论文对冲击破碎机械工作机构撞击中心分析是关于对写作破碎机械论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文破碎机械包括论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
摘 要：撞击中心对于机器的性能设计和节能研究至关重要.为了确定冲击、破碎机械工作机构撞击中心的位置,采用运动学和动力学的分析方法,分别以碰撞体和工作机构为研究对象,通过分析碰撞方程和运动方程,验证撞击中心的位置以及碰撞体应满足的几何条件,为冲击、破碎机械的设计提供了理论依据.
关键词：撞击中心；冲击机械；破碎机械；碰撞冲量
中图分类号：U418.3文献标志码：B
0引言
在旧水泥混凝土路面的维修中,经常要采用冲击破碎机械对旧水泥面板进行破碎,从而消除板下脱空,恢复基层对水泥混凝土块的支承作用,同时对土基和基层进行补充压实.冲击破碎机械冲击作用力大,压实能力相当于普通振动压路机的6倍左右,因此在碰撞过程中容易对其内部构件产生损坏,对冲击破碎设备工作机构的撞击中心进行合理设计,可以提高设备性能,减少构件损伤,同时达到节能的效果.
1撞击中心的定义
为了避免机器在碰撞工作过程中产生很大碰撞力引起构件的损坏,对绕定轴转动刚体在碰撞过程中所受碰撞冲量进行全面的分析,如图1所示.得到碰撞体绕定轴转动的撞击中心的重要定义和公式
式（1）表示：当外碰撞冲量S作用于物体对称平面的撞击中心K,且垂直于支点O和质心C的连线时,在支点处不引起碰撞冲量.
若从节能的角度出发对绕定轴转动碰撞体的冲量进行分析,不难得出：当打击作用点偏离撞击中心时,最佳打击冲量在受到影响的过程中将损耗于支点O内.所以撞击中心对于机械设计无论是从节能、强度、使用寿命以及安全性考虑都是非常重要的.但是根据对冲击、破碎、碰撞等相关机械的研究,发现这些机械工作机构中的碰撞体（锤头或夯锤）在工作过程中是在绕运动轴转动[1],如图2所示.
图2（a）是锤式破碎机或反击式破碎机工作原理,锤头和工作转盘通过销轴铰接在一起,当工作转盘绕主轴转动时,锤头在对路面或矿石碰撞打击的工作过程中绕销轴转动,而销轴则做圆周运动.图2（b）则是一种冲击压路机的工作原理,夯锤安装在钢轮的销轴上,销轴作随主轴平动和相对主轴转动的合成运动,夯锤在冲击地基的过程中作随销轴运动和绕销轴转动的合成运动.图2可以说明碰撞体绕动轴转动时不仅存在相对绕定轴转动刚体的转动,而且存在相对平面运动刚体的转动；碰撞体绕动轴转动反映了碰撞工作过程的一般情况,绕定轴转动则反映特殊现象[23].
式（1）所表示的撞击中心公式是依据碰撞时的冲量定理和冲量矩定理分析求得的[45].而冲量矩定理主要对某定点或某轴而言,所以式（1）只对求刚体绕定轴转动的撞击中心有效.那么当碰撞体绕工作机构的动轴（销轴）转动时撞击中心的位置如何确定,这就是本文要解决的问题.
为了便于分析,以下将图2中的锤子或夯锤简称为刚体,转盘和钢轮简称为主刚体.
2刚体绕动轴和定轴运动的碰撞方程
为了分析刚体绕动轴和定轴转动时的撞击中心以及相对工作机构中的位置,首先应根据碰撞过程的基本定理找到既适用刚体绕定轴转动又适用刚体绕动轴转动的一般碰撞方程.
由运动学可知刚体的平面运动可分解为刚体平动和转动,由此可得刚体的平动或转动只是平面运动的两种特殊现象；由图1和图2不难看出,平面运动刚体能够充分体现刚体绕动轴和定轴转动的运动本质特性.因此可将碰撞体绕动轴和定轴转动的碰撞转换为平面运动刚体的碰撞进行研究.
根据质点系相对于质心的动量矩定理、动量定理、冲量的定义以及研究碰撞问题的两点简化,不难得到相对质心的冲量矩定理和冲量定理.根据相对质心的冲量矩定理和冲量定理将得到用于研究平面运动刚体碰撞的方程.
式中：S为冲量；M为刚体质量；JC为刚体通过质心C且和其对称面垂直的转动惯量；VCx、VCy、UCx、UCy和ω1、ω2分别表示刚体碰撞前后两个瞬时质心速度在x、y轴上的投影和角速度.
根据平面运动刚体的碰撞方程,可对刚体绕动轴和定轴转动在碰撞过程中的撞击中心进行分析.但是从刚体平面运动的碰撞方程分析可知,在碰撞过程中刚体所受的碰撞冲量和刚体碰撞前后的质心速度和角速度有关.而由图1和图2可以看出,刚体质心速度和角速度的大小和方向主要取决于主刚体速度和角速度的大小和方向.为了清晰地表达刚体质心速度和角速度,应对刚体和主刚体组成的系统进行运动分析.
3刚体绕动轴转动的运动分析
为了分析刚体绕动轴和定轴转动的运动,应以刚体和主刚体为研究对象,刚体通过销轴和主刚体连接.设主刚体作平面运动时,刚体随主刚体上轴销运动的同时相对其转动,如图3所示.分别建立一个定坐标Oxy和两个平动坐标O′x′y′、O″x″y″.主刚体上O′的速度为VO′,且和O′y′轴的夹角为α,主刚体相对平动坐标O′x′y′的角位移为β,角速度为β·；刚体相对平动坐标O″x″y″的角位移为φ,角速度为φ·；刚体相对主刚体的角位移为θ,相对角速度为θ·.则φ·为刚体的绝对角速度,且和主刚体绝对角速度以及碰撞体相对主刚体角速度有下列关系
4工作机构撞击中心的位置确定
现以绕动轴（销轴O″）转动的刚体为研究对象,对其在碰撞过程中所受的所有碰撞冲量进行分析.当其受到外碰撞冲量S的作用时,刚体对动轴同时发生碰撞,动轴对刚体产生的反碰撞冲量为SO″x和SO″y,如图4所示,所取坐标和图3相同.
鉴于碰撞过程非常短促,物体在碰撞开始和结束时的位置基本上没有改变,因此物体的位移可以忽略不计.将式（5）所表示的刚体质心速度改写成为分别表示两个刚体碰撞前后的速度关系式代入式（6）,可得
4.2VO′为0时的刚体撞击中心
5结语
（1） 本文将平面运动碰撞方程和多刚体系统运动分析相结合,分析得到在多刚体系统中刚体于6种情况下存在撞击中心位置以及应满足的几何速度条件.这是分析碰撞冲量对绕动轴和绕定轴转动刚体作用的有效方法,为研究多刚体系统的碰撞提供了分析思路.
（2） 刚体在某位置存在撞击中心,则作用于其上的碰撞冲量对动轴和定轴的反碰撞冲量为0.当刚体相对主刚体运动,作用于其上的碰撞冲量只影响碰撞体的质心速度和角速度,而不影响主刚体的质心速度和角速度.
（3） 刚体在相对主刚体的运动过程中,当刚体的质心速度和支点和质心的连线垂直,且和外碰撞冲量平行时,则刚体在该位置存在撞击中心.这是在多刚体系统碰撞中确定刚体存在撞击中心位置的一种简单有效的方法.
参考文献：
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[责任编辑：杜敏浩]
总结:本文是一篇关于破碎机械论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
参考文献：
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