1、配錘模型建立
一般錘式破碎機(jī)的錘頭分布可以歸結(jié)為：沿主軸軸線方向的組數(shù)，用A、B、C、……來(lái)表示，每組錘頭在回轉(zhuǎn)軸圓周上的母線分布及數(shù)量．可用阿拉伯?dāng)?shù)字來(lái)表示，此外還有1個(gè)組間角。因此要表示1臺(tái)錘式破碎機(jī)的錘頭分布狀況，可用組數(shù)、每組個(gè)數(shù)、組間角來(lái)表述。而要表述某一位置的錘頭，則可用組號(hào)加圓周分布的母線序號(hào)來(lái)表示。以GXP1212型高效細(xì)碎機(jī)為例，該機(jī)錘頭共6組，每組3只，組間角600。為了進(jìn)行理論分析，須作如下設(shè)定：
1)每只錘頭為一理想的質(zhì)點(diǎn)。
2)各質(zhì)點(diǎn)離主軸回轉(zhuǎn)中心的距離為一定值。
3)錘頭按理想狀況均布。
2、配錘表的編制
2.1錘頭分布表
GXP1212細(xì)碎機(jī)的錘頭分布見表1。
2.2錘頭的磨損規(guī)律及配置表編制
GXP1212高效細(xì)碎機(jī)在我廠運(yùn)行40d后的錘頭狀況見表2。
由表2可見，如果原來(lái)錘頭的個(gè)體差異忽略不計(jì)，則磨損量形從大到小的排序?yàn)椋篋CBAFE。
一般地，物料由破碎機(jī)的進(jìn)料溜子導(dǎo)入，總是中部的料多于邊部，所以錘頭的磨損量存在中間組向邊上組遞減的規(guī)律。這一規(guī)律在設(shè)計(jì)配錘方案時(shí)必須予以考慮。
為了尋求一種適合大多數(shù)情況的錘頭排列方案，不妨先假設(shè)1套按等差規(guī)律制作的錘頭，并找出這套錘頭的最佳排列方案。將該機(jī)錘頭按單只重進(jìn)行排序，設(shè)以最重的為1號(hào)，依次至最輕的為18號(hào)。
在作排列方案時(shí)，除了要運(yùn)用磨損規(guī)律外，同時(shí)考慮到為減小偏心振動(dòng)，每組錘頭的各錘重最好要差不多。在組序的排列先后上，按磨損規(guī)律及沿回轉(zhuǎn)軸的中截面兩側(cè)均布的原則。一般可以按DCBEFA或CDEBAF的規(guī)律排列。
組序確定后再排列每組的3只錘頭。在D組的3只錘頭首先按由重到輕的順序排定的情況下，其余各組可按“輕重相濟(jì)”的原則排列。所謂“輕重相濟(jì)”，可以理解為“重中一輕，重輕一中，中輕一重”的配錘法則。如在排列C組時(shí)，D組Dl錘為重錘，D3錘為中錘，則在C組的C2應(yīng)是輕錘，按此類推，排列如表3，并用軸向偏心矩M軸和徑向偏心矩M徑來(lái)表征配錘方案的優(yōu)劣。正確排列后可運(yùn)用方案的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行計(jì)算與評(píng)定。
由于是按等差規(guī)律制作的錘頭，所以表3的錘頭號(hào)數(shù)就可以作為該錘頭重的代表值來(lái)進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)效果和結(jié)論與事實(shí)是等效的。取每組的等差和、按組間距為1、按軸中截面取矩計(jì)算M軸：M軸= (51 -42)×2.5+(24 - 33)×1.5+(15 -6)×0.5
= 13. 5。
為求M徑的值，現(xiàn)引入分布圓的概念。
2.3分布圓
引入分布圓是為了明了地找到偏重的母線或配重的母線，并在量值上得到確定。
將表3中最后一列數(shù)依次填入按母線數(shù)量均分的圓上，即得分布圓及其簡(jiǎn)化圖如圖1示。
按照力學(xué)原理，分布圓的簡(jiǎn)化其實(shí)很簡(jiǎn)單，只要在對(duì)稱位置同減一數(shù)其平衡性質(zhì)不變。
該分布圓的簡(jiǎn)化規(guī)律為：①同一直徑線上的2數(shù)同減其最小數(shù)，分布圓性質(zhì)不變；②同1個(gè)三角形內(nèi)3個(gè)數(shù)同減其最小數(shù)，分布圓性質(zhì)不變；③相鄰3數(shù)的，兩邊數(shù)分別加上中間數(shù)，再使中間數(shù)為0，分布圓性質(zhì)不變（相鄰2數(shù)的，可設(shè)邊上數(shù)字為0來(lái)處理）。分布圓簡(jiǎn)化到只剩相間2個(gè)數(shù)或1個(gè)數(shù)（或全部為0）為止，即得最簡(jiǎn)分布圓。
