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摘要：当前在粉碎工程当中，最常用的一种破碎设备就是颚式破碎机，简单的结构、易制作、方便维修、能够稳定运行是颚式破碎机的特点。颚式破碎机发展至今，已经有了一百多年的历史。媒矿和矿山、冶金和水利等行业都对其进行了广泛地应用。一般情况下，颚式破碎机是在露天的矿产进行工作，为了确保在恶劣的条件下，其能稳定且长时间的工作，就要保证其有可靠的运动部件和传动部件。基于此，本文论述了复摆颚式破碎机动力学及改进。
关键词：复摆颚式破碎机；动力学分析；改进研究
机器在运转的时候，颚式破碎机的动颚和连杆会有较大的惯性力产生，而在机器运动副中其会引起动压力，而这样会使运动副中磨损会增加，从而对构件强度产生影响，使机械效率得以降低。另外，由于惯性力的方向和大小变化是呈周期性的，所以会使机器以及机械基础有振动发生，不能均匀的回转偏心轴。为了将这些问题消除，需要对颚式破碎机的惯性力和加速度的变化规律进行研究，并将问题解决。
1.复摆颚式破碎机的工作原理和结构
1.1复摆颚式破碎机的结构
复摆颚式破碎机主要由七个部分构成，包括活动颚板和偏心轴、调整座和肘板、动颚和固定颚板以及机架。请看图1。
1.2复摆颚式破碎机的工作原理
从某种角度来讲，可以把复摆颚式简化，使其简化成曲柄摇杆机构。电动机使带以及带轮驱动，借助偏心轴让动颚进行上下运动。假如动颚上升，那么动颚同肘板之间就会有很大的夹角，以固定颚板为方向，推动动颚能够压碎物料，或者把物料劈碎，从而实现破碎的目的；假如动颚下行，那么动颚同肘板就会有很小的夹角，在弹簧和拉杆的共同作用下，动颚板会慢慢脱离颚板，这时候，在破碎腔的下口就会排出破碎物料。
2、复摆颚式破碎机的仿真分析
2.1简化导入三维模型
针对工作机构，实行仿真分析的时候，可对用ADAMS软件进行利用。针对研究对象目的，能够使物理模型得以简化，简化成虚拟样机，而这种样机的零件数量很少，因此其不会影响到仿真的分析结果。ADAMS这种软件不会把零件识别成几何体，而会把实体识别成几何体。因此，对于物理模型当中的所有零件，不要都使其模型化。而可对这种软件当中的布尔进行利用，实施操作，通过一定方式，使其以实体的方法呈现，包括简化和合并等方法，这样能使各部件的质心位置以及质量得以保证。在不对仿真分析结果产生影响的基础上，越简单、越少的零部件越好，这样能够使计算仿真分析的工作量得以减少，从而使仿真分析的工作效率得以提高，以下就是颚式破碎机的三维模型，请看图2。
在运动的时候，由于颚式破碎机的活动颚板和很多部件是相对静止的，所以在仿真前，为了便于连接好一切静止的部件，可把其当作一个整体，并忽略那些无关于仿真分析的固定颚板部分和机架部分。使复式颚式破碎机简化之后，可以将其当作成曲柄摇杆的机构。
2.2分析动颚出料口的运动行程
当动颚的水平行程为s，动颚的垂直行程为h，那么动颚行程的特征值就是m，m=h/s，当破碎的时候，假如有越大的物料量，那么就有越大的所需压缩量。一般情况下，进料口到排料口，水平行程会慢慢地减小。由于受到重力的作用，排料口才会自由的落下物料，因此可以说排料层物料下降的高度同排料口处的水平行程的大和小有着莫大的关联。能够使物料往下排料，将机器的处理能力提高的即动颚垂直行程。但值得注意的是，不能有较大的垂直行程值，这是因为物料在破碎的时候，在垂直方向，定颚齿板同动颚齿板间会有相对运动产生，而且在这个时候会摩搓物料，使粉料产生，从而会对产品粒度产生影响。
2.3分析动颚的加速度
