自擊式飼料粉碎機(jī)故障分析及改進(jìn)

鄒建華

（內(nèi)蒙古地質(zhì)礦產(chǎn)集團(tuán)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020）

隨著科技技術(shù)的快速發(fā)展，其中對(duì)于養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展也有著巨大的貢獻(xiàn)，從過(guò)去老舊的養(yǎng)殖辦法變化到現(xiàn)在全新的全自動(dòng)自擊式飼料粉碎機(jī)。全自動(dòng)自擊式飼料粉碎機(jī)有著標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化、系統(tǒng)化、正規(guī)化等一系列的優(yōu)點(diǎn)。下面就對(duì)于該機(jī)器的在日常的工作使用中容易產(chǎn)生的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行一個(gè)探討。

自擊式飼料粉碎機(jī)一般是作為養(yǎng)殖業(yè)的主要養(yǎng)殖手段，其中對(duì)于養(yǎng)殖當(dāng)中所需要用到的飼料質(zhì)量與飼料加工成本問(wèn)題是起到了一個(gè)比較重要的作用。對(duì)于自擊式飼料粉碎機(jī)該機(jī)器是一種全新的自動(dòng)養(yǎng)殖設(shè)備，該設(shè)備有著能夠有效地控制出飼料大小問(wèn)題及其機(jī)器操作時(shí)候所造成的低能耗損失。但是該機(jī)器從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題上就會(huì)存在一些比較容易出現(xiàn)的問(wèn)題，那么本文筆者就從臨界轉(zhuǎn)速上對(duì)此進(jìn)行了一個(gè)計(jì)算跟分析，從其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上去尋找設(shè)計(jì)的缺陷，并且對(duì)此提高了原理上的改進(jìn)。

1 自擊式飼料粉碎機(jī)工作原理

該機(jī)器的工作原理是頂部的發(fā)電機(jī)組通過(guò)其對(duì)于聯(lián)軸節(jié)，來(lái)直接地帶動(dòng)其內(nèi)部轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)備，底部的發(fā)電機(jī)組，就通過(guò)其皮帶輪與三角皮帶帶動(dòng)其外部轉(zhuǎn)盤(pán)。工作時(shí)，內(nèi)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(pán)與外口的轉(zhuǎn)筒口就會(huì)以一個(gè)相對(duì)的反方向來(lái)進(jìn)行一個(gè)運(yùn)作過(guò)程，那么塊狀的飼料就會(huì)通過(guò)進(jìn)料口而下落，其機(jī)器就會(huì)對(duì)進(jìn)料口的飼料進(jìn)行篩選，排除比較細(xì)小的顆粒（該顆粒根本不能稱為飼料），其次進(jìn)入到了內(nèi)部的一個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)，進(jìn)入的飼料在這里進(jìn)行一個(gè)拋撒打擊的過(guò)程并且在運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束之后利用相反的高速運(yùn)動(dòng)原理將其拋到了外轉(zhuǎn)筒區(qū)里面。在外轉(zhuǎn)筒區(qū)的飼料都經(jīng)過(guò)了打擊拋撒導(dǎo)致了飼料的急劇破碎。與此同時(shí)，在內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)與外轉(zhuǎn)盤(pán)的間隙處的飼料被機(jī)器的剪切或者反彈的操作下從而導(dǎo)致破碎，然后又因?yàn)橄喾吹母咚龠\(yùn)動(dòng)原理給拋入到內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)區(qū)里面去進(jìn)行一個(gè)打磨沖擊。

那么飼料經(jīng)過(guò)了上文中的三個(gè)區(qū)域，并經(jīng)過(guò)不同程度的敲打、沖擊、打磨、互相沖撞的一系列過(guò)程而成為了粉碎性飼料，那么進(jìn)過(guò)其飼料篩選機(jī)制，篩選出來(lái)的合格產(chǎn)品就會(huì)通過(guò)其底部的出料口進(jìn)行出料。如果依然有大塊的飼料那么該飼料就會(huì)在離心力的作用驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行斜坡爬升，從而在此進(jìn)入到破碎區(qū)域去進(jìn)行分解破碎。

