2421 錘式破碎機(jī)設(shè)計(jì)

2421 錘式破碎機(jī)設(shè)計(jì),破碎,設(shè)計(jì) 摘要錘式破碎機(jī)大量應(yīng)用于水泥廠、電廠等各個(gè)部門，所以，它的設(shè)計(jì)有著廣泛的前景和豐富的可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。其設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是，在完成總體的設(shè)計(jì)方案以后，就指各個(gè)主要零部件的設(shè)計(jì)、安裝、定位等問(wèn)題，并對(duì)個(gè)別零件進(jìn)行強(qiáng)度校核和試驗(yàn)。并在相關(guān)專題中，對(duì)錘頭的壽命延長(zhǎng)進(jìn)行比較詳細(xì)的分析。在各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)中，要包括材料的選擇、尺寸的確定、加工的要求，結(jié)構(gòu)工藝性的滿足，以及與其他零件的配合的要求等。在強(qiáng)度的校核是，要運(yùn)用的相關(guān)公式，進(jìn)行危險(xiǎn)部位的分析、查表、作圖和計(jì)算等。并隨后對(duì)整體進(jìn)行安裝、工作過(guò)程以及工作后的各方面的檢查，同時(shí)兼顧到維修、保險(xiǎn)裝置等方面的問(wèn)題，最后對(duì)兩個(gè)主要工作零件的加工精度、公差選擇進(jìn)行分析，以保證破碎機(jī)最終設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。關(guān)鍵詞：錘式破碎機(jī)，錘頭，強(qiáng)度，公差A(yù)bstractHammer type breakers are applied to such each department as the cement plant , power plant ,etc. in a large amount, so its design has an extensive prospect and experience that can be used for reference. Its design essence is, formerly after total conceptual design, a design which points each main spare part , question of installing and making a reservation etc., and carry on the intensity to check and test to the specific part, and in relevant thematic parts, analysis of comparing question that the life-span of very beginning of the hammer lengthens in detail . In the design of each spare part , should include the choice , sureness , demand processed , structure craft satisfication of the size of the material , and the demand for cooperating with other parts, etc.. When the intensity is checked , should use relevant formulae , carry on the analysis of the dangerous position, need to check form , mapping , calculation ,etc.. Then to to install , work course , work situation after predict that carries on more overall inspection whole, give consideration to the question in such respects as maintaining and safety ,etc. at the same time . Finally , choose to analyse in machining accuracy , public errand to two groundwork parts, economy and dependability that the breaker soed as to ensure is designed finally.Key Words ：Hammer type breakers ，hammer ，intensity ，toleran目錄第 1 章 概述 ............................................................................................................................11.1 國(guó)內(nèi)外破碎機(jī)發(fā)展情況 ...........................................................................................11.2 破碎機(jī)的分類： .......................................................................................................21.1.1 破碎機(jī)的分類： ...........................................................................................21.1.2 錘式破碎機(jī)的分類： ...................................................................................21.1.3 錘式破碎機(jī)的表達(dá)方法 ...............................................................................21.3 錘式破碎機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) ...............................................................................................41.3.1 錘式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)： ...................................................................................41.3.2 錘式破碎機(jī)的缺點(diǎn)： ...................................................................................4第 2 章 錘式破碎機(jī)的工作原理及破碎實(shí)質(zhì) ........................................................................52.1 錘式破碎機(jī)的工作原理 ...........................................................................................52.2 錘式破碎機(jī)的破碎實(shí)質(zhì) ...........................................................................................52.2.1 破碎的目的和意義 .......................................................................................52.2.2 礦石的力學(xué)性能與錘式破碎機(jī)的選擇 .......................................................52.2.3 破碎過(guò)程的實(shí)質(zhì) ...........................................................................................6第 3 章 錘式破碎機(jī)的總體及主要參數(shù)設(shè)計(jì) ......................................................................83.1 錘式破碎機(jī)的總體方案設(shè)計(jì) ...................................................................................83.2 破碎機(jī)的工作參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................................................................83.2.1 給料口的寬度和長(zhǎng)度 ...................................................................................83.2.2 轉(zhuǎn)子直徑和長(zhǎng)度的計(jì)算 ..............................................................................93.2.3 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速計(jì)算 ...............................................................................................93.2.4 破碎機(jī)型號(hào)選擇 .........................................................................................103.3 pc- 400 00 的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................................................12?3?3.3.1 電機(jī)功率的計(jì)算及電動(dòng)機(jī)的選擇 ............................................................123.3.2 確定輸送帶的型號(hào) .....................................................................................123.3.3 計(jì)算帶輪基準(zhǔn)直徑和帶速 .........................................................................133.3.4 帶的數(shù)量計(jì)算 ............................................................................................15第 4 章 錘式破碎機(jī)的主要零件尺寸設(shè)計(jì) ........................................................................164.1 轉(zhuǎn)子的直徑與長(zhǎng)度： .............................................................................................164.2 錘頭質(zhì)量的計(jì)算： .................................................................................................164.2.1 錘頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .........................................................................................164.2.2 錘頭結(jié)構(gòu)改造及耐磨性研究 .....................................................................184.2.3 改進(jìn)的介紹 ................................................................................................194.2.4 改進(jìn)的效果 ................................................................................................194.2.5 延長(zhǎng)錘頭使用壽命的研究 ........................................................................194.2.6 錘式破碎機(jī)中單顆粒物料的最大破碎力研究 ........................................204.2.7 錘頭合理調(diào)配的研究與應(yīng)用 .....................................................................234.2.8 錘頭材質(zhì)的選擇及改性 ............................................................................304.3 圓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 .........................................................................................344.4 主軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算 .........................................................................................344.4.1 軸的材料的選擇 ........................................................................................354.4.2 軸的最小直徑和長(zhǎng)度的估算 ....................................................................354.4.