分布圓的簡(jiǎn)化規(guī)律均來(lái)自于對(duì)稱平衡規(guī)律。一般地說(shuō)，各質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于回轉(zhuǎn)中心對(duì)稱布置，質(zhì)量相等，則系統(tǒng)就平衡，否則就不平衡。
規(guī)律中的“性質(zhì)不變”指的是平衡性不變，這包含兩重意思，～是原來(lái)是平衡的，簡(jiǎn)化后仍是平衡的，反之．則不平衡；二是指其量值上的不變。
規(guī)律中的“減”確切地說(shuō)是同時(shí)減去1個(gè)數(shù)，當(dāng)然這個(gè)數(shù)可以是正數(shù)，也可以是負(fù)數(shù)。
由圖1的最簡(jiǎn)分布圓可以看出，M徑=0，可見表3是一個(gè)完全平衡的配錘方案。
但事實(shí)上，1套錘頭的各只錘頭不可能是會(huì)呈等差分布規(guī)律，所以在現(xiàn)實(shí)情況下，按上述方案配置的錘頭就不一定是平衡的，上述方案配置的錘頭就不一定是最佳的，在實(shí)際中還要對(duì)配錘方案進(jìn)行調(diào)整。
3、GXP1212細(xì)碎機(jī)錘頭的配置
由表2可計(jì)算磨損后錘頭的軸向偏心矩。M軸= (66.3 - 66.8)×2.5+(65.9 - 70.9)×
1.5+ (64.7 - 63.9)×0.5=-8.35
分布圓及其簡(jiǎn)化見圖2。根據(jù)最簡(jiǎn)分布圓可作出方案的評(píng)價(jià)。從圖2的最簡(jiǎn)分布圓可以看出，倒三角形左上側(cè)的對(duì)應(yīng)6號(hào)母線上如果配重4kg，即可基本實(shí)現(xiàn)平衡要求，我們把這個(gè)數(shù)記作M徑。的值。
M軸、M徑值均很大，這說(shuō)明該破碎機(jī)錘頭的配置狀況會(huì)產(chǎn)生很大的不平衡力，也必然會(huì)產(chǎn)生破碎機(jī)的大幅度振動(dòng)。
顯然，M軸、M徑值越大，不平衡力矩就大，這也是我們所不希望出現(xiàn)的。因此不但更換新錘頭時(shí)要注意用科學(xué)的方法進(jìn)行配置，錘頭運(yùn)行了一個(gè)時(shí)期后，其原有的平衡狀況也會(huì)隨著錘頭磨損的不均勻而破壞，這時(shí)更要做好錘頭的重新配置工作。
通過(guò)上面的定量分析，對(duì)錘頭進(jìn)行配置。配置后的評(píng)價(jià)表、分布圓及其簡(jiǎn)化圓分別見圖3和表4。
由圖3的最簡(jiǎn)分布圓可知，在正三角形右下側(cè)的3號(hào)母線上配重0. 85kg，即可基本實(shí)現(xiàn)平衡的要求。
顯然，M軸、M徑的值減小了，按該方案重新配錘后，破碎機(jī)運(yùn)行狀況得到明顯的改善，設(shè)備振動(dòng)己基本消除，產(chǎn)量已有較大提高。
4、配置方案的調(diào)整
如果認(rèn)為配置后的M徑值仍較大，可對(duì)方案進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整。其調(diào)整的思路是將某組上最簡(jiǎn)分布圓最大值與最小值所在母線上的錘頭進(jìn)行調(diào)換。如本例，由圖3的最簡(jiǎn)分布圓可知，其1號(hào)、3號(hào)母線位數(shù)據(jù)分別為最大與最小，故可考慮將B組或D組（或F組）的1號(hào)母線上的錘與2號(hào)母線上的錘進(jìn)行調(diào)換。然后根據(jù)M徑值決定方案的取舍。試將B組的1號(hào)母線上的與3號(hào)母線上的錘頭進(jìn)行調(diào)換，作為方案3，其對(duì)應(yīng)配置及評(píng)價(jià)表、分布圓及簡(jiǎn)化圓分別見表5及圖4。
5、結(jié)論
1)錘式破碎機(jī)的配錘對(duì)于確保破碎機(jī)的正常運(yùn)行起著非常重要的作用，須引起廣大企業(yè)的重視。
2)本文所提供的配錘圖表是基于每組3只錘頭的和偶組數(shù)模型，對(duì)于其它結(jié)構(gòu)類型的錘式破碎機(jī)，須根據(jù)本文所供的方法作出變通處理。
3)本文提供的配錘思路是一種基于靜態(tài)平衡的理想狀況，實(shí)際情況將更復(fù)雜，有待于進(jìn)一步探討。
