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【JX17-54】双轴椭圆振动筛分机结构设计(二维+论文)

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【JX17-54】双轴椭圆振动筛分机结构设计(二维+论文)
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出料口A3.dwg
弹簧A4.dwg
弹簧上支座A3.dwg
弹簧下支座A3.dwg
椭圆振动筛总装图A0.bak
椭圆振动筛总装图A0.dwg
横梁与法兰A3.dwg
进料口A3.dwg
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JX17-54 【JX17-54】双轴椭圆振动筛分机结构设计二维+论文
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1 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告(详细版)论文相似性检测报告(详细版) 报告编号:报告编号:f41d6d33-1b62-42fd-b048-a75700bcbf96 原文字数:原文字数:17,044 检测日期:检测日期:2017年04月16日 检测范围:检测范围:中国学术期刊数据库(CSPD)、中国学位论文全文数据库(CDDB)、中国学术会议论文数据库(CCPD)、中国学术网页数据库(CSWD) 检测结果:检测结果: 一、总体结论一、总体结论 总相似比:7.91%7.91% (参考文献相似比:0.00%0.00%,排除参考文献相似比:7.91%7.91%) 二、相似片段分布二、相似片段分布 注:绿色区域绿色区域为参考文献相似部分,红色区域红色区域为其它论文相似部分。 三、相似论文作者(举例4个)三、相似论文作者(举例4个) 点击查看全部举例相似论文作者 四、典型相似论文(举例20篇)四、典型相似论文(举例20篇) 头部中前部中部中后部尾部 序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间 13.60%轻型矿用接近共振筛的虚拟仿真研究学位论文武登山西安电子科技大学2007 22.16%圆振动筛的结构有限元分析及优化学位论文周靖皓安徽理工大学2013 32.16%非线性共振式振动时效方法及应用研究学位论文李岩舟广西大学2013 42.16%双频合成振动筛分方法的探讨学位论文宋红年长安大学2007 2 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 点击查看全部举例相似论文 五、相似论文片段(共5个)五、相似论文片段(共5个) 序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间 52.16%变椭圆轨迹振动筛的工作原理及动态特性分析学位论文晏静江西华大学2007 62.16%非线性自同步振动机动力学行为分析学位论文郭虎伦哈尔滨工业大学2008 72.16%2YAC2460振动筛的运动学及动力学仿真学位论文陈海林江西理工大学2009 82.16%数控弹簧高速自动分选机自动上料机的设计学位论文任欢湖北工业大学2008 92.16%电磁振动机械设备的发展与展望期刊论文李文汇 等机电产品开发与创新2008 102.16%反共振振动机械的关键技术研究学位论文刘劲涛东北大学2011 112.16%激振器水平放置的反共振振动机关键技术研究学位论文刘登伟东北大学2009 122.16%反共振振动机虚拟样机及性能预测的研究学位论文王倩倩东北大学2010 132.16%振动筛工作原理研究与预警装置抗振性能测试学位论文刘士珍河南科技大学 142.16%基于UML的立磨机CAD系统分析与设计学位论文张磊西安建筑科技大学2003 152.16%基于Pro/E与ANSYS的振动筛三维设计及有限元分析学位论文罗乐平江西理工大学2009 1 1送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【2.16%】 位置: 头部中前部中部中后部尾部 来源:双频合成振动筛分方法的探讨 学位论文宋红年,2007年 长安大学 振动筛的惯性问题进行了针对性的研究和研究9。 1.1.2选题的意义 1)尽管目前国内外研究和应用了各种新机型,象临界滚筒筛、筛面曲张筛等等。但它们只适 不同振幅和不同频率的力作用,使物料的透筛率提高,最终达至提高筛分效率的目的,同时筛 网堵塞程度也会降低。1.4.2课题的意义首先振动筛结构简单,生产效率高,工作可靠,并被广 泛的应用,因此对筛分机的运动分析和结构调整仍具有很大的理论和现实意义。另一方面,由 3 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 用于一定的场合,而振动筛结构简单,生产效率高,工作可靠,适用面广,因此针对筛分机 的运动分析和结构调整仍是极具理论和现实意义的。 2)另一方面,由于振动筛分机械工作噪音大,工作条件差,零部件易损坏,有关如何改进结 构,采用更合理的动力学参数,使设备出现故障时更加易于维修的研究将作为一个重要课题 ,是今后振动 于振动筛分机械工作噪音大,工作条件差,零部件易损坏,有关如何改进结构,采用更加 2 2送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【2.16%】 位置: 头部中前部中部中后部尾部 来源:轻型矿用接近共振筛的虚拟仿真研究 学位论文武登山,2007年 西安电子科技大学 振动筛分机械有很多种结构型式等。