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性檢驗(yàn) ............................................................................374.4.4 軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算 ............................................................................394.4.5 軸的疲勞強(qiáng)度條件的校核計(jì)算： ............................................................424.5 軸承的選擇 .............................................................................................................444.5.1 材料的選擇 .................................................................................................444.5.2 軸承類型的選擇 .........................................................................................444.5.3 軸承的游動(dòng)和軸向位移 ............................................................................454.5.4 軸承的安裝和拆卸 ....................................................................................464.6 飛輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .................................................................................................464.7 棘輪的選擇 .............................................................................................................464.8 蓖條位置調(diào)整彈簧的選擇 .....................................................................................474.9 箱體結(jié)構(gòu)以及其相關(guān)設(shè)計(jì) .....................................................................................484.9.1 鑄造方法 .....................................................................................................484.9.2 截面形狀的選擇 .........................................................................................484.9.3 肋板的布置 ..............................................................................................48第 5 章 部分零部件上的公差和配合 ..................................................................................505.1 配合的選擇 .............................................................................................................505.1.1 配合的類別的選擇 ....................................................................................505.1.2 配合的種類的選擇 .....................................................................................505.2 一般公差的選取 .....................................................................................................505.3 形位公差 .................................................................................................................515.3.1 形位公差項(xiàng)目的選擇 .................................................................................515.3.2 公差原則的選擇 .........................................................................................515.3.3 形位公差值的選擇或確定 .........................................................................52結(jié)論 ........................................................................................................................................54致謝 ........................................................................................................................................55參 考文獻(xiàn) ................................................................................................................................561第 1 章 概述1.1 國(guó)內(nèi)外破碎機(jī)發(fā)展情況我國(guó)破碎機(jī)行業(yè)經(jīng)過(guò) 50 多年來(lái)的不斷發(fā)展，已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。