蓖条与锤头端部的间隙由两个装置来实现:凸轮和弹簧,凸轮是用来增加这两者的间隙的。操作是靠手柄来实现的。而弹簧用来进行“微调”,当手柄操作不能达到满意的位置时,需要用弹簧进行再调整。
凸轮的运动是由棘轮来实现的, 棘轮也因为已经基本标准化,所以,只需要根据具体的条件和要求,进行选择。因为其尺寸的确定是比较自由的,所以,棘轮只需要根据凸轮的工作状况,实现其驱动功能即可。另外,考虑经济性和可能性,稳定性,做合理的选择。
棘轮机构的结构简单,制造方便,运动可靠。而且,棘轮轴每次转动角度的大小可以在较大范围内调节。这些都是它的优点。其缺点是工作时有较大
图4-8
的冲击和噪声,而且运动精度较低。
其典型的结构形式是由摇杆、棘爪、棘轮和止动爪等组成:
弹簧用来使止动爪和棘轮保持接触。同样,可在摇杆和棘爪之间设置弹簧,以维持棘爪与棘轮的接触。
棘轮固定在机构的传动轴上,而摇杆则是空套在传动轴上。当摇杆逆时针摆动时,棘爪便插入到棘轮的齿间,推动棘轮转过一个角度。当摇杆顺时针转动时,止动爪阻止棘轮顺时针运动,同时,棘爪从棘轮的齿背上滑过,所以此时,棘轮静止不动。这样,当摇杆连续往复运动时,棘轮便得到了单向的间歇运动。
4.8蓖条位置调整弹簧的选择
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前面提到了,弹簧所能起到的作用是调整蓖条与锤头间隙的作用。 弹簧一般所起到的作用是: 1.控制运动方向。 2.缓冲和吸振 3.储存能
4.测力的大小。
在这里,它实现的是第一个功能。根据受载荷的情况的不同,弹簧可分为拉伸、压缩、扭转和弯曲弹簧。根据所要求的工作状况。只需要承受拉伸。所以,应该选择拉伸弹簧。
在常用的弹簧当中,根据其应用特点和范围,我们可以选用普通的圆柱螺旋弹簧。这种弹簧的特性线呈直线,刚度稳定,承受压力,结构简单,制造方便,应用最广泛。无特殊要求时,可以选右旋。
弹簧的选择的一个关键是,对弹簧的特性线和刚度的分析。表示弹簧载荷p与变形?之间关系的曲线成为弹簧的特性线。使弹簧产生单位变形所需要的载荷成为弹簧的刚度。用?表示。
4.9箱体结构以及其相关设计
一台机器的总重量当中,机座和箱体等零部件的重量占很大的比例。同时在很大程度上影响着机器的工作精度以及抗振性能。所以,正确合理的选择机座和箱体的材料,并且正确合理的选择其结构形式和尺寸,是减小机器质量、节约金属材料。提高工作精度等重要途径。
4.9.1铸造方法
根据有关资料,机座(机架和基板等)和箱体(包括机壳等)的形式很多。按构造形式可以分为机座类、机架类等。
本次设计到的锤式破碎机,是固定式重型机器。而且,机座和箱体的结构复杂,刚度要求也较高,因此,通常都是铸造。铸造材料常用便于施工而又便宜的铸铁。(包括普通灰铸铁、球墨铸铁等)。而且该破碎机的机座,属于大型机座的制造,所以,常采用分零铸造,然后焊成一体的办法。
4.9.2截面形状的选择
因为绝大数的机座和箱体受力情况较为复杂,因此要产生振动,弯曲等变形。所以,当受到弯曲或扭转时,截面形状对其刚度和强度的影响很大。所以,
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正确设计出合理的机座和箱体的截面形状,可以起到既不增大截面面积,又不增大(或者减小)零件质量(材料消耗量)的效果。而且增大了截面系数以及截面惯性矩,就能提高其强度和刚度。
在使用中,绝大数的机座和箱体都采用这种截面形状,就是这个缘故。虽然矩形截面的弯曲强度不及工字型截面,扭转强度不及圆形截面的,但是它的扭转刚度却大得。而且采用矩形截面的机座和箱体的内外壁比较容易装设其他的机件。所以,对机座和箱体来说,它是结构性能较好的截面形状。
