4.2 转子工作直径和粉碎室宽度

转子工作直径和粉碎室宽度与配套动力有一定的关系：

K?N (9) D?B其中：K——系数，一般K=9～23之间较为适宜 N——配套动力（千瓦）N=1.5kw D——转子工作直径（mm） B——粉碎室宽度（mm） 4.2.1 转子工作直径D

当配套动力一定时，转子直径过大则机器庞大，材料消耗多，成本增加，若转子直径过小，当线速度V一定时，则会造成主轴转速过高，工作平稳性差，不利于粉碎，促使生产率降低。根据实际生产需要、转子速度和凿片线速度，确定转子直径为D=180mm。

D?60V (10) ?n其中：V——凿片线速度（m/s），V=60m/s n——转子转速，

由后面计算得：n=3372r/min，取D=180mm。 4.2.2 粉碎室宽度B

粉碎室宽度太大，物料分布不均匀，当凿片数量一定时，搓擦次数少，粉碎能力低；粉碎室宽度太小，物料不能得到很好的粉碎，粉碎能力降低，生产率也降低。根据现有资料和转子直径，考虑到粉碎物料为秸杆等粗纤维物质，B可取大些，故确定粉碎室宽度B=120mm。

由式K?

N可得：K?22，满足要求。 D?B13

DB=KeN=0.55?1.5=0.01375 (11)

V60DB=1.3~2.8，取DB=1.5。

式中Ke为经验系数，一般Ke=0．55~0.75 由上式可以得知，当D=180mm时，B=120mm。 4.3 转子转速n的确定

根据粉碎机转子直径D，线速度V和现实加工要求，转子转速n由下式可得：

n1=

v60=60?60=3372r/min (12)

3.14?2?r3.14?2?0.1704.4 锤片和齿板间隙△R

不适当的凿片和齿板间隙很可能会显著地降低生产率和增加凿片与齿板的磨损，间隙过大，粉碎时间增加，不一定满足粒度要求，降低了生产率，但间隙太小，粉碎室容纳的物料少，增加功耗。根据国内设计粉碎机系列正交试验结果，推荐谷物类△R?4～8mm，秸杆类

△R?10～14mm，普通型△R?12mm。故取△R?12mm。

4.5 粉碎机生产率Q的确定

由于粉碎机的功率都是生产出机器之后才能够实际测量，现只有根据经验公式进行初步计算，由公式：

Q?3.6?r?n?k?k1?k2?D2?B/60 (13)

其中：r——物料容重 粗饲料容重r?0.18

n——转子转速 n?1275r/min

k——物料所形成的环流成时影响的系数 取k?0.6

k1——进料造成不均匀影响的系数 取k1?0.8

k2——下料口所对排料产生影响的系数 取k2?0.7

D——转子直径 D?420mm

14

B——粉碎室高度 B?430mm

Q?3.6?0.18?0.6?1275?0.8?0.7?0.422?0.43?60=0.3509 (T/h) (14)

4.6 配套功率N

粉碎机其粉碎的功率可以有如下经验的公式得到：

N1?C1Q (15)

其中： C1——系数 ，C1?(6.4～10.5），取C1?10 Q——生产率，Q?0.3509T/h

N1?10?0.3509?3.509kw

所以配套功率N?4kw 5 锤片式粉碎机的零件设计 5.1 锤片的选择

锤片式粉碎机的锤片的性能比较如下表4所示：

锤片是锤式粉碎机最主要的工作部件，也是易损件。对于粗饲料粉碎，选用矩形锤片，但常规锤片材料存在一定缺陷，在锤片强化设计中，为克服低碳钢、中碳钢和

表4 常见锤片使用性能比较

Tabel 4 Comparison of common hammer performance

锤片类型 使用性能 矩形锤片 通用性好，形状简单，易制造。 焊耐磨合延长使用寿命，制造成本较高。 金

尖角锤片 适于粉碎纤维质物料，但耐磨性差。

15

环形锤片 只有一个销孔，工作中自动变换工作角，因此磨损均匀，但结构较复杂。

特种铸铁的缺点，考虑在锤片工作棱角堆焊碳化钨合金，对锤片进行表面硬化处理，堆层厚1～3mm。按中华人民共和国行业标准选择I型：120—40—4 SB/T 10118-92，材料为65Mn钢[19][20]。

非淬火区淬火区

图4 锤片的结构和三维图

Figure 4 Structure and three-dimensional map of hammer 锤片数目Z=K1B=0.28?130=12.1

δ3式中δ—锤片厚度，粉碎谷物时，δ=2~4mm；粉碎茎秆，δ=5~6mm；粉碎骨头和贝壳，δ=6~10mm，K1—锤片配置密度系数，K1=0.28~0.42，取小值时粉碎粒度较大。

取整数Z=12片，锤片材料为65Mn钢，两端工作区热处理后硬度为HRC56~62，采用锤片排列采用对称交错式，轨迹均匀却，而且锤片排列左右对称，4根销轴上的合力作用在同一平面上，对称 轴相互平衡，因此平衡性好。 5.2 筛子设计

筛面是锤式粉碎机的排料装置，也是主要易损部件之一，其形状和

16

尺寸对粉碎效能有重大影响。一般设在转子下半周的位置(底筛)，在粉碎加工中，考虑到多物料多粒度的要求，应采用底筛或环筛。锤式粉碎机所用的筛片根据中华人民共和国行业标准关于锤片粉碎机筛片的标准选择2mm厚的优质钢板冲孔制成。筛孔的形状通常是圆孔或长孔。筛孔孔径根据粒度要求设计，选取孔径为2mm的圆孔[8]。

表5 筛板开孔率

Tabel 5 Opening rate of the sieve

项目

孔径/mm

2.5 3 3.5 4 46

50

3.5 4 4.5 5 54

57.6

筛孔径/mm 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 2 孔间距/mm 1.6 1.8 2.0 2.2 2.5 3 开孔率/% 12.

6

17.8

22.5

23.4

32.4

40

图5 筛子结构

Figure 5 Structure of the sieve

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