圓錐破碎機(jī)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算

圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐和偏心軸套的質(zhì)心，不在其回轉(zhuǎn)中心線上，因此在圓錐破碎機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，必然會(huì)產(chǎn)生慣性力和對(duì)固定點(diǎn)的慣性力矩。

這會(huì)對(duì)機(jī)架襯套和球面軸套產(chǎn)生一種隨偏心軸套回轉(zhuǎn)而周期性變化的作用力，從而引起破碎機(jī)有害的沖擊振動(dòng)，甚至影響圓錐破碎機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此必須找到慣性力和慣性力矩的大小和方向加以平衡，以此來(lái)消除或減輕這種有害作用。這就是動(dòng)力學(xué)計(jì)算。

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)可知，破碎機(jī)做規(guī)則運(yùn)動(dòng)，也叫旋回運(yùn)動(dòng)。為了使動(dòng)錐作規(guī)則運(yùn)動(dòng)，就必須給動(dòng)錐一個(gè)具有一定大小和方向的對(duì)固定點(diǎn)O的外力矩，與此同時(shí)，在動(dòng)錐上必然產(chǎn)生一個(gè)與外力局大小相等、方向相反的慣性力矩。

求動(dòng)錐的慣性力矩有兩種方法：

一種是根據(jù)動(dòng)錐上質(zhì)點(diǎn)的牽連加速度、相對(duì)加速度和哥式加速度，求得慣性力和慣性力矩。而是根據(jù)動(dòng)錐上質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量、動(dòng)量矩求得外力矩-慣性力矩。這兩種方法求得的計(jì)算結(jié)果是一樣的，即慣性力矩Ms為：

式中I1是動(dòng)錐本身軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，I2是動(dòng)錐對(duì)通過(guò)固定點(diǎn)O并垂直本身軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，w是偏心軸套的牽連角速度，θ是動(dòng)錐軸線與破碎機(jī)中心線所夾的鈍角，w1是動(dòng)錐相對(duì)自轉(zhuǎn)角速度。

動(dòng)錐繞破碎機(jī)中心線以等角速度w回轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理，動(dòng)錐的慣性力為：

式中r0是進(jìn)動(dòng)角，ρ是動(dòng)錐及偏心軸材料的密度（t/m3），Z1、Z2是動(dòng)錐懸掛點(diǎn)到單元體的距離（m），R1、R2是動(dòng)錐的軸線到相應(yīng)單元體邊緣的距離（m）。

整個(gè)動(dòng)錐對(duì)固定點(diǎn)O的總慣性力矩，就等于外力矩，即Fc0.h=Ms，由此可求得動(dòng)錐慣性力作用力作用線到固定點(diǎn)O的距離h。

偏心軸套部件的慣性力Fp（N）為：Fp=Gp.w.r/g，式中Gp是偏心軸套部件的質(zhì)量，w是偏心軸套的角速度，g是重力加速度，r是偏心軸套部件中心道機(jī)器中心線的距離。

由于偏心軸套部件是繞機(jī)器中心線轉(zhuǎn)動(dòng)的，慣性力作用點(diǎn)就在其重心上。因此，還需要計(jì)算出偏心軸套部件的重心位置：

式中各參數(shù)的含義：以機(jī)器中心線及偏心軸套上表面為準(zhǔn)，建立坐標(biāo)系。Zci是第i個(gè)空心圓柱的重心距上表面的坐標(biāo)，Xci是第i各空心圓柱的重心距機(jī)器中心線的坐標(biāo)。

偏心軸套部件對(duì)懸掛點(diǎn)的力矩Mp為：Mp=Fp×Lp，式中Lp是偏心軸套部件重心到懸掛點(diǎn)的距離。