尤其是進(jìn)入 90 年代以后，破碎機(jī)產(chǎn)銷量增長(zhǎng)迅速，加入破碎機(jī)生產(chǎn)的企業(yè)不斷增加，使破碎機(jī)制造企業(yè)多達(dá)千余家，能夠生產(chǎn) 0.5~30t 振動(dòng)破碎機(jī)、4~24t 靜碾破碎機(jī)和 16~30t 輪胎破碎機(jī)等規(guī)格品種較為完備齊全的系列產(chǎn)品，基本形成能夠自主開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)的完整破碎機(jī)制造體系，其技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平之間的差距正逐步縮小。這種高速增長(zhǎng)的局面，勢(shì)必將破碎機(jī)配套件行業(yè)推向一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。優(yōu)質(zhì)破碎機(jī)占主導(dǎo) 國(guó)產(chǎn)價(jià)格有優(yōu)勢(shì)總體來(lái)看，國(guó)內(nèi)同行業(yè)配套件生產(chǎn)技術(shù)水平不高但具有明顯價(jià)格優(yōu)勢(shì)，特別是鄭州破碎機(jī)具有十分明顯的特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)近來(lái)逐步流行采用優(yōu)質(zhì)破碎機(jī)系統(tǒng)，采用動(dòng)力換擋、換向操縱，提高操縱輕便性，驅(qū)動(dòng)橋多為裝載機(jī)用橋，具有技術(shù)先進(jìn)、通用性高、維修性好等優(yōu)點(diǎn)。振動(dòng)軸承、行走軸承采用國(guó)產(chǎn)軸承。工程機(jī)械的價(jià)格戰(zhàn)已經(jīng)使得市場(chǎng)可承受的心理價(jià)位越來(lái)越低，這將給許多配套件廠家提出更高的要求，不得不走薄利多銷之路。盡管配套件的銷售價(jià)格和利潤(rùn)指標(biāo)不斷在降低，但與主機(jī)的指標(biāo)相比仍然具有降低成本的空間，國(guó)內(nèi)配套件廠家在進(jìn)一步降低管理成本、提高生產(chǎn)效率等方面尚有潛力可挖，主機(jī)廠家與配套件廠家聯(lián)合起來(lái)，共同制定價(jià)格平衡利潤(rùn)，一起開(kāi)拓國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)日益劇烈的市場(chǎng)。隨著國(guó)內(nèi)基本建設(shè)的發(fā)展，我國(guó)的市場(chǎng)繁榮發(fā)達(dá)形成一片紅火的景象，國(guó)外各大企業(yè)都看好當(dāng)今世界最有發(fā)展?jié)摿Α⒆钣欣蓤D的中國(guó)市場(chǎng)。因此，國(guó)外企業(yè)紛紛落戶中國(guó)，形成了激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)局面。破碎機(jī)行業(yè)也不例外，最近國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了一些獨(dú)資、合資的破碎機(jī)制造( 及銷售)公司，國(guó)內(nèi)破碎機(jī)企業(yè)要想在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的大潮中占有一席之地，其首要問(wèn)題就是提高現(xiàn)有破碎機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平，縮小與國(guó)外先進(jìn)水平的差距，盡快地趕上世界先進(jìn)水平，創(chuàng)造我們自己優(yōu)秀品牌的破碎機(jī)，不僅占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，還可以銷往國(guó)外賺取外匯。21.2 破碎機(jī)的分類1.1.1 破碎機(jī)的分類⑴、按破碎作業(yè)的粒度要求分為：粗碎破碎機(jī)、中碎破碎機(jī)、細(xì)碎破碎機(jī)。⑵、按結(jié)構(gòu)和工作原理分為：顎式破碎機(jī)、旋回破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、錕式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)破碎機(jī)和磨礦的主要型式a)顎式破碎機(jī) b）旋回破碎機(jī)和圓錐破碎 c）輥式破碎機(jī) d）錘式破碎機(jī)1.1.2 錘式破碎機(jī)的分類：⑴、按回轉(zhuǎn)軸數(shù)分為：?jiǎn)无D(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子。⑵、按轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)方向分：不可逆式和可逆式。⑶、按錘頭的排列方式分：?jiǎn)闻攀胶投嗯攀?。⑷、按錘頭在轉(zhuǎn)子上的連接方式：固定錘式和活動(dòng)錘式。1.1.3 錘式破碎機(jī)的表達(dá)方法3型號(hào)說(shuō)明：P C □ □ ┬ ┬ ┬ ┬ │ │ │ ││ │ │ └───────────- 轉(zhuǎn)子工作長(zhǎng)度 mm│ │ │ │ │ └───────────── 轉(zhuǎn)子工作直徑 mm│ │　│ └──────────────-　環(huán)錘式│ └────────────────　破碎機(jī)41.3 錘式破碎機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)1.3.1 錘式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：（1） 、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。（2） 、生產(chǎn)率高，破碎比大（單轉(zhuǎn)子式的破碎比可達(dá) i=10～15）,產(chǎn)品的粒度小而均勻，呈立方體，過(guò)度破碎現(xiàn)象少。（3） 、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。（4） 、進(jìn)料口大,破碎腔高，適應(yīng)物料硬度高、塊度大，產(chǎn)品石粉少。（5） 、物料懸空,破碎功耗小。（6） 、新穎錘頭，沖擊力大。（7）錘頭安裝可調(diào)，錘頭壽命長(zhǎng)。（8） 、柵格尺寸可調(diào)，產(chǎn)品粒度可控，顆粒形狀好。（9） 、機(jī)箱可翻轉(zhuǎn)，檢修更方便。（10） 、方柄螺栓，抗沖擊、抗磨損。（11） 、結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)器剛性強(qiáng)。（12） 、零件體結(jié)構(gòu),搬運(yùn)、安裝方便。（14） 、沖擊、反擊、撞擊(石打石)破碎功能全,生產(chǎn)效率高,機(jī)件磨耗小,綜合效益顯著。1.3.2 錘式破碎機(jī)的缺點(diǎn)：⑴、主要工作部件，如：錘頭、蓖條、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、破碎腔中落入不易破碎的金屬塊時(shí)，易發(fā)生事故。⑶、含水量﹥12%的物料，或較多的粘土，出料篦條易堵塞使生產(chǎn)率下降，并增大能量損耗，以至加快了易損零部件的磨損。