建材机械(建材机械工程手册pdf)

 

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反击式破碎机主要参数设计

一、给定的原始数据是：

（1） 破碎能力为每小时100-180吨。

（2） 破碎机出料粒度10-50mm

（3） 破碎机的破碎程度为：粗中、中细。

（4） 破碎机的允许各种湿度的破碎

（5） 破碎机的破碎对象是：矿石

（6） 进料尺寸有≤500mm。

1.1转子的直径与长度

转子直径一般与入料块尺寸有关。要破碎物料，就需要有足够大的冲击能量，也就是要有一定的转子直径才行。根据实践资料统计，入料块与转子直径的关系可按下列经验公式来确定。

d=0.54D-60 (1.1)

式中：d——最大给料粒度，mm；

D——转子直径，mm。

上式用于单转子计算，其计算结果还得乘以2/3。

这次毕业设计设计的为单转子的反击式破碎机，物料的给料粒度为200-435 mm，最大给料粒度d=435 mm。

故有以上可得：

D=(435×3÷2+60)÷0.54=1319≈1320 mm

转子的长度主要根据破碎机生产能力的大小而定。根据统计资料，转子的长度L与直径D之比，一般为0.5～1.2。L/D比值较小时，机体结构平稳性较差，这种机器只能用于物料硬度小、处理能力要求不高的单转子反击式破碎机上。

由以上可知，D=1320 mm，而PF1315反击式破碎机的尺寸D的值相同，故按其设计转子长度L,L=1500 mm。

D/L=1320/1500=1.41＜1.2，可知其机体结构的平稳性可以。

1.2转子转速的计算

转子转速n（r/min）可按下式计算：

n=60V/πD （1.2）

式中： D——转子直径，m；

V——转子线速度，m/s。

转子的转速根据板锤所需要的线速度来决定。板锤的速度与物料的性质，粒度，破碎比，机器结构，板锤的磨损诸多因素有关。通常粗碎时转子线速度为15-40m/s；细碎时为40-70m/s。因为转子转速高增加细粒含量，但同时能耗增加，板锤磨损加快，对破碎机制造工艺精度要求也较高，故转子速度不宜太高。

反击式破碎机板锤冲击物料不同于锤式破碎机仅是锤头质量和速度产生的动能，而是靠整个转子产生的动能通过反击板冲击物料。所以，当输入功率一定时，转子转速和转子质量如何优化组合是最关键的问题。 根据经验，碎煤时板锤线速度v=50-60m/s比较合适；破碎石灰石时，板锤线速度v=30-40m/s比较合适。

板锤线速度取v=32m/s。

n= =461r/min

1.3生产率的计算

1.3.1生产能力

反击式破碎机的生产能力与转子的转速有关，又与转子表面同板锤前侧面之间所形成的空间有关。假设每当板锤经过反击板时的排料量与通路大小成正比，而排料层的厚度等于排料粒度。

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每一块板锤前面所形成的通路面积为：

s=(h+a)b (1.3)

式中：s——每一块板锤前面所形成的通路面积，2m；

h——板锤的高度，m；

a——板锤与反击板之间的间隙，m ；

b——板锤的宽度，m 。

在此次设计中以上参数选取为：

h=0.117m a=0.065m b=0.142m

s=(0.117+0.065)×0.142= 0.026

每一块板锤排料体积为：

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=(h+a)b=s (1.4)

式中：——每一块板锤排料的体积，；

——排料粒度，m 。 取=132mm =0.132m

故= 0.026×0.132=0.0

转子每转一转时排料体积为：

=c(a+h)b =c (1.5)

式中：——转子每转一转时排料体积，;

c——转子上板锤数目。

设计板锤数面为4 ，故从c=4 。

=4×0.0034=0.0137 。

如果转子每分钟的转速为n转，这样每分钟排出物料的体积为：

V=c(h+a)bn =cn (1.6)

则产量为：

(1.7)

式中：V——每分钟排出物料的体积，

n——转子的转速,r/min；

——产量，t/h；

ρ——物料的密度， t/。

这次设计的反击式破碎机来源于生产实践，是根据生产实际的需要提出的。它为一台单转子破碎机，破碎物料为矿石。转子转速为461r/min 。建材机械工程手册矿石密度ρ≈1.6-3.5t/ ，取最大ρ=3.5t/。

故= 60ρcn =60×3.5×0.0137× 461 t/h = 1327t/h

在此还必须指出，所得的理论生产能力与实际生产能力相差较大，必须乘以修正系数K。故反击式破碎机的产量计算公式为：

Q=60c(h+a)bdKnρK (1.8)

式中： Q——修正后的产量，t/h；

K——修正系数，计算中多取为0.1。

由上可知，1327 t/h

设计是根据生产实际的需要提出的，要求破碎机生产能力为100-180t/h 。而设计初步计算得Q=132.7t/h基本满足生产设计要求 。

1.4电动机的功率

反击式破碎机的功率消耗与很多因素有关，但主要取决于物料的性质、转子的圆周速度、破碎比和生产能力。

目前，反击式破碎机的电动机功率尚无一个完整的理论计算公式，一般都是根据生产实践或实验数据而采用经验公式选择破碎机的电动机功率。

根据单位电耗确定电动机功率：

N=kQ (1.9)

式中：N——电动机的功率，kW；

k——比功耗,kW·h/t，

比功耗视破碎物料的性质、破碎比和机器结构特点而定，对中等硬度石灰石，粗碎时k=0.5～1.2；细碎时k=1.2～2。

由设计的反击式破碎机为粗破，生产能力较大，故k可取1.2 。而Q=132.7t/h ，

可得 N=1.2×132.7=159.24kW

反击式破碎机的功率也可按以下经验公式计算：

N=0.0102Q /g (1.10)

式中：g——重力加速度，m/；

——转子的圆周线速度，m/s。

有前计算知Q=132.7t/h ；=32m/s

N=0.0102×132.7× kW =141.43kW

由计算得到的功率并考虑到实际生产中不稳定冲击等因素，N取值应大于上述计算中较大的数值159.24kW ,查《机械设计手册1》。综合经济性和使用性能选取一般异步电动机Y系列（IP44）三相异步电动机Y355L-6电动机：额定功率为220kW ，转速根据JB/T5274-1991标准查得为980r/min 。

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