尽管这些振动筛在结构和工作原理上存在着差别,但振 动筛分机械通常是由以下三个部分所组成。 1)激振器 用以产生周期变化的激振力,使工作机体产生持续的振动。常用的激振器有:惯性式激振器 、弹性连杆式激振器、电磁式激振器、液压式或气动式激振器,以及凸轮式激振器等。 2)工作机体或平衡机体 如筛箱、台面和平衡架体等,但在一些振动筛分机中无平衡架体。为了完成各种工艺过程, 他们通常做周期性的运动。 3)弹性元件 包括隔振弹簧、主振弹簧和连杆弹簧。在一些振动筛分机 筛分机械通常是由以下三个部分所组成: 第一章绪论 51)激振器用以产生周期变化的激振 力,使工作机体产生持续的振动。常用的激振器有惯性式激振器、弹性连杆式激振器、电磁式 激振器、液压式或气动式激振器,以及凸轮式激振器等.2)工作机体或平衡机体如筛箱、台面 和平衡架体等,但在一些振动筛分机中无平衡架体。为了完成各种工艺过程,他们通常做周期 性的运动 3 3送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【1.44%】 位置: 头部中前部中部中后部尾部 来源:轻型矿用接近共振筛的虚拟仿真研究 学位论文武登山,2007年 西安电子科技大学 有限的空间,这个屏幕的应用是有限的。 3)椭圆振动筛分轨迹:椭圆振动筛结合了圆运动和直线运动两种筛分轨迹的基本优点。确切 地说,椭圆的“长轴”是强化物料输送的分量,而“短轴”是促进被筛物料松散的分量。椭 这样为了安装筛子就需要显著增加空间高度。对于空间有限的现场,这种筛子的应用受到很大 的限制。(3)椭圆振动筛分轨迹:椭圆振动筛结合了圆运动和直线运动两种筛分轨迹的基本优 。确切地说,椭圆的“长轴”是强化物料输送的分量,而“短轴”是促进被筛物料松散的分量 4 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 圆振动筛的优点是: (1)物料输送的速度较高,因此物料层厚度较薄; (2)可较平安装,机器总高度较低; (3)被筛物料有强烈的松散和再排列效应,因此有较大的生产率; (4)筛孔保证不被物料 。椭圆振动筛的优点是14Hq;1)物料输送的速度较高,因此物料层厚度较薄;2)可较平安装, 机器 4 4送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【1.44%】 位置: 头部中前部中部中后部尾部 来源:2YAC2460振动筛的运动学及动力学仿真 学位论文陈海林,2009年 江西理工大学 分量,而“短轴”是促进被筛物料松散的分量。椭圆振动筛的优点是: (1)物料输送的速度较高,因此物料层厚度较薄; (2)可较平安装,机器总高度较低; (3)被筛物料有强烈的松散和再排列效应,因此有较大的生产率; (4)筛孔保证不被物料堵塞,因此有较大的有效筛分面积。 根据椭圆振动筛的使用经验证明它的生产能力可以比圆运动和直线运动振动筛高大约30%左右 。 在生产系统中比较也显示椭圆 筛分轨迹:椭圆振动筛结合了圆运动和直线运动两种筛分轨迹的基本优点。确切地说,椭圆 的“长轴”是强化物料输送的分量,而“短轴”是促进被筛物料松散的分量。椭圆振动筛的 优点是:1) 物料输送的速度较高,因此物料层厚度较薄;2) 可较平安装,机器总高度较低 ;3) 被筛物料有强烈的松散和再排列效应,因此有较大的生产率;4) 筛孔保证不被物料堵 塞,因此有较大的有效筛分面积。2.物料的运动 5 5送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【1.44%】 位置: 头部中前部中部中后部尾部 来源:直线振动筛的结构优化设计及模态分析 学位论文程云芬,2014年 太原理工大学 物料运动平均速度 物料运动的平均速度和物料层厚度的计算 物料运动的平均速度 可按下式计算: (3-2) 式中: 角速度, ; 计算:, ()式中:筛面宽度,;筛面上物料 层的厚度,;物料运动的平均速度,;丫物料的松散密度,。 物料运动平均速度可按下式计算: ()式中:角速度,;倾角对平均速度的影响系数万方 数据 太原理工大学硕士研究生学位论文物料厚度影响系数;卅物料形状影响系 5 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 六、全部举例相似论文作者(共4个)六、全部举例相似论文作者(共4个) 七、相似论文(举例20篇)七、相似论文(举例20篇) 倾角对平均速度的影响系数; 物料厚度影响系数; 物料形状影响系数; 滑行运动影响系数; 振动方向角( )。 由振动筛设计规范书可得,查表15 取1.0,查表16得 取0.9,查表17得 取1.0。 代入上式得: 根据流量法 (3-3) 其中: -晒面宽度, : -筛面上物料层的厚度, : 物料运动的平均速度 数,对块状物料取,对颗粒物料取,对粉状物料取 :滑行运动影响系数;振动方向角,(。)。