2 自擊式飼料粉碎機(jī)容易產(chǎn)生的故障與分析

在自擊式飼料粉碎機(jī)完成了其初次的原理設(shè)計(jì)跟結(jié)構(gòu)加工使用之后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于程序的整個(gè)操作應(yīng)用系統(tǒng)要進(jìn)行全程的一個(gè)運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)過(guò)程，然后就會(huì)發(fā)現(xiàn)飼料粉碎機(jī)振動(dòng)的振幅都是跟隨著內(nèi)部機(jī)器的轉(zhuǎn)速上升而變成由弱到強(qiáng)的一個(gè)遞增過(guò)程，并且同時(shí)的徑向振動(dòng)會(huì)比其軸向振動(dòng)感覺(jué)會(huì)劇烈許多，當(dāng)其內(nèi)部轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速達(dá)到1200r/min左右時(shí)候，其內(nèi)部轉(zhuǎn)盤(pán)工作轉(zhuǎn)速基本是為為350 r/min左右。同時(shí)對(duì)于外部轉(zhuǎn)盤(pán)工作轉(zhuǎn)速也可以達(dá)到600 r/min左右的一個(gè)速度，使其整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)發(fā)生異常強(qiáng)烈的振動(dòng)感覺(jué)，從而會(huì)導(dǎo)致電機(jī)毀壞，整個(gè)應(yīng)用程序系統(tǒng)也隨之崩塌。那么對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)機(jī)運(yùn)行在到產(chǎn)生這一個(gè)巨大的系統(tǒng)故障所需要的時(shí)間也只是在一瞬間而已。

既然已經(jīng)知道了產(chǎn)生故障的根本問(wèn)題就要去分析解剖，其中筆者認(rèn)為很大的問(wèn)題是以下幾個(gè)方面。飼料粉碎機(jī)是隨著其轉(zhuǎn)速的升高而導(dǎo)致其內(nèi)部的轉(zhuǎn)盤(pán)產(chǎn)生了不平衡或者也有可能是因?yàn)檩S承原件的早期損傷問(wèn)題在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中對(duì)其內(nèi)部的轉(zhuǎn)盤(pán)造成了更大的損害，同時(shí)也有可能是其內(nèi)部轉(zhuǎn)盤(pán)的零件配合不到位而導(dǎo)致其松動(dòng)問(wèn)題?？疾斓皆摍C(jī)器是參考國(guó)外的類似機(jī)器開(kāi)發(fā)研究，對(duì)其具有的比較高速的轉(zhuǎn)動(dòng)速度也是僅僅只有著一般的常規(guī)設(shè)計(jì)而對(duì)于高速的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)速度其根本沒(méi)有做出結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)和動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)計(jì)算草案，所以，對(duì)于其內(nèi)部轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速加快上升到了一定的程度便會(huì)產(chǎn)生十分劇烈的抖動(dòng)，也可能是存在其在根本的原理上所設(shè)計(jì)的一個(gè)誤差，從而導(dǎo)致了其內(nèi)部的轉(zhuǎn)盤(pán)對(duì)于臨界轉(zhuǎn)速的靠近工作轉(zhuǎn)速引起的系統(tǒng)共振現(xiàn)象。此外，對(duì)于此類問(wèn)題的發(fā)生還有可能是因?yàn)槠渎?lián)軸器的安裝位子不太正規(guī)，內(nèi)部轉(zhuǎn)盤(pán)產(chǎn)生局部的碰撞摩擦等等原因，從而加劇了其機(jī)器的震動(dòng)巨大化。

3 自擊式飼料粉碎機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速點(diǎn)

從上文中可以看出，機(jī)器會(huì)造成劇烈震動(dòng)的問(wèn)題是多方面的，那么比較重點(diǎn)的問(wèn)題是由于技術(shù)是參照國(guó)外類似產(chǎn)品而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)而成的，對(duì)于機(jī)器內(nèi)部轉(zhuǎn)盤(pán)的臨界轉(zhuǎn)速的問(wèn)題根本不能從其他的地方得到類似的參考，所以該問(wèn)題是造成系統(tǒng)震動(dòng)劇烈化的最為主要的原因。

根據(jù)國(guó)際社會(huì)的定義，臨界轉(zhuǎn)速可以定義為：因?yàn)橄到y(tǒng)共振而產(chǎn)生的響應(yīng)的特征轉(zhuǎn)速。由于其主心軸為一個(gè)彈性體，其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的離心力乃是干擾力的主要表現(xiàn)，從而會(huì)導(dǎo)致其彎曲的震動(dòng)，如果這股力量強(qiáng)迫著震動(dòng)的頻率與軸彎曲自我震動(dòng)頻率的時(shí)候，那么就會(huì)產(chǎn)生其彎曲的同步共振效果。效果一旦產(chǎn)生，其對(duì)于主心軸的損害是十分巨大的。

