1樣機(jī)故障與故障分析

1.1樣機(jī)故障

    在自擊式飼料粉碎機(jī)完成初次設(shè)計(jì)、加工后首次試機(jī)時(shí)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行狀況監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)飼料粉碎機(jī)振動(dòng)的振幅隨轉(zhuǎn)速上升而由弱到強(qiáng)遞增，并且徑向振動(dòng)比軸向振動(dòng)劇烈，在內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速上升到1300r/min左右時(shí)（內(nèi)轉(zhuǎn)盤工作轉(zhuǎn)速為1450r/min；外轉(zhuǎn)盤工作轉(zhuǎn)速為700r/min），整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生異常強(qiáng)烈的振動(dòng),致使電機(jī)毀壞，整個(gè)系統(tǒng)也隨之崩潰。整個(gè)系統(tǒng)開機(jī)運(yùn)行到產(chǎn)生這一重大故障的過程只發(fā)生在很短的時(shí)間內(nèi)。

1.2故障分析

    從飼料粉碎機(jī)振幅隨轉(zhuǎn)速上升來看，故障可能與內(nèi)轉(zhuǎn)盤不平衡、軸承早期損傷、內(nèi)轉(zhuǎn)盤缺損或有裂紋、內(nèi)轉(zhuǎn)盤零部件配合松動(dòng)或地腳螺栓聯(lián)接松動(dòng)有關(guān)?？疾炝私獾皆擄暳戏鬯闄C(jī)是參照國內(nèi)外類似產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)的，對(duì)具有較高轉(zhuǎn)速的內(nèi)轉(zhuǎn)盤僅用一般常規(guī)設(shè)計(jì)方法，而沒做結(jié)構(gòu)模態(tài)分析和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算，所以，內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速上升到一定程度振動(dòng)突然加劇，也可能存在設(shè)計(jì)失誤，致使內(nèi)轉(zhuǎn)盤臨界轉(zhuǎn)速靠近工作轉(zhuǎn)速引起了系統(tǒng)共振。此外，還可能同時(shí)存在聯(lián)軸器安裝不正、內(nèi)轉(zhuǎn)盤局部碰摩等原因，從而加劇系統(tǒng)的振動(dòng)結(jié)合飼料粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、故障現(xiàn)象及旋轉(zhuǎn)機(jī)械通常的故障機(jī)理，對(duì)飼料粉碎機(jī)故障作故障樹分析。

    經(jīng)對(duì)飼料粉碎機(jī)逐步進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)在所有的基礎(chǔ)事件（除共振外）中，同時(shí)存在內(nèi)外轉(zhuǎn)盤沒有進(jìn)行動(dòng)平衡、加工裝配精度低、內(nèi)轉(zhuǎn)盤上的零件裝配精度低、內(nèi)轉(zhuǎn)盤長期存放不當(dāng)及安裝時(shí)造成軸彎曲變形等事件，這些事件均會(huì)不同程度地造成飼料粉碎機(jī)的振動(dòng)。但振動(dòng)如此劇烈，除此之外是否還存在設(shè)計(jì)缺陷，飼料粉碎機(jī)工作轉(zhuǎn)速是否接近內(nèi)轉(zhuǎn)盤臨界轉(zhuǎn)速呢？從現(xiàn)象上分析，此次劇烈振動(dòng)與共振很相似，但還需從理論上進(jìn)行確定。

2飼料粉碎機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)盤臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算方法

    根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO），臨界轉(zhuǎn)速定義為：系統(tǒng)共振時(shí)發(fā)生響應(yīng)的特征轉(zhuǎn)速。由于軸是一個(gè)彈性體，其旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生以離心力為表征的干擾力，從而引起軸的彎曲振動(dòng)，當(dāng)這種強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率與軸彎曲自振頻率相重合時(shí)，就出現(xiàn)彎曲共振現(xiàn)象。從理論上說，此時(shí)軸的彎曲變形將無限制地增加，以致造成軸的破壞。臨界轉(zhuǎn)速分析的主要目的在于確定轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)的各階臨界轉(zhuǎn)速，并按照經(jīng)驗(yàn)或有關(guān)技術(shù)規(guī)定，調(diào)整轉(zhuǎn)速，使其適當(dāng)遠(yuǎn)離機(jī)械的工作轉(zhuǎn)速，以得到可靠設(shè)計(jì)。例如，設(shè)計(jì)地面旋轉(zhuǎn)機(jī)械時(shí)，一般要求：對(duì)于工作轉(zhuǎn)速（n）低于一階臨界轉(zhuǎn)速（nc1）的轉(zhuǎn)子，應(yīng)使n<0.75nc1；對(duì)于工作轉(zhuǎn)速高于其一階臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子，應(yīng)使1.4nck
3飼料粉碎機(jī)改進(jìn)

    針對(duì)以上分析和內(nèi)轉(zhuǎn)盤臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算結(jié)果，以及設(shè)備的特點(diǎn)，對(duì)自擊式飼料粉碎機(jī)提出如下改進(jìn)措施：①重新確定工作轉(zhuǎn)速，在不明顯影響粉碎效率的情況下，將工作轉(zhuǎn)速重新調(diào)整到為900r/min，以避免激勵(lì)內(nèi)轉(zhuǎn)盤的固有頻率；②增加內(nèi)轉(zhuǎn)盤軸的支承剛度，并適當(dāng)減小內(nèi)轉(zhuǎn)盤直徑尺寸，以增加其固有頻率；③提高加工精度、焊接質(zhì)量，嚴(yán)格、正確地進(jìn)行裝配；④將反擊板等易損件換為新型耐沖擊、抗磨損特殊材料；⑤按技術(shù)要求對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡處理。通過采取上述措施，對(duì)飼料粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等進(jìn)行改進(jìn)后，重新試機(jī)，其運(yùn)行狀況良好，振動(dòng)幅度明顯降低在正常范圍之內(nèi)。

4結(jié)語
    
    飼料原料的粉碎是飼料加工中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。自擊式飼料粉碎機(jī)科學(xué)地綜合了塊狀飼料沖擊破碎與打擊破碎及動(dòng)態(tài)篩分的功能，可以較好地控制出料粒度大小，獲得較為顯著的節(jié)能效果。通過改進(jìn)后，飼料粉碎機(jī)機(jī)件負(fù)荷達(dá)到了較合理的配置，穩(wěn)定性有了較大幅度的提高。隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的進(jìn)一步完善，該機(jī)有望成為一種應(yīng)用廣泛的新型高效飼料粉碎設(shè)備。