由以上两式可 得:口卅 振动频率用下面的公式计算 序号序号作者作者典型片段总相似比典型片段总相似比剩余相似比剩余相似比 1武登山3.60%4.32% 2宋红年2.16%5.76% 3程云芬1.44%6.47% 4陈海林1.44%6.47% 序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间 13.60%轻型矿用接近共振筛的虚拟仿真研究学位论文武登山西安电子科技大学2007 6 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间 22.16%圆振动筛的结构有限元分析及优化学位论文周靖皓安徽理工大学2013 32.16%非线性共振式振动时效方法及应用研究学位论文李岩舟广西大学2013 42.16%双频合成振动筛分方法的探讨学位论文宋红年长安大学2007 52.16%变椭圆轨迹振动筛的工作原理及动态特性分析学位论文晏静江西华大学2007 62.16%非线性自同步振动机动力学行为分析学位论文郭虎伦哈尔滨工业大学2008 72.16%2YAC2460振动筛的运动学及动力学仿真学位论文陈海林江西理工大学2009 82.16%数控弹簧高速自动分选机自动上料机的设计学位论文任欢湖北工业大学2008 92.16%电磁振动机械设备的发展与展望期刊论文李文汇 等机电产品开发与创新2008 102.16%反共振振动机械的关键技术研究学位论文刘劲涛东北大学2011 112.16%激振器水平放置的反共振振动机关键技术研究学位论文刘登伟东北大学2009 122.16%反共振振动机虚拟样机及性能预测的研究学位论文王倩倩东北大学2010 132.16%振动筛工作原理研究与预警装置抗振性能测试学位论文刘士珍河南科技大学 142.16%基于UML的立磨机CAD系统分析与设计学位论文张磊西安建筑科技大学2003 152.16%基于Pro/E与ANSYS的振动筛三维设计及有限元分析学位论文罗乐平江西理工大学2009 161.44%新型椭圆等厚筛研究学位论文赵志国安徽理工大学2012 171.44%直线振动筛的结构优化设计及模态分析学位论文程云芬太原理工大学2014 181.44%振荡筛筛分机理的分析与研究学位论文付允强长安大学2008 191.44%双质体振动理论应用的研究及其虚拟样机的优化设计学位论文韦继春北京化工大学2004 7 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 查看全文报告请点击 说明: 1.总相似比送检论文与检测范围全部数据相似部分的字数/送检论文总字数 2.参考文献相似比送检论文与其参考文献相似部分的字数/送检论文总字数 3.排除参考文献相似比=总相似比-参考文献相似比 4.剩余相似比总相似比-典型片段总相似比 5.本报告为检测系统算法自动生成,仅供参考 序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间 201.44%反共振振动机械若干动力学问题研究学位论文焦春旺东北大学2011 毕业设计(论文)任务书一、学生姓名:胡鑫禹 学号:13413108 二、题目:一种矿用双轴椭圆振动筛分机结构设计三、专题题目:振动机械设计四、题目来源:科学技术*、生产实践*、社会经济*、自拟P、经典*、其它*课题难度:适中P、较难*五、结业方式:设计P、论文*六、主要内容:1、结合某矿山企业筛分车间所用振动矿物分层筛分处理工艺进行振动筛结构设计;2、双轴椭圆振动筛的功能及工作原理,振动方案确定与总体结构设计;3、标准件选型、关键零部件的强度校核与刚度计算;4、计算机绘制总装配图、部件图及零件图(包括三维部件或零件的造型图)。七、主要(技术)要求:1技术参数筛面倾角给料粒度(mm)处理量(t/h)振动频率(r/min)长轴振幅(mm)短轴振幅(mm)面积(m2)筛层尺寸15.12480*610005250500750812342 工作量要求:查阅有关文献15篇以上,不少于3篇外文文献,并将其中1篇外文翻译成中文;3000字左右开题报告(含文献总结)1份;图纸折合A1图纸3张,毕业设计说明书23万字。八、日程安排: 第一学期:1-3周确定设计任务,查阅资料,确定外文文献翻译;4-5周完成选题报告,学习相关知识与软件;6-7周确定矿用椭圆振动筛功能及各子系统组成,按照参数要求完成总体设计方案;第二学期:1-3 周完成椭圆矿筛参数计算,并完成双轴椭圆矿筛总装配图;4周完成毕业设计中期报告;5-7周完成椭圆矿筛工程图纸绘制,进行关键零部件结构较核计算及标准件选型校核;8-10周绘制并校核工程图纸,标注生产工艺与技术要求;11-14撰写设计说明书,送审指导教师及评阅人评阅;15周修改图纸并完善设计说明书,准备毕业设计答辩。九、主要参考文献和书目:1 闻邦椿. 振动机械的理论与动态设计方法M. 北京:机械工业出版社,20012 袁惠群,杨李色我国矿用振动筛机械系统动力学研究概况J沈阳黄金学院学报,1994,(13) 4:3984043 陈文龙国内外振动筛技术热点散议J矿山机械,2006,7:56584 宫美英 大型振动筛系统与结构的动力学研究D. 秦皇岛:燕山大学, 20085 Pei-hsun Tsai, Zheng-yi Feng, etc. Three-dimensional analysis of the screening effectiveness of hollow pile barriers for foundation-induced vertical vibration J, Computers and Geotechnics, 35 (2008) 4894996 刘芒果; 刘瑞国; 刘春峰; 袁玉琴. 浅谈煤用振动筛的现状和发展趋势J煤矿机械,2010年08期 7 郭年琴; 匡永江. 