鄂式破石机结构平衡重优化研究

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，提高了机器整机的面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。