惯性破碎机的振动系统由振动质量(环锥、破碎锥及激振器的质量)、弹性支承刚度及激振力(由回转的偏心重块产生)构成。为了保证机器稳定地工作,必须对惯性破碎机的振动系统进行计算,以便找出振动质量、弹性支承刚度、偏心重块的质量矩与振幅及自振频率的关系,合理地选择弹性支承刚度。
为了简化计算,作如下几点假设:
a.破碎锥沿环锥内表面作无滑动的滚动;
b.由于机器的摆动角度很小,故在OZ方向的位移可视为零;
c.不计入重力及破碎锥旋回力矩的影响。
采用动静法,根据达朗伯原理,以动锥和环锥整体为研究对象,在惯性破碎机中,整个机器及弹性支承装置对称于机器的中心线,故令∑kx=∑ky=∑k;rc为偏心重块质心至OZ轴线的距离;ω为激振器回转角速度;φ为偏心重块回转的相位角,直线BC与OX轴线的夹角(图示位置φ=0);M为电动机诱导至主轴上的力矩。
当稳定运动时,破碎机的球面中心将绕机器静止时的轴线作圆周运动,而破碎锥与环锥将绕通过球面中心且与机器静止时的轴线平行的K0Z′轴作圆锥面运动。
为了减少惯性破碎机对基础的动负荷,根据振动隔离理论,只要使强迫振动频率ω大于自振频率ωp的4~5倍,便可得到良好的效果。弹簧的刚度一般是通过ω与ωp的比值来控制。通常取频率比Z(Z=ω/ωp)为4~6。
选取惯性破碎机弹性支承的刚度时,不仅要考虑使弹簧传给基础的动负荷不使建筑物产生有害的振动,而且还须考虑弹簧应有足够的支承能力。