破碎机,由于偏心轴的负载大,一般都制成中型或小型机,目前也朝大型机的方向发展,在工程上适用于破碎中等硬度的石块,作为中碎设备,破碎比较大,可达到10。

复杂摆动鄂式破碎机与简单摆动式鄂式破碎机相比:

优点:1)质量较轻、构杆较少、结构更紧凑:

2)破碎腔内充满程度较好,所装物料块受到均匀破碎,加以动鄂下端强制性推出成品卸料,故生产率较高,比同规格的简单摆动式鄂式破碎机的生产率高出20—30%;

3)物料在动鄂下部有较大的上下翻滚运动,容易呈立方体的形状卸出,减少了像简单摆动鄂式破碎机产品中那样的片状成分,产品质量较好。

缺点:由于这种破碎机的动鄂垂直摆动幅度较大,物料对鄂板的磨削作用严重,鄂板磨损快,增大了能量消耗,加剧了物料的过度破碎,产生的粉尘也较多。

2.2 复摆鄂式破碎机的构造

鄂式破碎机机主要由机架、动鄂、偏心轴、鄂板、肘板等零部件组成。电动机通过三角皮带传动偏心轴旋转,使动鄂按照已调好的轨迹进行运动,从而将破碎腔内物料予以破碎。

图2-3 复摆鄂式破碎机结构示意

机架系钢板焊接结构,机架前壁上装有楔形螺栓紧固的固定鄂板。在破碎机左右的机架内侧壁上装有边护板,以保护机架内侧壁的磨损。动鄂为一成型铸钢件,正面装有活动鄂板,其上部借偏心轴与滚柱轴承悬挂在机架上、下部支承在肘板上,并与肘板成滚动接触,在偏心轴两端装有飞轮和槽轮。肘板的另一端支承于调整横梁上并与其成滚动接触。肘板除对动鄂起支承作用外,在外来不能破碎的异物,进入破碎腔内时,破碎机负荷物增加的情况下,起保险作用,既自身断裂,从而保护其它机件不变损伤。调整横梁与机架侧墙电焊钢连接,当排料口调小时,首先放松拉杆弹簧和拉紧螺丝,然后用扳手旋转止动螺钉,使止动螺钉向前顶起垫片组,再插入新增加的垫片,直至所要求的排料口尺寸时,先退回止动螺钉,使垫片组由动鄂部件重量压紧,再旋紧拉紧螺钉并紧固定。最后适当旋紧拉杆弹簧,反之则由小变大。

3. 复摆鄂式破碎机主要零件的选择及校核

3.1 复摆鄂式破碎机的结构和运转

电动机通过小带轮及三角带,将运动传递给大带轮,从而带动偏心轴转动。动鄂上

部内孔两端的双列调心滚子轴承支承在偏心轴上,偏心轴外侧轴颈支座支承主轴承,主

轴承外圈与机架上的镗孔相配合,并用螺栓固定在机架上。在偏心轴两外端分别装有大

带轮和飞轮,以调整破碎机工作时主轴的运转速度的波动,使其运转平衡。动鄂的下部

由肘板(推力板)支撑,肘板的另一端支承在与机架的后壁相连的调整机构上,调整机

构中的调整座可在由机架侧壁上两凸台构成的滑道中滑动。当需要调整排料口尺寸时,

只需要增减调整垫片的多少,使调整座在滑道中前后移动即可完成。有的机构上采用的

是楔铁调整装置或液压调整装置来调整排料口的尺寸

3.2 复摆鄂式破碎机基本参数的选取与计算

为了保证鄂式破碎机运动的可靠性和经济性,在设计时必须正确的确定它的结构参

数和工作参数,并以此作为计算零件强度的基础。

3.2.1 给定原始尺寸

D=750mm

由于给定最大进料粒度:

max

对于小型破碎机的给矿口宽度B:

D

B=(1.1~1.25)

max

=(1.1~1.25)×750

=825mm~937.5mm

取 B=900mm

为了获得较高的生产率,将破碎机的给矿口

长度取大一些。

L=1200mm

图3-1物料在破碎腔受力图

3.2.2基本参数的选取与计算

3.2.2.1 钳角

破碎机的动鄂与固定鄂之间的夹角称之为钳角。当物料破碎时,必须使物料块既不

向上滑动,也不会从矿中跳出来。为此,钳角α应 该保证物料块与鄂板工作表间产生足够的摩擦力以阻止物料被挤出去。

上图表示从力学角度推算钳角的计算图式。当物料能被夹持在破碎腔内,不被推出

机外时,这些 力应相平衡,即在水平,垂直方向的分力之和图3-1 物料块受力分析应该等于零。即:

水平方向 0sin cos 112=--ααp p p 式(3.1)

垂直方向 ααsin cos 112p fp fp =+ 式(3.2)

联合以上两式可得:

212f f

tg -=α 式(3.3)

由?tg f = 故?α2tg tg =

式中:α---钳角

?---物料与鄂板间的摩擦角

f ---物料与鄂板间摩擦系数

为了保证破碎机工作是物料块不致被推出机外,必须令 ?α22=≤arctgf 。

一般情况下,α=18°~22°,不宜超过23°。

正确的选择钳角对于提高破碎机的破碎效率具有很大的意义。减小钳角可使破碎机

的生产能力增加,但会引起破碎比的减小。增大钳角,虽可增大破碎比,但同时又减少生产能力。因此,在选择钳角时,应当全面考虑。

在此,初取 0α=22°。

3.2.2.2 动鄂排矿口处行程 L S

动鄂摆动行程L S 是破碎机最重要的结构参数。在理论上,动鄂摆动行程应按物料达

到破坏时所需之压缩量来确定。然而,由于破碎板的变形,及其与机架间存在的间隙等因素的影响,实际选取的动鄂摆动行程远远大于理论上求出的数值,在此,参照鄂式破碎机现有的设计经验,初取 L S =35mm 。

3.2.2.3 偏心距 r

不论动鄂齿面轨迹性能值分配是否合理,在机构其他尺寸参数不变的情况下,增大

曲柄半径,均会使鄂板齿面个点的行程值增大,一方面可以提高生产力,另一方面也增大了机器的功耗。由于曲柄半径的改变并不能有效地调整齿板轨迹性能值的分配,因此,只有在调整其他参数仍得不到要求的行程值时,方以曲柄半径作为设计变量。从这个意义上讲,曲柄可作为设计变量,也可以按现有的设计经验确定。通常,对于复摆式鄂式破碎机,=L S (1.5~2.2)r

由于初定值 L S =35mm,则2.2L S r ≈~5

.1L S =15.9~23.4mm 取 r =20mm

3.2.2.4 悬挂高度 h 悬挂高度是指曲柄支承中心到固定鄂板上端水平面间的垂直距离。按照结构特点,

可把复摆式鄂式分为三种类型,即正悬挂(h >0),零悬挂(h =0)和负悬挂(h <0)三种结构。

悬挂高度实际上决定了动鄂上端点在连杆上的相对位置。动鄂上端点相对于动鄂轴

承中心点愈高,其水平行程值愈大且特征值愈小。因此,较小的悬挂高度不但可以增大上端点水平行程值,减小特性值,而且可以降低机器高度尺寸,减轻机重。

在此,采用零悬挂型设计,即 h =0 。

3.2.2.5 动鄂的行程特性值 m

复摆鄂式破碎机动鄂上的点一般作平面运动,其轨迹为封闭曲线,进料口处轨迹呈

椭圆形,愈靠近排料口其轨迹形状愈扁直。沿水平方向与垂直方向量取轨迹位移s 和h 。

则s 称为动鄂水平行程,h 称为动鄂垂直行程,其比值称为动鄂的行程特性值,即s h m = 。 根据实验经验,上部水平行程不能太小,一般取(0.8~2.5)L S ,各点轨迹特性值

取 =m 1.1~2.5为宜。

3.2.2.6 破碎腔高度 H

在钳角一定的情况下,破碎腔高度有所要求的破碎比而定,通常,破碎腔高度 =

H (2.25~2.5)B ,其中B 为给矿口宽度(mm )根据设计需要取B=900mm.

=H (2.25~2.5)×900 式(3.4)

=2025~2250mm

通常,破碎腔的有效高度为实际腔高的0.85倍。

H H 85.00==1721.25~19125mm

取 =H 1800mm

3.2.2.7 传动角 γ

从机构学的角度看,传动角是指四杆机构中,连杆轴线与肘板轴线间所夹的锐角,

并且传动角愈接近90°,传动性能愈好。对于破碎机而言,传动角的选取除考虑传力性能外,还必须考虑到加大传动角,不但增大垂直行程,而且使水平行程降低。因此,传动角一般不宜过大,建议取 =γ45°~55°。

在此,取 =γ50°。

3.3复摆鄂式破碎机主要参数的计算

3.3.1 主轴转速 n

由经验公式:

B n 140335-= r/min 式(3.5)

式中 B---给矿口宽度 m

则 =n 335-140×0.90=209 r/min

由理论公式: L

S tg n α

665=

式(3.6) 式中 α---钳角 ( °)

L S ---动鄂下端点水平行程 (cm )

则 5.2145.320665=?

