【圓錐碎石機(jī)模態(tài)、響應(yīng)、動(dòng)平衡分析及結(jié)論】圓錐碎石機(jī)做為一種重要的碎石機(jī)器，普遍運(yùn)用在冶金、礦山、煤炭和化工等工業(yè)地區(qū)，并在相應(yīng)的生產(chǎn)方案中起著性影響，圓錐碎石機(jī)工作時(shí)，電機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸和錐齒輪驅(qū)使偏心軸套操作，主軸自由地插在偏心套的錐形孔內(nèi)，在偏心套的迫動(dòng)下繞一不變做懸擺運(yùn)動(dòng)，使軋臼壁時(shí)而挨近時(shí)而遠(yuǎn)離定錐表面，石頭在粉碎腔內(nèi)獲得沖擊、擠壓和彎曲影響而被破碎，由于動(dòng)錐和偏心軸套質(zhì)心均不在其回轉(zhuǎn)線上，故在其操作過(guò)程當(dāng)中，出現(xiàn)時(shí)間性慣性力和對(duì)回轉(zhuǎn)的慣性力矩，引發(fā)機(jī)器的有害沖擊振動(dòng)，當(dāng)慣性力的頻率與碎石機(jī)的固有頻率相近或許相此時(shí)可引發(fā)共振，使碎石機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，甚至傷害。

圓錐碎石機(jī)模態(tài)、響應(yīng)、動(dòng)平衡分析及結(jié)論

近期，很多 對(duì)碎石機(jī)振動(dòng)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)獲得了多成果，分別對(duì)圓錐碎石機(jī)機(jī)架、鄂式破碎機(jī)架進(jìn)行了模態(tài)了解；還對(duì)H8800圓錐碎石機(jī)的主軸、動(dòng)錐和軋臼壁進(jìn)行了模態(tài)了解，建立了動(dòng)錐、主軸和機(jī)架構(gòu)成的整機(jī)模型，并進(jìn)行了模態(tài)了解，對(duì)于碎石機(jī)的有限元了解，很多 偏重于機(jī)架、主軸和動(dòng)錐等單一零件，整機(jī)了解時(shí)，對(duì)機(jī)身底面施加約束，默認(rèn)碎石機(jī)與地基間無(wú)減震器，不存在振動(dòng)。

1、整機(jī)模態(tài)了解

（1）有限元模型的建立

因碎石機(jī)附件類型不在少數(shù)，形狀復(fù)雜，建模時(shí)可忽略對(duì)整機(jī)模態(tài)了解影響不大的凸臺(tái)、圓角等，為了解的準(zhǔn)確性，簡(jiǎn)化后的模型性能和質(zhì)心應(yīng)與實(shí)際相同，憑借實(shí)即況定義各零件的材料特性，由于模態(tài)了解中非線性接觸行為（粗糙和無(wú)摩擦型號(hào)）只能為線性模式，因此它們會(huì)無(wú)需人工轉(zhuǎn)化為綁定或許無(wú)空間接觸辦法，在定義碎石機(jī)各零件接觸時(shí)遵循以下準(zhǔn)則：①假如零件之間存在相對(duì)滑動(dòng)，定義為不分離接觸；②假如零件之間不存在相對(duì)滑動(dòng)，定義為綁定，選擇無(wú)需人工劃分網(wǎng)格辦法劃分網(wǎng)格，共生成節(jié)點(diǎn)108429個(gè)，單元40889個(gè)，對(duì)4個(gè)橡膠減震塊下的鋼板施加不變約束。

（2）求解結(jié)果及了解

低階振型對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性起影響，設(shè)置求解前6階固有頻率和振型，選擇BlockLanczos辦法進(jìn)行了解求解，圓錐碎石機(jī)固有頻率是否相近由整機(jī)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，對(duì)應(yīng)頻率相同但相位不同，振型表現(xiàn)為正交，可視其為一對(duì)重根，將碎石機(jī)固有頻陋化為臨界轉(zhuǎn)速，求出與工作轉(zhuǎn)速330r/min的相對(duì)差值，當(dāng)部分臨界轉(zhuǎn)速小于工作轉(zhuǎn)速，機(jī)器開(kāi)動(dòng)時(shí)通過(guò)共振區(qū)，振動(dòng)加快，穩(wěn)定操作時(shí)，轉(zhuǎn)速相對(duì)差值均過(guò)10%，碎石機(jī)能避開(kāi)共振區(qū)，正常工作。

2、響應(yīng)了解

（1）諧響應(yīng)了解前處置

諧響應(yīng)了解是用在線性結(jié)構(gòu)在承受已知按正弦規(guī)律變化的載荷時(shí)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的一種技術(shù)，諧響應(yīng)了解時(shí)須 系統(tǒng)頻率范圍，設(shè)置求解頻率為5.5Hz，憑借數(shù)據(jù)求出激振力為18265N，影響點(diǎn)距回轉(zhuǎn)795毫米，將慣性力在程度面內(nèi)分解，分別為Fx=18265N，F(xiàn)y=18265N。

