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颚式破碎机动颚摆动次数的计算

发布时间:2019-01-29    12:01:29浏览次数:

摘要:从各种不同的角度出发,推导出颚式破碎机动颚摆动次数的理论计算公式,并介绍了几个经验公式,同时对国产不同规格的颚式破碎机动颚摆动次数的标准值与相应规格的动颚摆动次数的理论临界值进行了对比分析,进而提出颚式破碎机动颚摆动次数的选择原则。

颚式破碎机动颚摆动次数直接影响破碎机的生产能力、比功耗以及过粉碎产品的含量等。合理地选择动颚摆动次数是保证颚式破碎机经济运转的重要因素。

通常的选择原则是:既要保证颚式破碎机具有较高的生产能力,又要满足能量消耗少、机件磨损少等要求。通常,以保证颚式破碎机具有较高的生产能力为前提,通过理论分析,求出颚式破碎机动颚的极限摆动次数n。然后再适当考虑能量消耗和机件磨损少等条件,给出较接近实际情况的经验公式。

图1

假定破碎产品在重力作用下自由落下而排出机外,根据颚式破碎机几何学条件,当动颚摆动一次时,从破碎腔中排出的破碎产品是断面呈梯形的棱柱体(图1),其高度h0

式中:

H——破碎腔的高度,可根据所要求的破碎比来确定,通常H=(2.0-2.5)B,m

B——给料口宽度,按破碎机动颚处于打开状态时计量,m

b——排料口宽度,按破碎机动颚处于闭合状态时计量,m

S——动颚排料口处的水平摆动行程,可近似地按下式计算S=0.0502B0.85(m)

S0——动颚上点a的水平动行程,近似地认为S0≈S,m

在上式分母中,由于B-b大大超过了0.0502B0.85的值,故忽略不计。但由于颚式破碎机是属于具有急回运动特性的偏心机构,当偏心轴作等速旋转时,肘板来回摆动的速度不同。因此,均采用行程速比系数K来描述肘板在往返行程中快慢的相对程度,一般选取1.15-1.25。当动颚以某一摆动次数n0摆动时,破碎过的物料从破碎腔中自由落下高度h,而排出机外的有效时间t可按下式计算

然而在一台确定的颚式破碎机中,为保证其获得最大生产能力,破碎腔中动颚摆动一次落下的高度h0应等于动颚摆动次数n0单向摆动一次物料自由落下的高度h,即

(1)式就是颚式破碎机具有最大生产能力时的摆动次数计算公式,将n0称为颚式破碎机动颚摆动次数。

如不考虑颚式破碎机具有急回这一特性,并假定动颚作平移运动,即忽略动颚在摆动过程中啮角变化的影响,则动颚单向摆动一次所需的时间为

这样则

图2

如图2所示,动颚摆动一次从破碎腔中排出的破碎产品的断面呈梯形的棱柱体的高度h为

棱柱体在其自重作用下自由通过排料口的时间为

则可求得动颚的摆动次数为

式中

g——重力加速度,g=981cm/s2

S——摆动行程,cm

若a1=a2=a/2,则有

若a1=0,则a2=a,则有

 

以上从各种不同的角度出发,推导出颚式破碎机动颚摆动次数的理论计算公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)等,但它们都有各自的局限性。为了获得一种较为满意的颚式破碎机动颚摆动次数,还可按下述经验公式来确定。

当破碎机给料口宽度B≤1.2m时

当破碎机给料口宽度B>1.2m时

以上三个经验公式中,给料口宽度B以m代入,e是自然对数的底,e=2。7183。

根据国产不同规格的颚式破碎机所推荐的动颚摆动次数的标准值,与各相应规格的颚式破碎机动颚的理论临界摆动次数(按公式(1)计算)的比较见下表。由表可以看出,给料口宽度B为0.25-0.90m之间的复摆颚式破碎机的动颚是以十分接近于理论临界摆动次数n0的,而大型简摆颚式破碎机和小型复摆颚式破碎机,其动颚摆动次数的标准值比理论临界摆动次数n0要小,这主要是为了降低机器的功率消耗和减小机器运转时所产生的惯性力。

从上述给出的理论计算公式和经验公式可看出,影响颚式破碎机动颚摆动次数的因素比较复杂,它不仅与破碎机机构的运动特性一急回运动,破碎比及破碎机的规格等因素有关,而且还与破碎机动颚的水平摆动行程、啮角及定颚板、动颚板的布置方式等因素有关。而理论计算公式(1)却没有反映出啮角及颚板布置方式等对其摆动次数的影响,因此有一定的局限性。特别是对大型简摆破碎机和小型复摆破碎机的计算,差异比较大。其他几个公式也有局限性,因为它们都没有考虑破碎机的急回运动特性。因此,在选择大型简摆破碎机和小型复摆破碎机的动颚摆动次数时,可按下述原则进行。

1.对于大型简摆颚式破碎机来说,由于它们具有很大的运动质量,如果动颚摆动速度过快,产生的惯性力就比较大,这将使机器及其基础发生振动和偏心轴回转不均匀,同时所消耗的功率也较大。为此动颚摆动次数通常可按理论临界摆动次数n0(按公式(1)计算的值)的上限值的90%-60%来选取。

2、对于小型复摆颚式破碎机来说,虽然它们的运动质量比大型简摆颚式破碎机小得多,但如果动颚摆动过快,也同样会产生有害的惯性力。更为重要的是,为了减少过粉碎产品的含量和降低功耗,动颚摆动次数可按其理论临界摆动次数n0(公式(1)的上限值的75%-85%来选取。

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