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颚式破碎机惯性力平衡优化

何仁玮 吕东 黄毓兴 薛璞

何仁玮,吕东,黄毓兴,等. 颚式破碎机惯性力平衡优化[J]. 计量科学与技术,2023, 67(2): 62-67 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0312
引用本文: 何仁玮,吕东,黄毓兴,等. 颚式破碎机惯性力平衡优化[J]. 计量科学与技术,2023, 67(2): 62-67 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0312
HE Renwei, LV Dong, HUANG Yuxing, XUE Pu. Balance Optimization of Inertia Force of Jaw Crusher[J]. Metrology Science and Technology, 2023, 67(2): 62-67. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0312
Citation: HE Renwei, LV Dong, HUANG Yuxing, XUE Pu. Balance Optimization of Inertia Force of Jaw Crusher[J]. Metrology Science and Technology, 2023, 67(2): 62-67. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0312

颚式破碎机惯性力平衡优化

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2022.0312
详细信息
    作者简介:

    何仁玮(1988-),成都市计量检定测试院工程师,研究方向:医疗器械计量,邮箱:herenwei1988@foxmail.com

    通讯作者:

    薛璞(1990-),成都市计量检定测试院工程师,研究方向:医学计量,邮箱:89690776@qq.com

  • 中图分类号: TB931

Balance Optimization of Inertia Force of Jaw Crusher

  • 摘要: 颚式破碎机由于其工作性质的特殊性,在使用时会产生很大的噪音和振动,这些因素会导致机器关键零部件产生疲劳损伤,影响整个机器的结构特性和工作稳定性,间接影响着日常的作业环境和工作效率,严重的振动甚至能对机器自身造成不可修复的破坏,进而影响使用寿命。振动是影响仪器设备正常工作的关键因素,强烈的振动会对破碎机的转速校准精度造成显著影响。因此,为降低颚式破碎机的振动频率,通过对颚式破碎机进行系统建模,并采用C++编程辅助计算,分析了机械系统的振动来源,应用机械系统动力学相关知识,对系统惯性力进行分析,并对破碎机结构进行优化:通过改变破碎机飞轮的偏心配重以及配重角度,使得偏心轴、飞轮和大带轮的质心满足颚式破碎机运动构件的质心运动方程。实验表明,该方法能够将系统的惯性力降低到优化前的三分之二。
  • 图  1  颚式破碎机及其机构运动简图

    Figure  1.  Schematic diagram of jaw crusher and its mechanism

    图  2  机构向量示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of mechanism vector

    图  3  质心轨迹图

    Figure  3.  Centroid trajectories

    图  4  优化前质心速度

    Figure  4.  Centroid velocity before optimization

    图  5  优化前质心加速度

    Figure  5.  Centroid acceleration before optimization

    图  6  优化前的质心运动轨迹、速度、加速度分布图

    Figure  6.  Distribution of centroid motion trajectory, velocity, and acceleration before optimization

    图  7  构件AB杆质心范围

    Figure  7.  Centroid range of element AB lever

    图  8  优化前后质心速度、加速度对比图

    Figure  8.  Comparison of centroid velocity and acceleration before and after optimization

    图  9  优化前后的运动轨迹及优化后的轨迹、速度、加速度分布图

    Figure  9.  Motion trajectories before and after optimization and trajectory, velocity, and acceleration after optimizatio

    图  10  构件AB杆和CD杆的质心范围

    Figure  10.  Centroid range of element AB lever and CD lever

    图  11  优化6个参数的质心加速度

    Figure  11.  Centroid acceleration optimized with six parameters

    表  1  破碎机参数

    Table  1.   Crusher parameters

    AB杆BC杆CD杆AD杆
    杆长a(mm)1614006001135
    质量m(kg)594437913414893
    质心距r(mm)16702300
    质心角θ(°)0180
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    表  2  AB杆优化参数范围

    Table  2.   Optimization parameter range of AB lever

    AB杆质量
    (kg)
    偏离角度
    (°)
    与支座距离
    (mm)
    最大值70035930
    最小值50000
    精度511
    下载: 导出CSV

    表  3  CD杆优化参数范围

    Table  3.   Optimization parameter range of CD lever

    CD杆质量(kg)偏离角度(°)与支座距离(mm)
    最大值20030400
    最小值100−30200
    精度515
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-12-31
  • 录用日期:  2023-02-03
  • 修回日期:  2023-03-03
  • 网络出版日期:  2023-03-08
  • 刊出日期:  2023-02-18

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