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紅星新型篩分式雙齒輥破碎機(jī)齒輥受力強(qiáng)度分析

作者:紅星機(jī)器 發(fā)布時間:2015-05-16 00:00:00

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紅星新型篩分式雙齒輥破碎機(jī)以功耗低钠乏、處理能力大酥泞、結(jié)構(gòu)緊湊吵血、振動小佩艇、排料粒度均勻亏乞、經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn)在礦山辽廊、電力等行業(yè)廣泛應(yīng)用僻匿。它通過高扭矩、低轉(zhuǎn)速的傳動系統(tǒng)酿傍,驅(qū)動左右破碎輥相對或相反旋轉(zhuǎn)來破碎物料烙懦。

兩破碎輥上螺旋排列的破碎齒直接參與物料破碎,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及質(zhì)量的好壞赤炒,與整套設(shè)備的生產(chǎn)能力和使用壽命密切相關(guān)氯析。本文選用紅星篩分式雙齒輥破碎機(jī),以輥齒正常破碎物料和被非破碎異物卡死2種工況為分析對象莺褒,對破碎齒進(jìn)行了受力計(jì)算并對其強(qiáng)度進(jìn)行了有限元分析掩缓,證明該破碎齒可用來破碎石灰石等堅(jiān)硬物料雪情。

輥式破碎機(jī)

主要技術(shù)參數(shù)

篩分式雙齒輥破碎機(jī)結(jié)構(gòu)如圖所示。

篩分式雙齒輥破碎機(jī)結(jié)構(gòu)

輥齒受載情況分析

兩齒輥上的齒依次循環(huán)交錯通過破碎腔你辣,大塊物料由相對的破碎齒尖咬合住巡通,在一根破碎輥上的齒尖和另一根破碎輥上的齒背的三點(diǎn)支撐作用下,對物料施加拉伸載荷而實(shí)現(xiàn)物料的破碎舍哄。另外由于該破碎機(jī)具有強(qiáng)制排料功能宴凉,有可能會遇到鐵塊等非破碎異物,導(dǎo)致齒輥堵轉(zhuǎn)表悬。在這種極端情況下蓄帐,輥齒幾乎全部吸收破碎輥的動能,并承受其帶來的巨大沖擊力俏川。由此可見破碎齒有以下2種受力工況:正常破碎工況和齒輥卡死工況警钥。

正常破碎工況下輥齒受力計(jì)算

為了便于計(jì)算輥齒受力,把物料簡化為半徑為r1的圓球形崭甩,輥齒在齒尖A處對物料施加大小為Fq的破碎力抵思。

假設(shè)物料在進(jìn)入破碎腔后無滾動,則:

式中f---物料與側(cè)壁的摩擦系數(shù)有愚;

E---物料的彈性模量焙句;

σ---物料破碎擠壓強(qiáng)度。

由式(1)可求得Fq=51.46kN叔抡。

齒輥卡死工況下輥齒受力計(jì)算

當(dāng)兩齒輥間落入大于出料粒度的鐵塊等非破碎異物時港摘,雙齒輥將被突然抱死。由于沖擊時間極短躬源,齒尖處將承受巨大的集中力脖嗽。

式中k---過載系數(shù),一般取k=5.0~8.2拆座,根據(jù)破碎實(shí)際條件主巍,取k=6;

Mn---齒輥額定轉(zhuǎn)矩挪凑;

P---電機(jī)額定功率孕索;

n---齒輥轉(zhuǎn)速。

輥齒強(qiáng)度分析

為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的齒板的破碎強(qiáng)度是否符合實(shí)際要求躏碳,應(yīng)用有限元分析軟件對其進(jìn)行強(qiáng)度分析搞旭。得到了齒板在2種工況下的應(yīng)力分布、應(yīng)變分布和位移分布菇绵。表2列出了2種工況下輥齒的等效應(yīng)力肄渗、等效應(yīng)變和位移。

應(yīng)力均分布在齒尖圓弧處,另外齒的根部圓弧過渡處的等效應(yīng)力值也明顯超出鄰近區(qū)域的應(yīng)力值翎嫡,說明齒尖在2種工況下欠动,不僅受壓力作用,還有彎矩作用惑申。

卡死工況下翁垂,齒尖和齒根部區(qū)域應(yīng)力大,應(yīng)力值為2324MPa港揉,遠(yuǎn)超過材料的屈服極限减磷,其余部位的應(yīng)力值在387MPa以下,低于材料的屈服極限宰孙。

正常破碎工況下輥齒所受應(yīng)力值為288.7MPa氏赴,其等效應(yīng)變和位移都較小,均在輥齒材料的允許范圍之內(nèi)坚哲。

輥式破碎機(jī)

結(jié)語

(1)該破碎機(jī)輥齒在卡死工況下服酥,齒尖部位將承受巨大的沖擊力。因此在設(shè)計(jì)破碎機(jī)時御欢,需要考慮采用除鐵設(shè)備找肤,并需配備專門的液力偶合器和電氣設(shè)備等,來保護(hù)輥齒不損壞升碱;

(2)在正常破碎工況下踩林,輥齒所承受的應(yīng)力值小于材料的屈服極限,而石灰石等礦石的抗壓強(qiáng)度一般<150MPa是酣,故而該輥齒可用于破碎石灰石等堅(jiān)硬物料醋掖;

(3)在實(shí)際生產(chǎn)中,齒尖磨損是齒板的主要失效形式黄刚。該破碎機(jī)左右破碎輥上的齒板完全一致捎谨,在齒板部分磨損后,可任意調(diào)換使用憔维,不僅提高了其使用壽命涛救,而且安裝更換方便靈活。

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