振动筛国内外研究现状及发展J, 世界有色金属.2009年05期 ,26-278 Sergio Baragetti, Innovative structural solution for heavy loaded vibrating screensJ, Minerals Engineering 84 (2015) 15269 F.S. Guerreiro, R. Gedraite, C.H. Atade, Residual moisture content and separation efficiency optimization in pilot-scale vibrating screenJ, Powder Technology 287 (2016) 30130710 O.A. Makinde, B.I. Ramatsetse, K. Mpofu, Review of vibrating screen development trends: Linking the past and the future in mining machinery industriesJ, International Journal of Mineral Processing 145 (2015) 1722 指导教师1签字: 年 月 日指导教师2签字: 年 月 日 学 生 签 字: 年 月 日 系负责人章: 年 月 日II北京科技大学天津学院本科生毕业设计(论文)本科生毕业设计(论文)题 目:# 英文题目:#系 :#专 业:#班 级: 系,专业,班级 请参照书写规范学 生:#学 号:#指导教师1:#职称:#指导教师2:#职称:#-1-北京科技大学天津学院本科生毕业设计(论文)声 明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得研究结果。论文在引用他人已经发表或撰写的研究成果时,已经作了明确的标识;除此之外,论文中不包括其他人已经发表或撰写的研究成果,均为独立完成。其它同志对本文所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表达了谢意。学生签名:_ 年 月 日导师1签名:_ 年 月 日导师2签名:_ 年 月 日毕业设计(论文)任务书(单独打印后装订此处)摘要椭圆振动筛是一种高效的振动筛分设备。在工业生产中应用广泛,发展前景颇为乐观。但由于长期以来,人们在椭圆振动筛的设计过程中,为了保证筛箱的平动,一直严格地遵循力心和质心重合的限制条件。如此严格的限制条件,妨碍了椭圆振动筛的发展和推广。本文围绕这一问题,对椭圆振动筛的主要动力学参数展开研究,从理论和试验多个方面进行了全面系统的探索性工作,完成了以下的研究内容。1. 通过把运算所得数据与现场实测数据比较来验证理论推导的正确性,此外再根据现场条件,改变振动筛的动力学参数和结构参数,对振动筛的运动状态进行实验研究。2. 应用相关工程软件构造振动筛的三维模型,进行三维动态仿真分析,寻求在相关结构参数发生变化时,振动筛的具体工作状态,以便更好的对振动筛的各种工作情况进行分析和比较。本文所获得的结论,为椭圆振动筛分机的优化设计和合理使用,提供了理论基础和事实依据。同时,本文的研究方法,也为振动筛及其类似设备的理论研究,提供了新思路和新方法。关键词:椭圆振动筛,传动,动力学-50-AbstractElliptical vibrating screen is a kind of efficient vibration screening equipment. Widely used in industrial production,the development prospect is quite optimistic. But for a long time,people in the elliptical vibration sieve in the design process,in order to ensure the translation of a screen box,has been strictly follow cardiac contractility and centroid coincides with the constraints.Such strict restrictions,hinder the development and promotion of elliptic vibrating screen.This paper focuses on this problem,to study the main dynamic parameters of elliptical vibrating screen,carried out exploratory work systematically from many aspects of theory and experiment,completed the following research contents.1. By the calculation results with field measured data compared to verify the correctness of the theoretical derivation. In addition to according to the site conditions,change vibration sieve kinetic