=tg n r/min

根据现有设计经验,取=n 223r/min

再由理论公式 L

S tg n α

665= 倒推出钳角

])665([2n

S arctg L =α ])665223

(5.3[2?=arctg

=20°

22°>α>18°,则合理。

3.3.2 生产能力 Q

待碎物料堆积密度为1.63/m t ,抗压强度为150mpa 的矿石(自然状态)。

αδ

μtg d S L n Q L ??????=60

式(3.7) 式中 Q ---破碎机生产率 t/h

n ---主轴转速 r/min

L S ---动鄂下部的水平行程 m

d ---破碎产品的平均粒径 m 22s

b d +=

b ---排矿口宽度 m

μ---破碎产品的松散系数,一般=μ0.25~0.70 破碎硬矿石,可取小值;

破碎不太硬矿石,则取大值。

δ---矿石的堆积密度 3/m t 一般假定3/6.1m t =δ

α---钳角 ( °)

22s b d +=2

035.015.02+?= =0.1675 m

取4.0=μ

αδμtg d S L n Q L ??????=

60 ?

??????=206.14.01675.0035.02.122360tg =165.5t/h

复摆式鄂鄂式破碎机的生产率要再增加25%,则实际生产能力

9.206%)251(5.165=+?=实Q t/h

3.3.3 破碎力与功率

从生产实践和一些实验发现鄂式破碎机破碎不规则物料时所需的破碎力与被破碎物

料的纵向断面尺寸成正比,与物料的抗拉强度极限成正比。

参照<水泥生产机械设备>在鄂式破碎机中破碎单块物料所需的破碎力P 为;

P=σb h 式(3.8)

式中 p---破碎单块物料所需的破碎力 兆牛

σ---劈裂面上的破碎应力 σ=10.8兆帕

b---物料的纵向长度 米

h---物料的厚度 米

式(3.8)只是针对一块物料而言,实际上破碎机在工作时,鄂腔内有许多矿石,为了

计算方便,假定这些矿石沿破碎腔L 方向成平行的圆柱体充满鄂腔如图3.2。

物料其直径为D 1D 2D 3D 4……据式3.8以同样方法可知,活动鄂板作用早破碎腔内各

物体的总力;

P 总=P 1+P 2+P 3……=σL(D 1+ D 2+ D 3+……)= σLH 式(3.9)

式(3.9)中H 为破碎腔内各物料块的直径总和,既鄂板高度

图 3.2 鄂腔中物料受力图

由于物料块的形状很不规则,鄂板间的物料并不像图示排列的整齐,而是有很大的间隙,所以鄂板对物料的总作用力应加上一个校正系数f

这样;

P

m ax =σ f

LH 式(3.10)

式中 f

0----鄂板的利用系数,根据生产经验知其值取f

=0.25比较合适

将f

和σ代入3-10式得鄂板对物料的最大作用力;

P

m ax

=2.7 LH 式(3.11) 式中 L----破碎机进料口的长度米

H----固定鄂板的高度米

图 3.3 破碎力计算简图

鄂式破碎机是间歇工作的设备,它的鄂板对物料的作用力在零和最大值之间变化,

由于主轴两端各装有飞轮,对不均匀的破碎力起到了平衡作用,所以在我们计算电动机功率时,不是用最大力,而是用每一转中鄂板对物料的平均作用力去计算的;

从一些实验中可以知道,该平均作用力如图3.3所示;

P 平均=0.2 P m ax =1.17兆牛 式(3.12)

确定鄂式破碎机的电动机功率的经验式为

N 电机=CBL 式(3.13)

式中 L----进料口长度 (米)

B----进料口宽度 (米)

C----系数 对于250×400毫米以下的 C=1/60

对于250×400~900×1200毫米的 C=1/100

对于900×1200毫米以上的 C=1/120

N 电机=90千瓦

在选取电动机时,应使电动机功率有一定的富裕,故选取功率为110KW 的电动机.通常

V 带传动的传动比i=2~4。所以,电动机的转数:

电机n (2~4)轴n =(2~4)×223=446r/min ~892r/min

查《实用机械设计手册》选择Y 系列封闭式三相异步电动机.同步转速在446~

1000r/min 之间的转速有750r/min 和1000r/min.在设计中优先选取同步转速为730r/min 的电动机。《实用机械设计手册》查得电动机的型号JR126-8。

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