5第 2 章 錘式破碎機(jī)的工作原理及破碎實(shí)質(zhì)2.1 錘式破碎機(jī)的工作原理物料進(jìn)入破碎機(jī)中，立即受到高速回轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊而粉碎。破碎了的物料，從錘頭處獲得動(dòng)能，以高速向機(jī)殼內(nèi)壁的襯板和篦條上沖擊而第二次破碎。此后，物料小于篦條縫隙的，便從縫隙中排出，而粒度較大的物料，就彈回到襯板和篦條上的粒狀物料，還將受到錘頭的附加沖擊破碎，在物料破碎的整個(gè)過(guò)程中，物料之間也相互沖擊粉碎。2.2 錘式破碎機(jī)的破碎實(shí)質(zhì)2.2.1 破碎的目的和意義⑴、目的：在冶金、礦山、化工、水泥等工業(yè)部門，每年都有大量的原料和再利用的廢料都需要用破碎機(jī)進(jìn)行加工處理，如在選礦廠，為使礦石中的有用礦物達(dá)到單體分離，就需要用破碎機(jī)將原礦破碎到磨礦工藝所要求的粒度。磨機(jī)再將破碎機(jī)提供的原料磨至有用礦物單體分離的粒度。再如在水泥廠，須將原料破碎，以便燒成熟料，然后在將熟料用磨機(jī)磨成水泥。另外，在建筑和筑路業(yè)，需要用破碎機(jī)械將原料破碎到下一步作業(yè)要求的粒度。在煉焦廠、燒結(jié)廠、陶瓷廠、玻璃工業(yè)、粉末冶金等部門，須用破碎機(jī)械將原料破碎到下一步作業(yè)要求的粒度。⑵、意義：在化工、電力部門，破碎粉磨機(jī)械將原料破碎，粉磨，增加了物料的表面積，為縮短物料的化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間創(chuàng)造有利條件。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展和資源的迅速減小，各部門生產(chǎn)中廢料的再利用是很重要的，這些廢料的再加工處理需用破碎機(jī)械進(jìn)行破碎。因此，破碎機(jī)械在許多部門起著重要作用。2.2.2 礦石的力學(xué)性能與錘式破碎機(jī)的選擇礦石都由許多礦物組成，各礦物的物理機(jī)械性能相差很大，故當(dāng)破碎機(jī)的施力方式與礦石性質(zhì)相適應(yīng)時(shí)，才會(huì)有好的破碎效果。對(duì)硬礦石，采用折斷配合沖擊來(lái)破碎比較合適，若用研磨粉碎，機(jī)件將遭受嚴(yán)重磨損。對(duì)于脆性礦石，采用劈裂和彎折破碎較有利，若用6研磨粉碎，則產(chǎn)品中細(xì)粉會(huì)增多。對(duì)于韌性及粘性很大的礦石。采用磨碎較好。常見(jiàn)的軟礦石有：煤、方鉛礦、無(wú)煙煤等，它的抗壓強(qiáng)度是 2～4Mpa,最大也不超過(guò)40Mpa。普式硬度系數(shù)一般為 2～4，再如一些中硬礦石：花崗巖、純褐鐵礦、大理石等，抗壓強(qiáng)度是 120～150Mpa，普式硬度系數(shù)一般為 12～15，還有硬礦石、極硬礦石，普式硬度系數(shù)一般為 15～20。由于不同物料的性能組織個(gè)有區(qū)別，因此可根據(jù)礦物的物理機(jī)械性能、礦塊的形狀和所要求的產(chǎn)品粒度來(lái)選擇破碎施力方式，以及與該破碎施力方式相應(yīng)的破碎機(jī)械。2.2.3 破碎過(guò)程的實(shí)質(zhì)破碎過(guò)程，必須是外力對(duì)被破碎物料做功，克服它內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)聚力，才能發(fā)生破碎。當(dāng)外力對(duì)其做功，使它破碎時(shí)，物料的潛能也因功的轉(zhuǎn)化而增加。因此，功率消耗理論實(shí)質(zhì)上就是闡明破碎過(guò)程的輸入功與破碎前后物料的潛能變化之間的關(guān)系。為了尋找這種能耗規(guī)律和減小能耗的途徑。許多學(xué)者從不同的角度提供了若干個(gè)不同形式的破碎功耗學(xué)說(shuō)。常用的機(jī)械破碎礦石有以下幾種方法：壓碎 將礦石置于兩個(gè)破碎表面之間，施加壓力后礦石因壓應(yīng)力達(dá)到其抗壓強(qiáng)度限而破碎劈裂 用一個(gè)平面和一個(gè)帶尖棱的工作表面擠壓礦石時(shí)，礦石沿壓力作用線方向劈裂。劈裂的原因時(shí)由于劈裂面上的拉應(yīng)力達(dá)到礦石的抗拉強(qiáng)度限。折斷 用兩個(gè)帶有多個(gè)尖棱的工作表面擠壓礦石時(shí)，礦石就像受集中載荷的兩支點(diǎn)或多支點(diǎn)梁。當(dāng)?shù)V石內(nèi)的彎曲應(yīng)力達(dá)到彎曲強(qiáng)度限時(shí)礦石被折斷。磨碎 礦石與運(yùn)動(dòng)的工作表面之間受一定壓力和剪切力時(shí)，礦石內(nèi)的剪切力達(dá)到其剪切強(qiáng)度限時(shí)，礦石即被粉碎。沖擊破碎 礦石受高速回轉(zhuǎn)機(jī)件的沖擊力作用而被破碎。7礦石的破碎和磨碎方法a）壓碎 b）劈裂 c）折斷 d）磨碎 e）沖擊破碎礦石的破碎方法主要根據(jù)礦石的物理力學(xué)性能、被破的塊度及所要求的破碎比來(lái)選擇的。對(duì)堅(jiān)硬礦石采用壓碎，劈裂和折斷的破碎方法為宜；對(duì)粘性礦石采用壓碎和磨碎的破碎方法為宜；對(duì)脆性礦石和軟礦石采用劈裂和沖擊破碎的方法為宜。顎式破碎機(jī)可用于破碎各種性能的礦石，對(duì)于堅(jiān)硬礦石有更高的破碎效果。8第 3 章 錘式破碎機(jī)的總體及主要參數(shù)設(shè)計(jì)3.1 錘式破碎機(jī)的總體方案設(shè)計(jì)初始數(shù)據(jù)要求：（1） 破碎能力為 3 到 10 噸。（2） 破碎機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 1450 min/r（3） 破碎機(jī)的最大物料給料粒度為：小于 100（4） 破碎機(jī)的最大排料粒度不能超過(guò)：10（5） 破碎機(jī)的物料容許濕度小于 9%。（6） 破碎機(jī)的破碎程度為：中、細(xì)。（7） 破碎機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)所是：水泥廠、選煤廠、火力電廠等。破碎機(jī)的破碎對(duì)象是：石灰石、煤塊、焦碳、石膏等軟物料，本次設(shè)計(jì)的是單轉(zhuǎn)子、多排錘、不可逆式錘式破碎機(jī)，下表為國(guó)內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)情況，由機(jī)殼、轉(zhuǎn)子、蓖條、打擊板、錘頭、支架、襯板等組成。3.2 破碎機(jī)的工作參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1 給料口的寬度和長(zhǎng)度（1）給料口寬度：B=（1.1—1.25） maxD式中 表示最大給料粒度，由于 =100mm，maxD由《非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)》 B=110-125mm，本設(shè)計(jì)取 B=120mm。（2）給料口長(zhǎng)度：L=（1.7-2）B，B=150 -185 一般 =200mmmax2DB?礦石最大粒度用正方體計(jì)算是最大方向上的長(zhǎng)度為正方體對(duì)角線，長(zhǎng)度為 173.2mm，符合要求此處取 L=173.2mm。（3）排料口尺寸 b9該尺寸由蓖條間隙來(lái)控制，而蓖條間隙由產(chǎn)品的粒度的大小來(lái)決定。