其中對(duì)于臨界轉(zhuǎn)速分析與研究的主要目的是為了確認(rèn)其子承系統(tǒng)的不同層次的臨界轉(zhuǎn)速，并且同時(shí)按照有關(guān)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)或者有關(guān)的技術(shù)規(guī)定來(lái)確定跟調(diào)整轉(zhuǎn)速，讓主心軸適當(dāng)遠(yuǎn)離機(jī)械的工作轉(zhuǎn)速?gòu)亩玫礁臃奖憧煽康脑O(shè)計(jì)。

4 自擊式飼料粉碎機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速臨界計(jì)算

對(duì)于其內(nèi)部轉(zhuǎn)盤(pán)的臨界值計(jì)算也就是要沿著主軸線從而讓其轉(zhuǎn)子質(zhì)量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量集中到結(jié)點(diǎn)上。那么對(duì)于結(jié)點(diǎn)的選擇都是選在有集中質(zhì)量的葉輪或者是聯(lián)軸器和軸截面有突變處部等位置。首先必須從選取轉(zhuǎn)速開(kāi)始其n=26r/min那么其計(jì)算輸入各軸段參數(shù)計(jì)算得出其Δ=2234，用n=2630r/min，計(jì)算得知其Δ=971Δ同時(shí)為了變?yōu)樨?fù)值可見(jiàn)等于零的值存在13～1325。這時(shí)就可以依據(jù)兩次計(jì)算所得行列式之值求得一階臨界轉(zhuǎn)速為13228r/min。

5 機(jī)器的改進(jìn)

對(duì)于其分析出來(lái)的結(jié)果和內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算結(jié)果以及自動(dòng)式飼料粉碎機(jī)的特點(diǎn)。對(duì)自擊式飼料粉碎機(jī)提出以下的改進(jìn)辦法。首先要重新確定其工作時(shí)間的轉(zhuǎn)速要在其不明顯影響粉碎效率的效果下重新把工作轉(zhuǎn)速重新調(diào)整到為9r/min很好地去避免激勵(lì)內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)的固有頻率。其次要去增加內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)軸的支撐硬度問(wèn)題，并適當(dāng)減對(duì)于內(nèi)部轉(zhuǎn)盤(pán)直徑尺寸方便增加其固有頻率。然后提高加工準(zhǔn)確度，焊接質(zhì)量水平，嚴(yán)格正確科學(xué)的進(jìn)行安裝，并且要把反擊板等非常容易損壞的設(shè)備更換為全新的新型耐沖擊，抗磨損特殊材料。最后要按照其技術(shù)要求對(duì)其內(nèi)部轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)行動(dòng)平衡處理。通過(guò)采取上述辦法之后，可以有效地對(duì)飼料粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等進(jìn)行改變，并且重新設(shè)施其運(yùn)行狀況，測(cè)試設(shè)備結(jié)果比較優(yōu)秀并且可以有效的將振動(dòng)幅度明顯降低在正常范圍之內(nèi)。

6 結(jié)語(yǔ)

我們國(guó)家作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)來(lái)看，養(yǎng)殖技術(shù)在國(guó)際地位上也是排名比較靠前的國(guó)家，所以非常有必要去發(fā)展和更新其養(yǎng)殖技術(shù)，為根本的我國(guó)的養(yǎng)殖業(yè)進(jìn)行服務(wù)。其自動(dòng)飼料粉碎機(jī)就是很好的例子，自擊式飼料粉碎機(jī)具有可以有效地綜合塊狀飼料沖擊破碎和打擊破碎及完美機(jī)動(dòng)篩選的功能，可以直接有效的控制出料粒度大小問(wèn)題，并且獲得較為顯著的節(jié)能效果。同時(shí)對(duì)于改進(jìn)之后的飼料粉碎機(jī)機(jī)件負(fù)荷問(wèn)題已經(jīng)可以達(dá)到比較理想的配置，讓其機(jī)器工作的穩(wěn)定性有了十分大幅度的提高。隨著該產(chǎn)品在設(shè)計(jì)與制造的方面有著進(jìn)一步完善，該機(jī)非常有可能成為一種應(yīng)用廣泛的新型高效飼料粉碎設(shè)備。

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