反击式破碎机动力学分析设计原则及参数优化

　　反击式破碎机是一种新型的破碎设备，体积比较小，结构简单，破碎比大，能源消耗比较少，在进行矿石进行破碎时有很好的选择性，他是由   1942年，德国人Andreson在总结了鼠笼型破碎机的锤式破碎机的结构特性和工作原理基础上，发展起来的一种破碎机。由于它具有功耗少、振动小、噪音低等优点，目前已在国内外的火力发电厂中得到广泛应用。但是，对反击式破碎机的动力学和参数设计尚未作过深入研究。因而，目前需要解决的反击式破碎机两大设计问题主要是参数设计和零部件强度计算。
　　反击式破碎机应该满足岩石破碎的工艺要求和高效、节能、稳定地工作，具体设计原则如下：a.生产率高；b.破碎比大；c.机械性能稳定；d.能耗省；e.磨损低。
　　破碎机动力学参数优化设计就是为减小和消除工作机构因运动件惯性力引起的附加动载而进行的设计计算，包含机构平衡重、拉杆弹簧计算载荷、飞轮转动惯量等的计算确定。对于作平面往复运动或复合运动的构件，由于构件的惯性力或惯性力矩是机构位置的函数，因此单个构件的平衡是没有意义的。减小或消除它们在运动中的惯性力而引起的附加动载，只能通过整个机构的平衡来实现。平面运动机构惯性力的平衡，工程中通常采用部分平衡的方法，其平衡重的确定主要有质量替代法、广义质量替代法 和最优动力平衡法三种。最优动力平衡法是一种运用优化设计方法求解最佳机构平衡重的方法。

　　根据动力学分析和反击式破碎机的设计原则，选取影响其工作性能的主要参数作为设计变量。在进行主要参数设计中，为了满足反击式破碎机的设计原则、边界条件和几何约束条件，必须对其进行约束限制。综上所述，主要参数优化设计归结为求7个设计变量，24个不等式约束，单目标寻优的非线性规划的问题。
　　a.通过对反击式破碎机的动力学分析，获得了锤环和转子碰撞后的变化规律，提出了破碎力公式，销轴反冲力公式和破碎功率公式。
　　b.提出了反击式破碎机主要参数设计原则，探讨了主要参数的优化设计，在设计中引入计算机，并应用优化方法，简化设计过程，提高了设计精度和速度，是一个可行的方法。
　　c.优化数学模型和程序只需少量修改，适用于锤式和反击式破碎机的主要参数优化设计。
　　d.本文中涉及到较多经验数值，要进行大量的试验或运行经验来确定，这是需要进一步完善的工作。
　　本文通过对锤环与单颗粒脆性岩石的碰撞动力学分析，获得了锤环和转子轴等零部件的受力情况和破碎功耗情况。同时介绍了破碎功率测试结果。提出了设计反击式破碎机的基本原则，按照这些原则探讨反击式破碎机主要参数的优化设计。