parameters and structure parameters,experiment is carried out to study the state of motion of the vibrating screen.2. Application of the relevant software engineering structure vibration sieve of 3D model,3D dynamic simulation analysis,to seek in the changes in the structural parameters,vibration sieve concrete work status to better on the vibration sieve of various work conditions were analyzed and compared.The conclusions obtained in this paper provide a theoretical basis and factual basis for the optimization design and rational use of elliptical vibrating screen. At the same time,the research method of this paper also provides a new idea and new method for the study of the vibration sieve and its similar.Key Words:Elliptical vibrating screen,transmission,dynamics 目录摘要2Abstract3引 言41绪论51.1选题背景及意义51.1.1选题背景51.1.2选题的意义51.2振动筛选机概述61.3振动筛在国内外发展概况81.3.1国内发展概况81.3.2国外发展概况91.4振动筛发展方向101.5筛分121.5.1筛分概念121.5.2筛分设备作用121.5.3筛分作业分类131.6本课题主要研究内容132椭圆振动筛总体设计152.1椭圆振动筛概述152.2总体设计方案172.3筛箱设计方案172.3.1筛面选择172.3.2筛框设计192.4传动方案选择202.5减震装置选择222.6筛框横梁232.7紧固件262.8本章小结283椭圆筛参数的设计及计算293.1工艺参数293.1.1处理量校核293.1.2物料运动平均速度293.1.3筛孔尺寸303.2计算隔振弹簧刚度313.3振动筛传给地基的载荷313.3.1静载荷313.3.2动载荷323.3.3最大动载荷323.4电机功率计算323.4.1振动阻尼消耗的功率323.4.2轴在轴承中摩擦消耗的功率333.4.3振动筛的电机功率333.5本章小结344激振器的设计计算354.1偏心块设计354.2激振器传动轴的设计计算384.2.1扭矩校核404.2.2弯矩校核414.3键的强度校核414.4轴承校核424.5本章小结425安装维护及润滑435.1振动电机435.1.1振动电机使用中注意事项435.1.2振动电机要做的检修435.1.3振动电机使用维护及预防措施445.2双轴椭圆振动筛465.2.1椭圆振动筛维护465.2.2椭圆振动筛日常保养465.2.3椭圆振动筛使用注意事项47结论48参 考 文 献49致 谢51引 言 随着我国冶金工业的迅速发展,振动筛设备在工程中得到广泛应用,在整个国民经济的发展中起着重要作用。因此,振动筛机的研究具有重要的现实意义。从目前国内外的研究趋势看,一方面是致力于现有的筛分机运动分析和结构调整;另一方面针对新的设计目标,探索合理的结构类型、动态配置和动力学参数,从而进一步促进筛分机械的应用。本文考虑了筛分机械的发展趋势,对双轴椭圆振动筛的运动学和动力学参数进行了理论和计算机仿真分析。1绪论1.1选题背景及意义1.1.1选题背景众所周知,振动筛分机在一定的筛分效率,以获得较高的单位面积处理能力,在很大程度上决定了屏幕的轨迹。不同的运动轨迹对材料的运输有不同的影响。一般情况下,振动筛的运动轨迹是直线的,圆形的,椭圆形的。圆振动筛,将产生一个旋转加速度矢量和筛的表面上的材料是容易分散,堵塞网格不太可能。但圆形轨迹的角度陡峭,输送速度相对较低,所以在同一条件下的处理线屏幕量。椭圆振动筛横向排列,物料输送速度相当高。但是,加速度矢量只有一个方向,所以插头和大屏幕的可能性。平面椭圆振动筛结合了圆形运动和直线运动的基本优点,既加强了材料的正向传输分量,又消除了线筛材料的筛堵可能性,使越来越多的人知道。然而,经过国内外有关双轴平移椭圆振动筛的设计,以保证屏幕框的平移、振动筛的力和质量中心的心脏必须重合。由于上述条件的存在,在平衡椭圆振动筛的设计与制造中,振动激振器通常被嵌入振动筛筛箱中,这不仅影响筛筛效率,而且导致拆卸和维护是很困难的,长期以来一直困扰着设计者们。因此,有必要对振动筛的运动和动力参数进行进一步的理论分析,寻求在力中心和质量中心偏离最佳动力学参数满足椭圆振动筛工况值。如果这个构想是可行的,它将为椭圆振动筛的工程设计提供理论和实践的理论和实践。因此,本课题是基于对现有国内外信息的总结,对椭圆振动筛的惯性问题进行了针对性的研究和研究9。1.1.2选题的意义1)尽管目前国内外研究和应用了各种新机型,象临界滚筒筛、筛面曲张筛等等。