复摆型细碎颚式破碎机机构尺寸参数及其优化设计.pdf
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复摆型细碎颚式破碎机机构尺寸参数及其优化设计.pdf
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收稿日期:
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$%作者简介:
杨元凤(&()$),女,辽宁沈阳人,沈阳化工学院讲师第&*卷第)期!
#年*月沈阳大学学报+,-./01,2345/60/7-/895.38:
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#文章编号:
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#))A&A)复摆型细碎颚式破碎机机构尺寸参数及其优化设计杨元凤,冯颖,杨明珍(沈阳化工学院,辽宁沈阳&)!
)摘要:
以优化理论讨论了复摆型颚式破碎机的机构尺寸参数及其对机器性能的影响,并进行了机构各杆长度的确定和动颚齿面上给定点位置的轨迹性能值计算在此基础上以生产能力极大为目标建立数学模型,为复摆型颚式破碎机的优化设计和深入研究提供了理论依据关键词:
复摆颚式破碎机;尺寸参数;优化设计中图分类号:
:
C)B&文献标识码:
0自&*B*年美国人勃莱格(DEFG)第一次获得了颚式破碎机专利以来,颚式破碎机便广泛用于矿山、化工、冶金和交通等工业部门的石块破碎作业特别是!
世纪(年代,随着“多碎少磨”节能新理念的推广,我国也于&*年推出首台细碎颚式破碎机,随后便得到了迅速推广统计表明,破碎功耗一般只有(=!
&=)FHIJ,而粉磨功耗则高达(!
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*=B)FHIJ,显然破碎比粉磨要经济得多&!
其中,复摆型颚式破碎机由于具有产量高(比简摆型高!
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%K)、重量轻(比简摆型轻!
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%K)、结构简单、管理方便,且产品大多呈立方体等优点而很受欢迎尽管从机械原理上分析,复摆型颚式破碎机属于平面四杆机构中的曲柄摇杆机构,但对它的许多问题至今依然没有定量的结论,如颚齿面给定点的轨迹性能参数计算、轨迹性能值的计算未见详细报道为此,本文拟以优化的观点来讨论颚式破碎机的机构主要尺寸参数的确定,来改善破碎机动颚的运动轨迹,实现破碎机的高效、节能、低消耗!
机构主要参数的选择及其对机器性能的影响复摆型颚式破碎机的机构简图为曲柄摇杆机构,连杆即为动颚,因而具有平面复摆特性,故称其为复摆型颚式破碎机!
,如图&所示对其曲柄摇杆机构的主要结构参数从几何学角度使有关参数获得最佳值,从机器动力学角度使有关动力学参数获得最佳组合图!
复摆细碎颚式破碎机机构运动简图!
行程特性值行程特性值!
L#(动颚齿面上各点的垂直行程与水平行程#之比),!
值越大,则破碎颚板对矿石的破碎效果越好,颚板本身磨损也越强烈,而且!
值大是复摆机的固有特性,为此,采用降低动颚悬挂高度的方式来改善它的行程特性另外,在结构上采取增大水平行程#,这对改变行程特性!
更为明显动颚齿面上各点的行程特性值,各点水平行程的大小,上、下水平行程的比值,以及下端点的水平行程#的值是决定机器的功耗,对大块物料是否能充分破碎,下端点是碎石生产线http:
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&-./05.3+)1(())1(&)#确定动颚齿点的位置如图!
所示,动颚齿面间各点的位置用该点到动颚轴承中心%距离2(3)及2(3)与连杆%间和夹角&(3)来确定,动颚上端点4(的尺寸,!
沈阳大学学报第(*卷!
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)可由动颚上部的结构条件确定,!
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(()(0)式中,#为动颚处于下极限位置)!
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#动颚齿面点的轨迹性能值计算如图+所示,以曲柄中心为原点作坐标系+,-,曲柄起始角#!
,机架位置角$*为已知量,连杆)*、肘板*.与+轴的夹角分别为#)、#+,可由下式求得:
#)#$2/%+&./#+&%/&./#/%+$%+&%/$%()/$(#+$#/)#$%&%)$%)/$%)+)%/%()+(3)式中,%/,#/可由下式求得%/%)!
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)图#动颚顺时针转的机构简图!
机构尺寸参数优化设计破碎机机构尺寸参数优化,是在原有设计经验的基础上使机器具有优良的技术性能,即实现生产能力高、功耗低、重量轻、磨损少的设计目标本文以生产能力最大建立目标函数,其他要求用性能约束条件来控制#$以生产能力极大建立数学模型!
把连杆长度%)、连杆倾角$0,传动角%及悬挂高度#等对机器性能起主要作用的尺寸参数作为设计变量,其他如曲柄半径%!
,肘板摆角#,肘板长%+、肘板支承点位置等尺寸参数,可以分别按经验或几何关系来确定,即+!
,+),+,+*4%),#,%,$04(!
)本文取破碎机生产能力1(+)最大为目标函数,要求生产能力最大,也就是!
1(+)极小,故目标函数表示为5./2(+)!
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))标称生产能力1(+)+3!
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为破碎腔长度(5);4!
为动颚下端点水平行程(5);&!
为压缩破碎棱柱体的填充度,中小型机在标称排料口下一般取&!
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6-(四个设计变量的约束为6!
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)第*期杨元凤等:
复摆型细碎颚式破碎机机构尺寸参数及其优化设计!
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$#$(&)式中,)%为上、下端点水平行程的比值;($为标准功率值;(为功率;)为行程许用值,)$(#&+$,)&;*%为排料口行程特征值通常,#$(*!
(&;对于正支撑型破碎机,取&%(&!
+($#&,%&,;$,%#-%$,!
#优化设计步骤用复合型法进行优化设计,步骤流程图见图#图$优化设计流程图!
结论以优化的观点原则设计复摆颚式破碎机,满足“多碎少磨、节省能耗”(即预粉磨)新工艺的需要,实现了破碎机生产能力高、功耗低的设计目标参考文献:
戴少生,王旦容,臧人立,等./型倒悬挂细碎颚式破碎机的综合优化设计0矿山机械,%$%,(*):
*1%廖汉元,孔建益,钮国辉颚式破碎机2北京:
机械工业出版社,!
)+华大年,唐之伟机构分析与设计2北京:
纺织工业出版社,!
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85【责任编辑田懋秀】%沈阳大学学报第)卷
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- 复摆 细碎 颚式破碎机 机构 尺寸 参数 及其 优化 设计