對(duì)該破碎機(jī)來(lái)說(shuō)，要求出料粒度為 10mm，產(chǎn)品的平均粒度為間隙的 1／5 到 1／3 之間，此處蓖條大小26.64mm-57.4mm 之間。選取 b=40mm。3.2.2 轉(zhuǎn)子直徑和長(zhǎng)度的計(jì)算轉(zhuǎn)子直徑 D，由《非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)》中 d=0.54D-60，單轉(zhuǎn)子時(shí)候 ）（ 6054.32d??式中：d—給料粒度，D—轉(zhuǎn)子直徑本設(shè)計(jì)為單轉(zhuǎn)子多排錘破式碎機(jī)，固 m89.354.016d23???）（D依據(jù)表格圓整則 D=400mm。因?yàn)?，選取 ，則有 L=300mm。2.150??DL75.0L3.2.3 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速計(jì)算錘式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速按所需的圓周速度計(jì)算，錘頭的圓周速度根據(jù)被破碎物料的性質(zhì)、破碎產(chǎn)品的粒度、錘頭的磨損等因素來(lái)確定。一般圓周速度取 15-40m/s,此處取 30m/s。按公式 DVn?60?min/r來(lái)計(jì)算。式中 ── 錘頭的圓周速度（m/s）V── 轉(zhuǎn)子的直徑（ m）Dn=1433r/min一般中小型破碎機(jī)轉(zhuǎn)速為 750 到 1500 ，速度越高，產(chǎn)品的粒度越小。錘頭及in/r襯板、蓖條的磨損越大。功耗增加。對(duì)機(jī)器零部件的加工、安裝精度要求隨之提高。103.2.4 破碎機(jī)型號(hào)選擇經(jīng)計(jì)算表格中確定為型號(hào) pc- 400 00，所以次設(shè)計(jì)選擇型號(hào)為 pc- 400 00 的?3??3?設(shè)計(jì)規(guī)格與性能參數(shù)表 規(guī)格型號(hào) 轉(zhuǎn)速 進(jìn)料粒度 出料粒度 產(chǎn)量 重量 功率 外型尺寸 PC-400×300 1450 ≤100 10 3-10 0.8 11 900×670×860PC-500×350 1250 ≤100 15 5-15 1.2 18.5 1200×1114×1114 PC-600×400 1000 ≤220 15 5-25 1.5 22 1055×1022×1122 PC-800×600 980 ≤350 15 10-50 3.1 55 1360×1330×1020 PC-800×800 980 ≤350 15 10-60 3.5 75 1440×1740×1101 PC-1000×800 1000 ≤400 13 20-75 7.9 115 3514×2230×1515 11環(huán)錘式破碎機(jī)技術(shù)參數(shù):電動(dòng)機(jī) 型號(hào) 進(jìn)料粒度(mm) 出料粒度(mm) 產(chǎn)量(t/h) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 (r/min) 型號(hào) 功率 重量 (t) 外型尺寸(mm) PCH0402 =<200 =<30 8-12 960 Y132M2-6 5.5 0.8 810x890x560 PCH0404 =<200 =<30 16-25 970 Y160L-6 11 1.05 980x890x570 PCH0604 =<200 =<30 22-33 970 Y180L-6 15 1.43 1050x1270x800 PCH0606 =<200 =<30 30-60 980 Y225M-6 30 1.77 1350x1270x1080 PCH0808 =<200 =<30 70-105 740 Y280M-8 45 3.6 1750x1620x1080 PCH1010 =<300 =<30 160-200 740 Y315M2-8 90 6.1 2100x2000x1340 PCH1016 =<300 =<30 300-350 740 JS-128-8 155 9.2 2700x2000x1350 PCH1216 =<350 =<30 620-800 740 Y450-8 355 15.0 4965x2500x1600 PCH1322 =<400 =<30 800 595 Y450L-8 400 24.9 6333x3295x2505 經(jīng)計(jì)算表格中確定為型號(hào) pc- 400 00，所以次設(shè)計(jì)選擇型號(hào)為 pc- 400 00 的?3??3?設(shè)計(jì)123.3 pc- 400 00 的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算?3?3.3.1 電機(jī)功率的計(jì)算及電動(dòng)機(jī)的選擇電機(jī)功率的消耗取決于物料的性質(zhì)、給料的圓周速度。破碎比和生產(chǎn)率。目前，尚無(wú)一個(gè)完整的計(jì)算公式，一般根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算：LnKDP2?W式中：L-轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度（m）D-轉(zhuǎn)子直徑（m）n-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（r/min）-系數(shù)，取值在 0.1 到 0.15 之間。取 =0.12KKLnDP2?KW5.8查看《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)表 22-1-28 選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y160M1-2，效率 87.2%，功率因素 0.88，重量 115Kg。則傳送帶傳動(dòng)比 i=2電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率/KW滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩Y160M1-2 11 2930 2.0 2.3該部分的設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在 V 帶輪的設(shè)計(jì)上，帶輪的結(jié)構(gòu)型式，主要由帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇。其基準(zhǔn)直徑又與相連接的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)有關(guān)。3.3.2 確定輸送帶的型號(hào)由表可查到，根據(jù)計(jì)算功率 P 和小帶輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行選擇。c經(jīng)過(guò)查表得， pkA?式中 ── 名義傳動(dòng)功率。p── 工作情況系數(shù)。Ak13再查機(jī)械設(shè)計(jì)，破碎機(jī)啟動(dòng)為重載荷啟動(dòng)。表 8-7 得 取 1.8，則可以計(jì)算出計(jì)算Ak功率 P 為 19.8KW。再由圖 8-11，可查出帶的型號(hào)為 C 型。c3.3.3 計(jì)算帶輪基準(zhǔn)直徑和帶速根據(jù) V 帶的帶型參考表 8-6 和表 8-8 確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑 ，應(yīng)使 d1=200mm 帶速 ：mind）（ ?