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鄂式破石机结构平衡重优化研究

发布时间:2019-07-30

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鄂式破石机结构平衡重优化研究

1.均衡重的大小和安装位置,使偏心轴回转不均匀性减小,机器及基础所受的振动力降到很低,提高了机器整机的性概述鄂式破石机普遍运用在矿山、冶金、建材、化工等工业,而这些工业需破碎的石头量也快速添加,那么要使碎石机能更加地工作,在对碎石机进行设计时,所需对它的动力学性能:机构均衡重、拉杆弹簧计算载荷和飞轮操作惯量等进行优化设计,由于鄂式破石机在操作过程当中对机座出现时间性激励,这一激励将使机器及基础出现振动,这样将加速机器的磨损,减少机器的使用时间,为了尽可能减小鄂式破石机本身惯性力所出现的振动,通常都在飞轮或带轮上加性能均衡块,本文凭借Matlab的优化功能,在Matlab环境下对一PE型双腔鄂式破石机的机构均衡重进行优化设计,通过优化计算调改均衡块的性能和方向角到更好值,使随机构位置而变化的振动力降到很低。

2.力学模型建立为一鄂式破石机的力学模型,其中OA为偏心轴,它的长度为/1,其上所受的力(F21)x、(F21)y为动颚影响在曲柄上的约束反力,为使F21得以均衡,在曲柄轴r1、Y处加均衡重Gd则假设均衡重出现惯性力为FD,出现的惯性力偶矩为MdAB为动颚,它的长度为/2,F2表示影响在动颚质心处的惯性九惯性力F2的方向角为02,M2表示影响在动颚上的惯性力偶矩,F12、F32分别为偏心轴和肘板对它的约束反力,O1B为肘板,它的长度为/3,肘板的自重、惯性力、惯性力矩与其它运动构件相对不是很大,在进行受力了解时通常将其略去不计,因此肘板为二力构件,即获得来自机架和动颚的约束反力F23和F43.由于机构均衡是对惯性载荷在支座上引发的附―)加动压力的均衡,因此在进行均衡问题的力了解中,不必思考除惯性载荷(惯性力、惯性力矩)以外的其余外力,根据达朗伯原理,可把构件出现的惯性载荷当作外力,影响在出现该惯性载荷的对应构件上,使机构位于动态静力均衡,将机构动力学问题转化为静力学问题,按静力学办法求解。

取为级组,肘板为二力构件,假定曲柄轴为匀速操作,则ei=,这样可列以下力学方程:Fi为影响在曲柄轴支座上的合力,即由于惯性力的存在对支座出现的附加动压力,Mk为影响在曲柄轴支座上的合力矩,此力矩由原动机均衡,在计算机构均衡重时不予思考。

3.优化模型建立3.1设计变量装加在飞轮上的均衡重的位置可按结构,即均衡重的向径ri为预先给定,把均衡重大小GD和向径的方向角Y做为设计变量:3.2目的函数以影响在曲柄轴支座上的合力Fi很大值很小为目的函数:3.3约束条件两个设计变量的边界约束为:G2―Gd>0表示均衡重Gd的上限为KG2;2tt―x2>0,表示向径的方向角Y的上限为2nK由设计者取值,在这里K取0.4真实案例了解以一PE型双腔鄂式破石机为例,它的运动机构简图及构件长度可根据有关资料。

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