但它们只适用于一定的场合,而振动筛结构简单,生产效率高,工作可靠,适用面广,因此针对筛分机的运动分析和结构调整仍是极具理论和现实意义的。2)另一方面,由于振动筛分机械工作噪音大,工作条件差,零部件易损坏,有关如何改进结构,采用更合理的动力学参数,使设备出现故障时更加易于维修的研究将作为一个重要课题,是今后振动机械设备相互竞争的重要优势之一。3)在椭圆振动筛的结构设计方面,一直以来技术人员遵守着质心和力心重合的条件限制,没有人对在适当违反这一条件时的工作状态做进一步的理论探讨。因此,如果能够在理论上证明由质心和力心适当偏离而引起的附加摆动可以忽略不计,即突破以往国内外在惯性振动筛设计中对双轴振动筛所加的严格限制条件,将为开拓更广泛的设计空间,设计出结构更加合理的振动筛分设备提供坚实的理论保证,这将是一件非常有意义的工作。如果,理论推导证明在质心和力心偏离时会产生强烈的破坏性振动,也可以从反面证明质心和力心重合的原则,避免工程人员在设计中不必要的失误。1.2振动筛选机概述振动是一个物体或一个随时间变化的状态。在很多情况下,振动是一种不必要的和有害的现象,如振动可以产生噪音,降低精度,增加疲劳,甚至造成损坏的后果。然而,在某些情况下,振动是有益的,合理的使用振动可以有效地完成许多生产过程。振动筛机械是利用振动原理对机械设备进行分类的机械设备。这是近三十年来发展迅速的一种新型机器。广泛应用于矿山、冶金、煤炭、铁路等行业。振动筛机主要用于物料的分类,脱水、脱泥、脱介等12。目前广泛应用于生产实践的振动筛分机械有很多种结构型式等。尽管这些振动筛在结构和工作原理上存在着差别,但振动筛分机械通常是由以下三个部分所组成。1) 激振器用以产生周期变化的激振力,使工作机体产生持续的振动。常用的激振器有:惯性式激振器、弹性连杆式激振器、电磁式激振器、液压式或气动式激振器,以及凸轮式激振器等。2)工作机体或平衡机体如筛箱、台面和平衡架体等,但在一些振动筛分机中无平衡架体。为了完成各种工艺过程,他们通常做周期性的运动。3)弹性元件包括隔振弹簧、主振弹簧和连杆弹簧。在一些振动筛分机中无弹性元件。振动筛的工作过程是这样的:筛箱是振动筛的主要工作区域,物料从进料端进入筛箱,筛箱在激振器驱动下按一定的轨道振动,物料在筛箱运动过程中向前运动,通过筛筛的直径大于筛孔径的材料是从放电端排出。一种性能良好的振动筛,通常要获得较高的筛分效率,良好的筛分效果,稳定的振动工况,良好的安装和维护性能。为了达到这些性能要求,振动筛的研究主要集中在以下几个方面。为了实现高效率,效率在很大程度上取决于运动轨迹。几十年来,人们对轨迹进行了大量的研究,从直线到曲线,从线性发展到非线性,从平面曲线到复杂的空间曲线,逐渐适应了材料的不同特性来进行筛选的要求。一般来说,振动筛采用以下三种运动轨迹。1)圆运动振动轨迹:旋转加速度矢量的圆周运动轨迹:松散材料的效果很强。阻塞的筛风险是非常小的,因为阻塞毛孔的颗粒,由于屏幕表面的圆形运动可以重新从筛出来,但圆形振动筛具有相当陡峭的投影角度,没有使材料的运动的动力源,这对于交付的材料是不利的。为了推动材料的连续运动,屏幕必须倾斜到安装,从而增加屏幕的屏幕本身的高度,占用空间大,增加基础设施投资。此外,筛斜安装,提高筛分效率不好,在屏幕上的材料更接近的放电端,材料层应更薄,应根据一定的规则成为小,通过筛的概率,以实现屏幕上的织物层厚度的最佳速度。但由于筛面倾角的存在,材料的向下运动速度逐渐增大,其结果不仅降低了筛面的概率,而且还未充分发挥筛面作用16。2)椭圆振动筛分轨迹:椭圆振动筛的屏幕表面有非常高的材料扔速度。然而,其加速度矢量仅作用于一个方向,而材料不能很快通过。因此,小颗粒可以快速到达筛通过的材料。由于颗粒堵塞而引起的线加速度矢量很难从筛中丢。在不利的情况下,有一个很大的危险的堵塞,使筛选过程明显恶化。为了达到足够的输送速度,除了为振动筛筛面上的方向必须有一个10度左右的角度,所以要提供一个筛,需要显着增加的高度的空间。对于有限的空间,这个屏幕的应用是有限的。3)椭圆振动筛分轨迹:椭圆振动筛结合了圆运动和直线运动两种筛分轨迹的基本优点。确切地说,椭圆的“长轴”是强化物料输送的分量,而“短轴”是促进被筛物料松散的分量。椭圆振动筛的优点是:(1)物料输送的速度较高,因此物料层厚度较薄;(2)可较平安装,机器总高度较低;(3)被筛物料有强烈的松散和再排列效应,因此有较大的生产率;(4)筛孔保证不被物料堵塞,因此有较大的有效筛分面积。根据椭圆振动筛的使用经验证明它的生产能力可以比圆运动和直线运动振动筛高大约30%左右。在生产系统中比较也显示椭圆振动具有下列优点:1)在给料量相同的情况下需要的筛分面积较小;2)在给料量的筛分面积相同的情况下,筛分后的产品有较好的筛分质量;3)在筛分面积相同的情况下,能处理的给料量较大。1.3振动筛在国内外发展概况1.3.1国内发展概况我国煤炭资源丰富,储量多,品种齐全。煤炭占我国能源的75%以上,是当今和未来几十年内我国最主要的能源。随着我国经济的高速发展,对能源需求的不断增大以及煤矿采掘机械化程度的不断提高,对于振动筛分机械的工作效率的要求越来越高,因而研制大容量的大型振动筛的重要性越显突出。我国对筛分机械的研制主要经历了三个阶段:仿制阶段、自行研制阶段、提高阶段。五十年代初至六十年代中期,主要是从前苏联和波兰引进,并部分仿制了偏心式和单惯性式圆振动筛。如前苏联的系列圆振动筛、MZ型摇动筛;波兰的WK-15振动筛,WPI,WPZ型吊式椭圆振动筛。这些筛分机械的仿制成功,为我国筛分机械的发展奠定了坚实的基础,并培养了一批技术人员。