式中： -小帶輪基準(zhǔn)直徑（mm）d1傳動(dòng)比 ：i1）.計(jì)算大帶輪（轉(zhuǎn)子）的基準(zhǔn)直徑 d2=400mm.d12i?2）.帶輪結(jié)構(gòu)形式的確定V 帶輪由輪緣、輪輻、和輪轂組成。根據(jù)輪輻機(jī)構(gòu)的不同，V 帶輪可以分為實(shí)心式、腹板式、孔板式、橢圓輪輻式。V 帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)，當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑 （d 為安裝帶輪的軸5.2d?的直徑，mm）時(shí)，可采用實(shí)心式；當(dāng) 時(shí)，可采用腹板式；當(dāng) ，m30d?m30?214390ni??轉(zhuǎn) 子電 機(jī)m/s1598.4106d?????14同時(shí) 時(shí)，可采用孔板式；當(dāng) 時(shí)，可采用輪輻式。m10d1??Dm30d?此處采用孔板式帶輪。3）.V 帶輪的輪槽V 帶輪的輪槽與所選用的 V 帶的型號(hào)相對(duì)應(yīng)，查表 8-10. d與 相對(duì)應(yīng)的 ?槽型 dbaminhfine minf??32??4??36C 19.0 4.80 14.3 25.5 0.5?16 - 15?-V 帶安裝到輪槽中以后，一般不應(yīng)超出外帶輪外圓，也不應(yīng)與輪槽底部接觸。為此規(guī)定了輪槽基準(zhǔn)直徑到帶輪外圓和底部的最小高度 和 。aminhfi4）.確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL（1）根據(jù)公式 8-20，初定中心距為 800mm，）（）（ d210d2a7.0???（2）由式子（8-22）計(jì)算所需的基準(zhǔn)直徑由表格 8-2 選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 =2500mm。d0L（3）按式 8-23 計(jì)算實(shí)際中心距 a（4）小帶輪包角 1?m25a4-da02d1210d?）（）（?L153.3.4 帶的數(shù)量計(jì)算1）單個(gè) V 帶的功率 rP由 =200mm 和 查表 8-4a 得d/min1450n?kw84.50?P根據(jù) 和 i=2 機(jī)器 C 型 V 帶查表 8-4b 得r/i1 27.1?由表 8-5 得到 ，表 8-2 得到 于是：96.0?K97.LKkw34.6.0.08450r ????????）（）（ LP2）計(jì)算 V 帶的根數(shù) z此處取 4 根 V 帶。m8225082d0a0 ???????）（L ????? 90163.570418a3.71d12 ）（）（?12.3.689ca??PZ16第 4 章 錘式破碎機(jī)的主要零件尺寸設(shè)計(jì)4.1 轉(zhuǎn)子的直徑與長(zhǎng)度：由錘式破碎機(jī)的型號(hào)規(guī)格，知道轉(zhuǎn)子的直徑 D 和長(zhǎng)度 L 來(lái)表示，所以轉(zhuǎn)子的直徑D=400mm，轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度 L=300mm 。4.2 錘頭質(zhì)量的計(jì)算：錘式破碎機(jī)器質(zhì)量可分為重型、中性和輕型三種。如下圖示重型錘頭 中型錘頭 輕型錘頭4.2.1 錘頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錘頭是主要工作零件，其設(shè)計(jì)主要是指結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。因?yàn)殄N頭的形狀、質(zhì)量、材質(zhì)與破碎機(jī)的生產(chǎn)能力有很大影響。尤其形狀對(duì)質(zhì)量的分布、材料的充分利用有很大的影響。17總之，其形狀、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)于其工作能力，對(duì)整個(gè)機(jī)器的生產(chǎn)能力。以及經(jīng)濟(jì)性等各方面有深遠(yuǎn)的影響。錘頭是主要的工作部件。其質(zhì)量、形狀、和材質(zhì)對(duì)破碎機(jī)的生產(chǎn)能力有很大的影響。因此，根據(jù)不同的進(jìn)料尺寸來(lái)選擇適當(dāng)?shù)腻N頭質(zhì)量，要破碎中等硬度的物料，可以采用如上圖所示的形狀。錘頭用高碳鋼鑄造或鍛造，也可用高錳鋼鑄造。為了提高耐磨性，有的錘頭表面涂上一層硬質(zhì)合金，有的采用高鉻鑄鐵。錘頭材料的選擇問(wèn)題是很關(guān)鍵的問(wèn)題。材料的選擇取決于工作零件的工作狀況和要求。因?yàn)槠扑闄C(jī)要破碎的是石灰石等中等硬度的物料。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。關(guān)于材料的選擇問(wèn)題，在專題部分：提高錘頭的耐磨性研究中，有專門的論述。就不詳細(xì)介紹了?？傊N頭材料的選擇，不僅關(guān)系到錘頭的工作壽命，機(jī)器的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率，還關(guān)系到各方面的經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)殂q接在轉(zhuǎn)子上，所以正確選擇錘頭質(zhì)量對(duì)破碎效率和能耗都有很大影響，如果錘頭質(zhì)量選得過(guò)小，則可能滿足不了錘擊一次就將物料破碎的要求。若選得過(guò)大，無(wú)用功耗過(guò)大，離心力也大，對(duì)其他零件會(huì)有影響并易損壞。假設(shè)破碎物料是石灰石（石灰石（limestone） ，屬堿性巖石。其主要成分是碳酸鈣，理論成分含量為：CaO 56%，CO2 44%。莫氏硬度為 3，密度為 2.7g/cm3。石灰?guī)r具有良好的加工性、磨光性和很好的膠結(jié) 性能，不溶于水，易溶于飽和硫酸，能和強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng)并形成相應(yīng)的鈣鹽，同時(shí)放出CO2） ，為立方狀是質(zhì)量為 27kg，若為圓形則質(zhì)量為 14.13kg。最大塊物料質(zhì)量 27Kg。根據(jù)動(dòng)量定理計(jì)算錘頭質(zhì)量時(shí)，考慮到錘頭打擊物料后，必然會(huì)產(chǎn)生速度損失，若損失過(guò)大，就會(huì)使錘頭繞本身的懸掛軸向后偏倒。降低生產(chǎn)率和增加無(wú)用功的消耗。為了使錘頭打擊物料后出現(xiàn)偏倒，能夠通過(guò)離心力作用而在下一次破碎時(shí)物料很快恢復(fù)到正確工作位置。所以，要求錘頭打擊物料后的速度損失不宜過(guò)大。一般允許速度損失 40%到60%（根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)）即： 12)6.04.(VV??18式中 ── 錘頭打擊物料后的圓周線速度 (m/s)2V── 錘頭打擊物料前的圓周線速度 (m/s)1若錘頭與物料是彈性碰撞。且設(shè)物料碰撞之前的運(yùn)動(dòng)速度為 0，根據(jù)動(dòng)量定理，可得：(3-1)221vmv??由上式可知， 2式中 ── 錘頭折算到打擊中心處的質(zhì)量 (kg)m── 最大物料塊的質(zhì)量(kg) 。