復(fù)擺顎式破碎機(jī)的腔型設(shè)計及其發(fā)展

 

　　破碎腔的形狀和尺寸應(yīng)該滿足以下要求；第一，為防止機(jī)器超載和堵塞，在單位時間內(nèi)進(jìn)入破碎腔的物料不應(yīng)多于能夠破碎和排出的物料；第二，為了保證機(jī)器負(fù)荷均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、破碎板磨損均勻，物料要均勻地分布在破碎腔內(nèi)；第三，為廠提高破碎效率，防止堵塞和過粉碎現(xiàn)象，破碎后的物料應(yīng)能暢通地從破碎腔內(nèi)排出；第四，為了保證產(chǎn)品的細(xì)度和形狀是立方體，細(xì)碎型的破碎機(jī)，破碎腔的下部應(yīng)有平行區(qū)。

　　隨著破碎過程數(shù)學(xué)模型的建立，精確描述破碎過程也成為現(xiàn)實(shí)，1948年B.Epstin首先用統(tǒng)計學(xué)原理來研究物料的破碎規(guī)律，1956年S.R.Broadent及T.G.Callcatt等提小破碎的矩陣模型；1977年A.J.nch的進(jìn)一步分析粉碎過程的矩陣模型等。加上計算機(jī)的普及，建立符合顎式破碎機(jī)實(shí)際操作的模型并進(jìn)行數(shù)值計算也已成為可能，為進(jìn)一步的仿真、優(yōu)化設(shè)計提供了基礎(chǔ)。

　　例如考察常規(guī)待破碎物料在復(fù)擺顎式破碎機(jī)破碎腔內(nèi)的實(shí)際流動狀況時，必須充分考慮動顎復(fù)雜擺動特性t12，131。當(dāng)動顎板齒面某段由閉合極限位置回到開啟的極限位置這個過程中，處于此段的物料流動狀態(tài)是否一定為下落，是與緊相鄰的靠上一段和靠下一段動顎運(yùn)動狀態(tài)及破碎物料的狀態(tài)有關(guān)。而動顎板齒面某段從開啟極限位置運(yùn)動到閉合極限位置時，處于此段的物料主要處于被擠壓破碎狀態(tài)，其擠壓破碎程度亦與緊相鄰的靠上一段和靠下一段動顎運(yùn)動狀態(tài)及破碎物料的狀態(tài)有關(guān)。由此破碎物料被逐漸破碎和流動，最后排出。在考慮破碎物料在破碎腔內(nèi)受力、流動以及破碎齒面目上各點(diǎn)的運(yùn)動等特性基礎(chǔ)，上，所設(shè)計山的破碎腔按固定顎板與動顎板的形狀可以分為：“直線一直線”型，“曲、直線一曲、直線”型，“曲、直線—直線”型，“直線一區(qū)、直線”型等。腔型的優(yōu)化設(shè)計可以采用分層優(yōu)化法，及各個破碎層分別優(yōu)化。多層綜合優(yōu)化法可以避免分層優(yōu)化的缺點(diǎn)。當(dāng)然，可以結(jié)合兩種方法，先用多層優(yōu)化法求得排料層的優(yōu)化后的定、動顎傾角，然后進(jìn)行分層優(yōu)化。

　　隨著精確描述破碎過程的數(shù)學(xué)模型的建立，破碎腔的設(shè)計逐步趨向于高深腔方向發(fā)展，堵塞現(xiàn)象逐步得到改善，甚至可以設(shè)計出完全克服無堵塞式破碎腔形。

　　計算機(jī)輔助設(shè)計與顎式破碎機(jī)的自動化設(shè)計的結(jié)合隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，也開發(fā)出了一些顎式破碎機(jī)的CAD系統(tǒng)。二維CAD基本上實(shí)現(xiàn)了破碎機(jī)設(shè)計、優(yōu)化、繪圖的自動化，但要用二維的視圖來表示三維的物體。目前，借助于一些人型的三維繪圖軟件，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體模型的設(shè)計。

　　二維CAD系統(tǒng)主要包括設(shè)計計算部分和自動繪圖部分。程序的設(shè)計主要采用模塊化思路，一般包含有機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模塊，運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)仿真模塊，工作參數(shù)、主要零件的強(qiáng)度分析，有限元設(shè)計、繪圖等模塊通過主程序段的不同調(diào)用方式，各子模塊可以按順序執(zhí)行，通過公用變量完成數(shù)據(jù)的交換和傳遞。也可以調(diào)用單獨(dú)的任一模塊，人為地給定輸入。由于顎式破碎機(jī)的設(shè)計以成為成熟的產(chǎn)品設(shè)計，屬于變參數(shù)型設(shè)計，即新的設(shè)計對象與原有的基本類型設(shè)計相同或相近，主要的差異在于各部分的尺寸參數(shù)，繪圖模塊借助如AUTOCAD等軟件，實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化自動繪圖。

　　三維模型設(shè)計是以三維零件、部件結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的三維圖形設(shè)計。在三維模型的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行裝配，干涉檢查，有限元分析，運(yùn)動分析等高級的計算機(jī)輔助工作。利用三維的繪圖軟件，顎式破碎機(jī)的設(shè)計與制造過程從單一的平面圖轉(zhuǎn)變成可視化的三維動態(tài)圖形，從而使得CAD形象化，可視化，史接近生產(chǎn)實(shí)際，可以直觀地檢查產(chǎn)品工作過程中的相對運(yùn)動，及干涉原因等，縮短了產(chǎn)品的設(shè)計制造周期，達(dá)到了高效、快速、敏捷和一次試制成功的日的，有效地降低了設(shè)計制造成本，為進(jìn)一步的CAD和CAM的結(jié)合奠定了基礎(chǔ)。三維實(shí)體模型設(shè)計將逐步取代兩維的設(shè)計，成為顎式破碎機(jī)設(shè)計發(fā)展的趨向。

　　總之，就目前而言，我國顎式破碎機(jī)的設(shè)計在質(zhì)量和性能方面與國外水平還有很大的差距，就同樣的機(jī)型相比，機(jī)器的重量要比我國的小很多，說明其設(shè)計與制造的綜合水平比我國高的多。此外，機(jī)器的軸承小但壽命長；在耐磨材料，熱處理丁藝等方面也有刁；小的差距。提高我國的制造技術(shù)關(guān)鍵在于消化，吸收國外進(jìn)口的產(chǎn)品，自己的研究開發(fā)單位要重視具有自主知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)計開發(fā)，提高配套產(chǎn)品在內(nèi)的產(chǎn)品質(zhì)量，迎頭趕上國際水平。