Анализ действия несбалансированности ротора молотковой дробилки на его опоры

Аннотация

Молотковые дробилки - один из распространенных видов дробильного оборудования, которое выполняет действия по дроблению и измельчении, преимущественно хрупких, материалов.
Одним из весомых факторов влияющим на надежность и долговечность работы как элементов механического оборудования, так и всего комплекса оказывается технический, влияет на производительность и затрачиваемую мощность – это высокочастотные динамические колебания, а именно – вибрация, оно же – неуравновешенность.
Вибрация ротора со временем увеличивается и негативно влияет на подшипники, электрический двигатель и на саму конструкцию дробилки в целом что приводит к уменьшению надежности, а соответственно – к риску поломки, что в свою очередь приводит к увеличению вероятности аварийного отказа оборудования.
Одной из задач данного исследования является представление способа анализа и визуализации, определения и выявления значений отрицательного технологического фактора – вибрации вращающихся элементов, которая может быть вызвана: неудачной конструкции как ротора то и дробилки вообще; погрешности при изготовлении и монтаже ротора и молотков; неравномерным износом рабочих или опорных элементов.
Для анализа и понимания действий вибрации на опорные элементы (подшипники) молотковой дробилки необходимо было спрогнозировать величину действия силы вызванную несбалансированностью ротора и рассчитать массу груза для балансировки, и будо достигнуто через исследования, которые проводились на основе стенда для исследования процесса работы молотковой дробилки для понимания и оптимизации параметров и режимов дробления дробильного оборудования необходимого для измельчения интерметаллидов Ni-Al.
Поскольку центробежная сила меняет направление во время вращения в 3600 было определено максимальную и минимальную силы, а соответственно и реакции. Максимальные реакции возникают в те моменты, когда центр тяжести и ось вращения находятся на одной горизонтали.
Проведя расчеты - построены графики визуализации реакций опор в вертикальной плоскости и горизонтальной, которые позволяют увидеть цикличность процесса динамической нагрузки на опоры ротора и то вал стремится описать овальную траекторию. Также установлены: максимальных значений нагрузки при вращении ротора дробилки расчетным путем: при существующих размерах, технических возможностях и габаритах ротора максимальная нагрузка которое будут испытывать опоры составляет 49,64 Н в плоскости XOZ и 27,64 Н в плоскости XOY; и это без учета дополнительной нагрузки которое будет добавляться при дроблении от столкновения кусков материала для дробления с молотками ротора.