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圆锥破碎机的动力学计算

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新闻要点

1#圆锥破碎机

圆锥破碎机的动锥和偏心轴套的质心,不在其回转中心线上,因此在圆锥破碎机的运转过程中,必然会产生惯性力和对固定点的惯性力矩。这会对机架衬套和球面轴套产生一种随偏心轴套回转而周期性变化的作用力,从而引起破碎机有害的冲击振动,甚至影响圆锥破碎机的正常运转。因此必须找到惯性力和惯性力矩的大小和方向加以平衡,以此来消除或减轻这种有害作用。这就是动力学计算。

圆锥破碎机

根据运动学可知,破碎机做规则运动,也叫旋回运动。为了使动锥作规则运动,就必须给动锥一个具有一定大小和方向的对固定点O的外力矩,与此同时,在动锥上必然产生一个与外力局大小相等、方向相反的惯性力矩。求动锥的惯性力矩有两种方法:一种是根据动锥上质点的牵连加速度、相对加速度和哥式加速度,求得惯性力和惯性力矩。而是根据动锥上质点的动量、动量矩求得外力矩-惯性力矩。这两种方法求得的计算结果是一样的,即惯性力矩Ms为:

式中I1是动锥本身轴线的转动惯量,I2是动锥对通过固定点O并垂直本身轴线的转动惯量,w是偏心轴套的牵连角速度,θ是动锥轴线与破碎机中心线所夹的钝角,w1是动锥相对自转角速度。

动锥绕破碎机中心线以等角速度w回转时,根据质心运动定理,动锥的惯性力为:

式中r0是进动角,ρ是动锥及偏心轴材料的密度(t/m3),Z1、Z2是动锥悬挂点到单元体的距离(m),R1、R2是动锥的轴线到相应单元体边缘的距离(m)。

整个动锥对固定点O的总惯性力矩,就等于外力矩,即Fc0.h=Ms,由此可求得动锥惯性力作用力作用线到固定点O的距离h。

偏心轴套部件的惯性力Fp(N)为:Fp=Gp.w.r/g,式中Gp是偏心轴套部件的质量,w是偏心轴套的角速度,g是重力加速度,r是偏心轴套部件中心道机器中心线的距离。

由于偏心轴套部件是绕机器中心线转动的,惯性力作用点就在其重心上。因此,还需要计算出偏心轴套部件的重心位置:

式中各参数的含义:以机器中心线及偏心轴套上表面为准,建立坐标系。Zci是第i个空心圆柱的重心距上表面的坐标,Xci是第i各空心圆柱的重心距机器中心线的坐标。

偏心轴套部件对悬挂点的力矩Mp为:Mp=Fp×Lp,式中Lp是偏心轴套部件重心到悬挂点的距离。

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