改造自击式饲料粉碎机的方案

1样机故障与故障分析

1.1样机故障

    在自击式饲料粉碎机完成初次设计、加工后首次试机时，对整个系统进行运行状况监测，发现饲料粉碎机振动的振幅随转速上升而由弱到强递增，并且径向振动比轴向振动剧烈，在内转盘转速上升到1300r/min左右时（内转盘工作转速为1450r/min；外转盘工作转速为700r/min），整个系统发生异常强烈的振动,致使电机毁坏，整个系统也随之崩溃。整个系统开机运行到产生这一重大故障的过程只发生在很短的时间内。

1.2故障分析

    从饲料粉碎机振幅随转速上升来看，故障可能与内转盘不平衡、轴承早期损伤、内转盘缺损或有裂纹、内转盘零部件配合松动或地脚螺栓联接松动有关。考察了解到该饲料粉碎机是参照国内外类似产品开发设计的，对具有较高转速的内转盘仅用一般常规设计方法，而没做结构模态分析和动态设计计算，所以，内转盘转速上升到一定程度振动突然加剧，也可能存在设计失误，致使内转盘临界转速靠近工作转速引起了系统共振。此外，还可能同时存在联轴器安装不正、内转盘局部碰摩等原因，从而加剧系统的振动结合饲料粉碎机结构特点、故障现象及旋转机械通常的故障机理，对饲料粉碎机故障作故障树分析。

    经对饲料粉碎机逐步进行检查，发现在所有的基础事件（除共振外）中，同时存在内外转盘没有进行动平衡、加工装配精度低、内转盘上的零件装配精度低、内转盘长期存放不当及安装时造成轴弯曲变形等事件，这些事件均会不同程度地造成饲料粉碎机的振动。但振动如此剧烈，除此之外是否还存在设计缺陷，饲料粉碎机工作转速是否接近内转盘临界转速呢？从现象上分析，此次剧烈振动与共振很相似，但还需从理论上进行确定。

2饲料粉碎机内转盘临界转速计算方法

    根据国际标准（ISO），临界转速定义为：系统共振时发生响应的特征转速。由于轴是一个弹性体，其旋转时产生以离心力为表征的干扰力，从而引起轴的弯曲振动，当这种强迫振动的频率与轴弯曲自振频率相重合时，就出现弯曲共振现象。从理论上说，此时轴的弯曲变形将无限制地增加，以致造成轴的破坏。临界转速分析的主要目的在于确定转子支承系统的各阶临界转速，并按照经验或有关技术规定，调整转速，使其适当远离机械的工作转速，以得到可靠设计。例如，设计地面旋转机械时，一般要求：对于工作转速（n）低于一阶临界转速（nc1）的转子，应使n<0.75nc1；对于工作转速高于其一阶临界转速的转子，应使1.4nck
3饲料粉碎机改进

    针对以上分析和内转盘临界转速的计算结果，以及设备的特点，对自击式饲料粉碎机提出如下改进措施：①重新确定工作转速，在不明显影响粉碎效率的情况下，将工作转速重新调整到为900r/min，以避免激励内转盘的固有频率；②增加内转盘轴的支承刚度，并适当减小内转盘直径尺寸，以增加其固有频率；③提高加工精度、焊接质量，严格、正确地进行装配；④将反击板等易损件换为新型耐冲击、抗磨损特殊材料；⑤按技术要求对转子进行动平衡处理。通过采取上述措施，对饲料粉碎机结构设计等进行改进后，重新试机，其运行状况良好，振动幅度明显降低在正常范围之内。

4结语
    
    饲料原料的粉碎是饲料加工中非常重要的一个环节。自击式饲料粉碎机科学地综合了块状饲料冲击破碎与打击破碎及动态筛分的功能，可以较好地控制出料粒度大小，获得较为显著的节能效果。通过改进后，饲料粉碎机机件负荷达到了较合理的配置，稳定性有了较大幅度的提高。随着产品设计与制造的进一步完善，该机有望成为一种应用广泛的新型高效饲料粉碎设备。