[发明专利]一种反击式破碎机板锤磨损的外部估测方法

权利要求书

1.一种反击式破碎机板锤磨损的外部估测方法，其特征在于，采用如下方法：

(1)、推导转动系统相关参数的理论关系：

a、板锤是嵌入反击式破碎机转子外围的长方形刚体，反击式破碎机的转动系统包括一起绕转轴旋转的转子、飞轮和板锤，转动系统绕转轴旋转达到额定转速后，在没有制动力的情况下，停止转动系统的转动只能依靠转动系统与转轴的摩擦力f_摩擦让其停止，转动系统的转速从额定转速至停止的时间为t_摩擦，转动系统完成停止所需摩擦力所做的功W_摩擦＝f_摩擦*t_摩擦；根据能量守恒定律W_摩擦＝E_转动系统，其中E_转动系统为转子、飞轮和板锤组成的转动系统的转动动能；

b、而E_转动系统为转子和飞轮的动能加上板锤的动能之和，公式：E_转动系统＝∑_{转子和飞轮}+∑_板锤；

c、另外，转子和飞轮的旋转属于刚体绕定轴转动，根据刚体绕定轴转动的动能公式，得其中I_{转子和飞轮}为转子和飞轮的转动惯量，ω为转子和飞轮、板锤的转动角速度，转动动能只和转动惯量和角速度相关，而转子和飞轮绕轴转动的转动惯量只跟质量分布相关，转子和飞轮的形状不变则其转动惯量不变；又因为转子和飞轮的转速是电机的额定转速乘以飞轮的转速比，所以转子和飞轮的转速为常量，则ω不变，所以E_{转子和飞轮}在达到相应的额定转速后为固定值；

d、板锤的旋转属于刚体绕定轴转动，故得又因为板锤为密度均匀的长方形刚体，所以分析板锤的转动惯量时，把板锤的质量集中在垂直于所绕转轴的轴线的平面上的一条直线上，然后以该条直线对板锤的质量分布离散化成n个质量块,所述的n为1以上的自然数，每个质量块重量m相同，所以其中r为每个质量块中心到所绕转轴的轴线的距离；所以

故得如下等式：

则，

e、由于E_{转子和飞轮}、f_摩擦、ω²都是定值，所以将简化为a，将简化为b，得如下简化后的公式：

f、板锤的磨损是从自由端向转轴逐渐转移的，磨损后一个质量块后转动系统停止所花的时间与磨损前一个质量块后转动系统停止所花的时间之差

所以磨损n个质量块的过程中摩擦力使转动系统停止所花的时间的变化只跟板锤上面每个离散点所对应质量块的重量m和该质量块的中心距离轴线的距离r_n的平方成正比，当m取无限小并且为定值的时候，可以近似认为中心到轴线的距离r_n等于磨损边缘到轴线的距离，即Δt_n只与成正比，转动系统停止所花的时间跟磨损距离具有唯一的相关性；

故磨损到第n个磨损块时，转动系统从额定转速至停止的时

(2)、监测转动系统仅在摩擦力作用下从额定转速到停止的时间，将该时间与公式中的t_n对比即可知道板锤磨损的情况。

2.如权利要求1所述的一种反击式破碎机板锤磨损的外部估测方法，其特征在于，所述的监测转动系统在摩擦力作用下从额定转速到停止的时间为：使用PLC控制器的计数器对安装在飞轮上的接近开关或者安装在转轴上的编码器产生的信号进行采集，通过每秒钟采集到的信号的个数来计算飞轮的转速，采集飞轮的转速从开始停机一直到转速为0所消耗的时间。

3.如权利要求1所述的一种反击式破碎机板锤磨损的外部估测方法，其特征在于，所述的监测转动系统在摩擦力作用下从额定转速到停止的时间为：考虑到摩擦力是不变的，使用PLC控制器的计数器对安装在飞轮上的接近开关或者安装在转轴上的编码器产生的信号进行采集，通过每秒钟采集到的信号的个数来计算飞轮的转速，然后设定一个单位时间，计算该单位时间内飞轮速度的减小量，即按公式来计算让速度减为0所需的时间。