从60年代中期我国开始独立研制,主要成果有DD系列、ZD系列单轴振动筛和ZS系列、DS系列双轴振动筛。这些设备虽然存在一定的故障,寿命较短等问题,但是它们的研制成功基本上满足了国内的需求,同时也标志着我国的筛分机械走上了独立发展的道路。在80年代,我国的筛分机械迈进了一个新的发展里程碑。成功研制了振动概率筛系列,旋转概率筛系列,完成了箱式激振器等系列,自同步等系列,例如螺旋三段筛,物料椭圆振动筛,琴弦振动筛,立式圆筒筛的研制取得了一定的成功。于此同时,我国筛分机械的制造水平也有了很大的提高。我国生产使用的筛分设备有200多个品种,其中绝大部分为振动筛。我国目前使用的圆振动筛有:吸收国外先进技术的基础上研制的YK系列圆振动筛;引进美国TaborTI型振动筛技术制造的YA系列筛;在YA型圆振动筛基础上设计的YAC系列筛;在消化吸收YA型圆振动筛基础上研制的DYS大型圆振动筛;具有概率筛和圆振动筛综合筛分效果的YFS型圆振动分级筛;采用高振幅、高频率圆形轨迹振动特性的GDS型概率圆振动筛;主要为沥青混凝土拌和设备配套以及用于不高于200的散状物料分级的YAR系列热石筛。我国目前使用的椭圆振动筛丰要有:可用于脱介、脱水、脱泥和分级的ZSM、DSM型双轴振动筛;适用于各种煤炭的脱水、脱介、脱泥及湿式分级的ZKB、ZKBX型自同步椭圆振动筛;广泛用于各种物料分级、脱水、脱介的zK系列椭圆振动筛;引进美国TaborTH型振动筛技术制造的ZKX系列椭圆振动筛;消化吸收ZKX基础上研制成功的DZS大型椭圆振动筛;适用于温度在150以下的冷烧结矿整粒工序进行分级的LZS和SLZS型冷矿振动筛;专为冶金部门温度在800850的中小粒度烧结矿进行分级的SZR型热矿振动筛。同样还有其他类型的筛分机械:GS型、ZBG型、QGS型、XGS型概率筛分机;ZD型、ZDS型等厚筛;GXS型、SQDI型琴弦式筛分机;GPS型高频振动细筛;C型、M型电磁振动旋流筛;SL型螺旋筛分机;QZK曲面振动筛;LYS型立式圆筒筛等。1.3.2国外发展概况国外从16世纪开始筛分机械的研究与生产,到了18世纪欧洲工业革命时期,筛分机械得到了迅速的发展,使筛分机械发展到较高的水平。比如,德国的申克公司能提供260种筛分设备,STK公司生产的筛分设备系列品种较全,技术水平较高,KHD公司生产200多种规格筛分设备,通用化程度较高,KUP公司和海因曼公司都研制了双倾角的筛分设备。美国NRO公司研制出了DFN型双频率振动筛,采用不同的速度激振器,DKR公司研制成三路分配给料,一台高速电机驱动的振动筛。英国为解决从湿原煤中筛出细粒末煤,研制成功了旋流概率筛。前苏联也研制了一种多用处兼有椭圆振动筛优点的自同步椭圆振动筛。这些国外知名企业采用先进的设计技术及制造技术,不但生产出适用于各种场合的不同类型的振动筛,而且生产出了性能优良的大型振动筛,受到用户的欢迎,几乎垄断了国内大型振动筛市场。如德国的筛子技术公司和申克公司分别制造出了50和34的大型椭圆振动筛,日本的神户制钢所和川崎重工也制造出了34和48的产品,美国的CONN WELD公司制造出了27的产品。在对全国几家使用大型振动筛的厂家的调研发现,全套进口的德国筛子技术公司和日本神户制钢所的27椭圆振动筛均可正常使用35年。1.4振动筛发展方向振动筛,作为对物料进行分级、脱水、脱泥、脱介的有效设备,已广泛用于煤炭、矿山、化工、医药等行业。由于目前有些用户不仅对设备质量有要求,对工期也要求很高。所以,高速高效的设计、生产已很必要。振动筛采用抛射式筛分,筛子每振动一次,物料便被抛射一次,相对筛面冲击一次,被筛分物料的这种特点使得振动筛的筛分效率高,生产能力大,因此被广泛使用。振动筛是通过激振设备对筛体的激振而是物料得以分离,从而达到生产要求的一种设备。在给定的振动强度下振动,使筛面的物料获得一定的动能,使动能小的细粒到达筛面附件从而得到分离。振动筛分机械主要由以下三部分组成:激振器、筛体、弹性元件等。在振动筛产生以后,人们开始重视建立和发展筛分理论。早期的筛分理论形成于50年代初,它是以单个颗粒为研究对象而发展起来的,一般称为单颗粒运动理论。该理论系统的描述了振动筛对物料进行抛射式筛分时,单个颗粒的运动情况,进而提出了筛分机特性值。振动筛是我国20年来迅速发展的新型机械。基于振动筛的三种不同的运动轨迹(圆、直线、椭圆),采用不同的筛分方法,并针对国民经济中各行业的特殊需求,产生了各种形式的筛分机械,并在各个工业部门得到广泛的应用。振动筛分机械在工程中广泛应用,对国家的经济起着重要作用。从目前国外的研究动向看,一方面致力于现存筛分机械的运动分析和结构调整;另一方面瞄准新颖的设计目标。探求合理的结构形式、动力配置和动力学参数,以便进一步推动振动筛的应用。综合国内外筛分机械状况,筛分机械应向以下几个方向发展。a. 筛分机械大型化筛分机械大型化是提高处理量的方法之一。近十年来,许多国家都在设计大型振动筛,其中其中以西德最为突出。1976年德国已能制造单机处理量为1000吨/时的预先筛分振动机。西德筛子技术公司制造的50m2振动筛,宽5.5m,为了加大激振力,将四个激振器并联安装,筛体用耐疲劳、耐腐蚀能力强的材料制成。两年多生产实践证明,其使用效果良好。b. 应用等厚筛分法等厚筛分法也叫大厚度筛分法,60年代首先出现于法国,70年代初期国外广泛应用这一种新筛分法。该法的特点是:不管入料中小于筛孔的颗粒所占的百分比如何,在筛分过程中筛上物料层的厚度保持不变或递增,而采用普通筛分法时,筛上物料厚度都是递减的。等厚筛分法目前在我国某些大型选煤厂中使用,其产量约较普通筛分法提高两倍以上。