4.9.3 肋板的布置
一般地说,增加壁厚固然可以增大机座和箱体的强度和刚度,但不如加设肋板来得有利。因为加设肋板时,增大强度和刚度,又可以增大壁厚的同时减小质量;因为该破碎机的机壳是铸件,所以,对于铸件,由于不需要增加壁厚,就可以减少铸造的缺陷;对于有些焊接的部位,壁薄时更容易保证焊接的品质。
在考虑到铸造、焊接工艺时以及结构要求时的限制时,例如为了便于砂型的安装和清除,以及需要在机座内部安装其他的机件等,往往需要把机座设计成两面敞开的,或者至少在某些部位开出比较大的孔洞(就是该机器中的检修孔)。由于这样做,必然大大削弱了机座的刚度,所以,加设肋板是必需的。其结构形状必须考虑到各种重要因素,主要有工艺、成本、重量等。同时还要随具体的应用场合以及不同的工艺要求(如铸造、焊接等)而设计成不同的结构形状。
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第5章 专题部分
锤头结构改造及耐磨性研究
摘要
本文从理论上对锤头结构的改进进行了分析,并指出了其应用中体现的改进的效果。考虑分析并总结了锤头寿命的各种因素,并着重从理论到应用分析了锤头材料的改进、研制,提高耐磨性,同时从理论上、应用上对最大破碎力、锤头的合理调配进行了具体的研究。通过对这几种因素的较详细的分析,体现了延长锤头使用寿命的可行性和方法方式的多样性。
关键词:改性高锰钢 中碳多元合金钢
破碎机中锤头(板锤)是最易磨损的零件,由于锤头是靠高速回转时产生的冲击能来击碎物料的,因而,锤头自身也受到物料的撞击和研磨作用而磨损。锤头(板锤)的磨损与锤头本身的材料、锤头制造质量、所破碎物料的特性、给料粒度的大小及水分、转子的圆周速度和处理量等因素有关。为充分利用锤头的材质。提高锤头的使用寿命,板锤可设计成对称形式。
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5.1锤头结构的改进问题
5.1.1 改进的介绍
在厚度上增加了15mm,其端部宽度增加了20mm,悬挂孔到端部的长度增加了10mm,悬挂处外圆的半径由90mm变为75mm.
5.1.2 改进的效果
1.对物料的冲击力增加了。因为锤头的重心在回转半径径向上外移,锤头在运转中线速度加大。锤头对物料的冲击功增加了,从而改善了破碎效果。 2.锤头的有效磨损量增加了。锤头单重一般按27千克算,有效磨损量占三分之一,即9千克。改进后的结构总重量变化小,有效磨损量达16千克。改进后一套的锤头相当于改进前的两套,降低了使用成本。
3.降低了出料粒度,提高了台时产量。改进后,悬挂孔到锤头端部长度由350毫米到360毫米,回转直径大约1250到1270毫米,锤头到壳板间隙由25毫米减小到15毫米。故可使出料粒度,由原来的20毫米以下,25%的粉状物,变为8—10毫米,60%的粉状物,大大改进了破碎机的破碎效果,从而提高了台时产量。
4.改善了粉磨效果。石灰石等物料经二次破碎后,要从能量消耗和效率上研究,破碎比研磨效率高,电耗小。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%的粉状物,极大改善了粉末机的生产效果。产量由每小时12吨提到每小时16吨,降低了生料的生产成本。
5.2 延长锤头使用寿命的研究
下面重点讨论一下锤头耐磨性提高,使用寿命延长的问题。决定一个板锤的使用寿命,有以下几个因素来评定:
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