g27Km?綜上所述， =18.9-40.5kg??5.170m??但是， 只是錘頭的打擊質(zhì)量。實(shí)際質(zhì)量應(yīng)根據(jù)打擊質(zhì)量和錘頭的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量求得， 20r式中 ── 錘頭打擊中心到懸掛點(diǎn)的距離(m)r── 錘頭質(zhì)心到懸掛點(diǎn)的距離 (m)04.2.2 錘頭結(jié)構(gòu)改造及耐磨性研究下面對(duì)錘頭結(jié)構(gòu)的改進(jìn)進(jìn)行了分析，指出其應(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(shí)從理論上、應(yīng)用上對(duì)最大破碎力、錘頭的合理調(diào)配進(jìn)行了具體的研究。通過(guò)對(duì)這幾種因素的較詳細(xì)的分析，體現(xiàn)了延長(zhǎng)錘頭使用壽命的可行性和方法方式的多樣性。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(shí)產(chǎn)生的沖擊能來(lái)?yè)羲槲锪系?，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19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(jì)成對(duì)稱形式。4.2.3 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(zhǎng)度增加了 10mm,懸掛處外圓的半徑由 260mm 變?yōu)?250mm.4.2.4 改進(jìn)的效果1．對(duì)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(duì)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 30 千克算，有效磨損量占三分之一，即 10 千克。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)總重量變化小，有效磨損量達(dá) 8 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(tái)時(shí)產(chǎn)量。改進(jìn)后，懸掛孔到錘頭端部長(zhǎng)度由 300 毫米到320 毫米，回轉(zhuǎn)直徑大約 500 到 550 毫米，錘頭到殼板間隙由 30 毫米減小到 20 毫米。故可使出料粒度，由原來(lái)的 20 毫米以下，25%的粉狀物，變?yōu)?8—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(tái)時(shí)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(shí) 10 噸提到每小時(shí) 12 噸，降低了材料的生產(chǎn)成本。4.2.5 延長(zhǎng)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(zhǎng)的問(wèn)題。決定一個(gè)板錘的使用壽命，20有以下幾個(gè)因素來(lái)評(píng)定：1．工作是否可靠。在板錘與物料沖擊過(guò)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(gè)值得注意的問(wèn)題。否則，無(wú)“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(shí)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(shí)調(diào)整。能否快速裝卸是一個(gè)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(wèn)題。4．減少無(wú)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(shí)也具有很大的理論價(jià)值。5．板錘的及時(shí)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(dòng)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。4.2.6 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(méi)有一個(gè)理想的公式進(jìn)行計(jì)算。國(guó)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(guò)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(duì)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(duì)物料的破碎過(guò)程建立的力學(xué)模型21為了便于研究，其碰撞過(guò)程要做以下幾點(diǎn)假設(shè)：①．在破碎過(guò)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(dòng)。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 ，iM， ， 。它們分別表示的意思是：MiV── 碰撞后，第 i 塊物料的質(zhì)量。i── 錘頭的質(zhì)量。── 第 i 塊物料碰撞后的分速度。iV── 碰撞前錘頭質(zhì)心處的線速度。根據(jù)物理知識(shí)，還有公式如下= cos ,1SiVM??－ = ( － ),12i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： ，OI， ， ， ， 。它們分別表示的意思是：CIi?iVab── 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對(duì) O 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量OI── 錘頭對(duì)其質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量C22── 第 塊物料碰撞后的分速度i?i── 與碰撞方向的夾角iV── 錘頭打擊點(diǎn)到錘頭質(zhì)心的距離a── 錘頭打擊點(diǎn)到銷軸軸心的距離b另外，還需要有一些輔助的物理量： ， 。它們分別表示的意思是：1S2── 錘頭與物料間的碰撞沖量1S── 錘頭銷軸間的碰撞反沖量2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 = / ×max1FS2max2F── 錘頭對(duì)銷軸的最大反沖擊力ax2/ ── 在破碎過(guò)程中，與時(shí)間無(wú)關(guān)的常數(shù)1S2⑵ 單顆粒物料破碎時(shí)最大破碎力的實(shí)驗(yàn)研究為了測(cè)出單顆粒物料破碎時(shí)的最大破碎力，對(duì)單排錘式破碎機(jī)，在其轉(zhuǎn)子軸中部對(duì)稱地粘貼了 4 個(gè)電阻應(yīng)變片，并通過(guò)導(dǎo)線組成全橋測(cè)試電路。根據(jù)上述測(cè)試方法，就可以得到，單顆粒物料破碎時(shí)，轉(zhuǎn)子軸上的彎曲應(yīng)變曲線。并根據(jù)實(shí)測(cè)分析，曲線上的應(yīng)力最大值就