（2）求解結(jié)果及了解

碎石機(jī)空載操作時(shí)，下支架與液壓缸部分出現(xiàn)位移較大，橡膠減震塊出現(xiàn)剪切彎曲，碎石機(jī)不只出現(xiàn)程度振動(dòng)，還由于著輕微的搖擺，稱為程度-搖擺耦合振動(dòng)，下支架上某點(diǎn)沿各軸的位移分量，其合位移為2.1毫米，與實(shí)際相符；豎直方向位移為0.35毫米，因此，圓錐碎石機(jī)的振動(dòng)以程度圓振動(dòng)為主。

3、動(dòng)均衡了解

（1）配重方案

為了減小因慣性力和慣性力矩所引發(fā)的沖擊振動(dòng)，碎石機(jī)正常操作，圓錐碎石機(jī)都選擇安安裝配合重的辦法進(jìn)行均衡，由于碎石機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的限制，配重的慣性力不能與動(dòng)錐和偏心鋼套慣性力合力均衡，使用辦法是在偏心鋼套的上下方安安裝配合重，并對(duì)配重進(jìn)行灌鉛處置，以添加其慣性力，事實(shí)上，憑借碎石機(jī)大小錐齒輪相對(duì)位置的不同，對(duì)動(dòng)均衡方案選擇也不相同，下面以PYD600型圓錐碎石機(jī)為例，通過(guò)對(duì)工作狀況下整機(jī)及各零件位移的有限元了解，上佳均衡方案。

由于慣性力的漸漸減小，力的影響位置升高，其中，圓錐碎石機(jī)的質(zhì)心距離回轉(zhuǎn)為950毫米，力的影響點(diǎn)挨近質(zhì)心時(shí)，碎石機(jī)在程度方向平動(dòng)提高；遠(yuǎn)離質(zhì)心時(shí)，碎石機(jī)在豎直方向擺動(dòng)提高，平動(dòng)和擺動(dòng)是構(gòu)成圓錐碎石機(jī)振動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，因此，對(duì)不同動(dòng)均衡方案進(jìn)行了解，并對(duì)整機(jī)及各零件的位移狀況進(jìn)行 ，面思考其在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中的可行性與實(shí)用性后，終不錯(cuò)的動(dòng)均衡方案。

（2）求解結(jié)果及了解

圓錐碎石機(jī)以程度振動(dòng)為主，擺動(dòng)振動(dòng)幅度較小，其中，憑借下方配重或灌鉛后配重對(duì)振動(dòng)影響不（與無(wú)配重相對(duì)），這是由于PYD600型圓錐碎石機(jī)大錐齒輪位于小錐齒輪上方，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，下方配重大小獲得限制，同大錐齒輪在下方狀況相對(duì)，均衡 減小；上方配重的使用減少了程度位移，但對(duì)豎直位移影響不大，灌鉛后則 ，思考到下方配重在制作、安裝過(guò)程當(dāng)中的不便，可不思考下方配重的使用，結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)并面思考可行性，選擇正確方案可減少碎石機(jī)振動(dòng)幅度，延伸使用使用時(shí)間。

4、結(jié)論

（1）憑借BlockLanczos辦法對(duì)整機(jī)及轉(zhuǎn)子體進(jìn)行模態(tài)了解，結(jié)果表明，轉(zhuǎn)子體較低階固有頻率遠(yuǎn)過(guò)工作頻率，不會(huì)出現(xiàn)共振，整機(jī)有部分固有頻率小于工作頻率，開(kāi)動(dòng)時(shí)會(huì)通過(guò)共振區(qū)，出現(xiàn)共振時(shí)，碎石機(jī)會(huì)在程度方向移動(dòng)和扭動(dòng)，在豎直方向移動(dòng)和擺動(dòng)，橡膠減震塊是主要彎曲部位，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行正確計(jì)算，此時(shí)工作時(shí)需提高觀察，已免由于疲勞造成減震塊被傷害。

（2）諧響應(yīng)了解表明，圓錐碎石機(jī)在有載工作時(shí)，機(jī)架出現(xiàn)2毫米的振動(dòng)幅度，既有程度面內(nèi)的圓振動(dòng)，也有擺動(dòng)，稱之為程度-搖擺耦合振動(dòng)，以程度圓振動(dòng)為主。

（3）圓錐碎石機(jī)開(kāi)動(dòng)階段約耗時(shí)1.6s，轉(zhuǎn)速曲線可近似認(rèn)為是二次函數(shù)，瞬態(tài)了解表明，機(jī)架處振動(dòng)幅值約為7.0毫米，底部液壓缸處較大振動(dòng)幅度為8.7毫米。

（4）動(dòng)均衡了解時(shí)，結(jié)合圓錐碎石機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及配重生產(chǎn)安裝的可行性，可對(duì)不變大錐齒輪上的配重進(jìn)行灌鉛處置，減少振動(dòng)幅度，對(duì)于不同型號(hào)的碎石機(jī)，對(duì)配重的選擇應(yīng)面思考配重個(gè)數(shù)、是否灌鉛及配合使用等因素。

（5）圓錐碎石機(jī)動(dòng)能學(xué)發(fā)現(xiàn)結(jié)果為 碎石機(jī)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性供應(yīng)了理論根據(jù)，對(duì)碎石機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化擁有指導(dǎo)意義和依照價(jià)值。