在复摆颚式破碎当中，相对于动颚部件来讲，不管是偏心距离和转动惯量，还是肘板质量都较小，因此都可忽视。运转破碎机的时候，动颚会有较大的惯性力产生，而在机器的各运动副中，惯性力会让一种动压力产生，而这不仅会磨损到运动副中，还会使机器效率得以降低，对构件强度产生影响。以下就是动颚的垂直加速度和水平加速度的图，请看图3。
在运动的时候，由于颚式破碎机的活动颚板和很多部件是相对静止的，所以在仿真前，为了便于连接好一切静止的部件，可把其当作一个整体，并忽略那些无关于仿真分析的固定颚板部分和机架部分。使复式颚式破碎机简化之后，可以将其当作成曲柄摇杆的机构。
2.2分析动颚出料口的运动行程
当动颚的水平行程为s，动颚的垂直行程为h，那么动颚行程的特征值就是m，m=h/s，当破碎的时候，假如有越大的物料量，那么就有越大的所需压缩量。一般情况下，进料口到排料口，水平行程会慢慢地减小。由于受到重力的作用，排料口才会自由的落下物料，因此可以说排料层物料下降的高度同排料口处的水平行程的大和小有着莫大的关联。能够使物料往下排料，将机器的处理能力提高的即动颚垂直行程。但值得注意的是，不能有较大的垂直行程值，这是因为物料在破碎的时候，在垂直方向，定颚齿板同动颚齿板间会有相对运动产生，而且在这个时候会摩搓物料，使粉料产生，从而会对产品粒度产生影响。
2.3分析动颚的加速度
在复摆颚式破碎当中，相对于动颚部件来讲，不管是偏心距离和转动惯量，还是肘板质量都较小，因此都可忽视。运转破碎机的时候，动颚会有较大的惯性力产生，而在机器的各运动副中，惯性力会让一种动压力产生，而这不仅会磨损到运动副中，还会使机器效率得以降低，对构件强度产生影响。以下就是动颚的垂直加速度和水平加速度的图，请看图3。当对重块质量是一百二十六千克的时候，破碎机承受的是最小的水平惯性力[2]。
一般来讲，都是将对重添加到破碎机偏心质量的反方向上，但从实际情况来看，在反方向上并非都有对重。将一百二十六千克的对重添加到偏心质量的反方向上，破碎机达到的是最小的水平方向受力。为了能够实现最优平衡，可向上向下往偏心质量反方向逐一偏转角度，将破碎机的最佳动平衡求出。通过结果可以知道，在偏心质量反方向的某一个角度，对对重进行添加，能够达到最小的水平惯性力[3]。
3.结束语
本文的对象为复摆颚式破碎机，通过实验的方式，对其进行配重，而配重很显然有非常明显的优化效果，不仅能够减小复摆颚式破碎机的振动力，同时也减小了复摆颚式破碎机的惯性力。并且在此基础上，能够使复摆颚式破碎机的可靠性以及平稳性得到有效提高，本文论述了复摆颚式破碎机的结构和工作原理以及复摆颚式破碎机动力学及改进，希望能够为相关的研究者提供一定的参考依据。
参考文献：
[1]苗君明，于金苓.基于Matlab的PE400X600复摆颚式破碎机机构参数优化设计[J].辽宁省交通高等专科学校学报，2012，14（6）：32-34.
[2]赵淑玲，邵玉丽，王长昕等.复摆颚式破碎机破碎腔宽度变化及影响[J].洛阳理工学院学报（自然科学版），2014，24（1）：23-26.
[3]乔国栋，胡俊波，赵杰等.PEX250×1000型细碎复摆颚式破碎机主要机构的优化设计[J].机械制造，2015，53（7）：31-33.
论文作者:蔡昌伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/27
标签：复摆论文; 颚式破碎机论文; 惯性力论文; 物料论文; 行程论文; 偏心论文; 水平论文; 《基层建设》2017年第10期论文;