c. 应用概率筛分法概率筛方法是瑞典人摩根森首先提出的。这种方法有效地按照概率理论去完成物料筛分的整个过程,它有以下一些特点:由于采用了大筛孔、大倾角和多层筛面,物料入筛后能迅速透筛,同时也克服了普通筛分法中容易堵塞筛孔的缺点,减小了筛面的磨损,提高了单位面积的处理量。适合于筛分水分大和难筛分的细粒级物料。d. 惯性振动筛的迅速发展60年代,共振筛曾受到各国重视,发展很快。但生产实践证明,它具有结构复杂、机重大、难调整和故障多等缺点。现在德国、日本等已停止制造。与此相反,近几年来,惯性振动筛,尤其是直线惯性振动筛,由于其性能较好,结构和维护工作都较简单,故目前得到迅速发展。1.5筛分1.5.1筛分概念广义的筛分是指将粒子群按粒子的大小、比重、带电性以及磁性等分体学性质进行分离的方法。一般来讲,筛分是利用筛子把粒度范围较宽的物料按粒度分为若干个级别的作业。具有直线轨迹的惯性振动筛为椭圆振动筛。其支承方式有悬挂支撑和座式支承两种,悬挂支承,筛面固定在筛箱上,筛箱由弹簧悬挂或支承,主轴的轴承安装在筛箱上,主轴带轮带动而高速旋转。由于主轴是偏心轴,产生离心惯性力,使可以自由振动的筛箱产生直线轨迹的振动。1.5.2筛分设备作用筛分作业是煤炭加工的重要环节,它广泛地应用于筛选厂和选煤厂,对煤炭进行粒度分级、脱水、脱泥、脱介。就煤炭加工而言,筛分技术和分选技术处于同等重要的地位。我国生产的原煤一半以上是动力用煤,不同的用户对动力用煤的粒度要求是不一样的,尤其是化工,发电等部门,对煤碳粒度要求很严格,如果超过规定限度,不但影响这些部门的正常生产,还会造成不小的浪费。例如在煤炭气化的过程中,若使用粉煤含量过高的块煤,不仅影响炉内气流畅通,降低造气量,严重时还导致气化炉填塞;机车和船舶由于锅炉通风强,烟筒短,如燃用含有较多粉煤的块煤时,粉煤不仅燃烧不完全而且还随着烟气飞走,造成浪费和环境污染;大型火力发电厂,绝大部分使用粉煤锅炉,若供应原煤和块煤,显然是不经济的。总之,将原煤筛选成多种粒度的产品,对路供应给各类客户,对合理利用煤炭资源是十分必要的。筛分可以为其他选煤创造条件。目前的各种选煤方法和分选设备往往都受到粒度的限制。不同的选煤方法都有一定的入料限度,过粗的大块不能分选,而粒度过细也很难回收。在选煤厂主要是将原煤分成块煤和末煤两种粒级,分别进行跳汰选煤和重介选煤。重介选煤对入料中的煤泥含量很敏感,它直接影响到介质系统的正常工作和重介分选的效果。通过分选去除细泥,减少煤泥对介质系统的污染,以及髙灰细泥对精煤产品的污染;也可使跳汰机洗水粘度降低,有利于细粒煤的分选,从而提高分选效果。在动力煤选煤厂中,通常将小于6mm的干粒粉煤供给发电厂或者其他用户,而大于6mm的煤送入跳汰机饿、分选,这也是依靠筛分作用来完成的。总之,在煤炭加工过程中,筛分作业不仅关系着动力煤产品对路供应,关系着动力煤和炼焦煤洗选产品质量的提高,也关系到煤炭资源的合理利用,环境保护和生产部门的经济效益。1.5.3筛分作业分类(1)独立筛分 其目的是得到适合于用户要求的最终产品。例如,在黑色冶金工业中,常把含铁较高的富铁矿筛分成不同的粒级,合格的大块铁矿石进入高炉冶炼,粉矿则经团矿或烧结制块入炉。(2)辅助筛分 这种筛分主要用在选矿厂的破碎作业中,对破碎作业起辅助作用。一般又有预先筛分和检查筛分之别。预先筛分是指矿石进入破碎机前进行的筛分,用筛子从矿石中分出对于该破碎机而言已经是合格的部分,如粗碎机前安装的格条筛、筛分,其筛下产品。这样就可以减少进入破碎机的矿石量,可提高破碎机的产量。检查筛分是指矿石经过破碎之后进行的筛分,其目的是保证最终的碎矿产品符合磨矿作业的粒度要求,使不合格的碎矿产品返回破碎作业中,如中、细碎破碎机前的筛分,既起到预先筛分,又起到检查筛分的作用。所以检查筛分可以改善破碎设备的利用情况,相似于分级机和磨矿机构成闭路循环工作,以提高磨矿效率。(3)准备筛分 其目的是为下一作业做准备。如重选厂在跳汰前要把物料进行筛分分级,把粗、中、细不同的产物进行分级跳汰。(4)选择筛分 如果物料中有用成分在各个粒级的分布差别很大,则可以筛分分级得到质量不同的粒级,把低质量的粒级筛除,从而相应提高了物料的品位,有时又把这种筛分叫筛选。 脱水、脱介筛分 筛分的目的是脱除物料的水分,一般在洗煤厂比较常见。此外,物料含水泥较高时,也用筛分进行脱泥。1.6本课题主要研究内容1)、确定座式椭圆振动输送机的功能及工作原理,振动方案确定与总体结构设计;2)、标准件选型、关键零部件的强度校核与刚度计算;3)、计算机绘制总装配图、部件图及零件图。设计的振动筛的技术参数如下:(1)筛面规格:2480mm6100mm;(2)筛面倾角:0 5度;(3)振幅 长轴 812mm;短轴 35mm;(4)振动频率:750rpm(5)处理量 500 t/h2椭圆振动筛总体设计椭圆筛是上世纪80年代初发展起来的一种新筛型,与非均衡椭圆筛的主要差别在于:筛上所有椭圆运动轨迹的长轴和短轴相同,抛掷角的大小与方向完全一致。圆运动振动筛上有一个旋转着的加速度矢量,筛面上物料极易分散,堵纂筛孔的可能性小。但圆运动的抛掷角陡峭,物料输送速度较低,因而在相同条件下处理量不如直线筛,直线筛筛面水平布置,物料输送速度相当高,然而其加速度矢量只有一个万向,所以堵孔的可能性较大。椭圆筛综合了直线筛和圆筛的优点、即椭圆“长轴”是强化物料输送的分量,而短轴则可消除部分物料堵塞筛孔的可能性。因而,在一般倩况下,总的处理量较椭圆振动筛和圈振动筛大25%左右。2.1椭圆振动筛概述 椭圆振动筛具有结构简单、生产能力大、筛分效率高等优点,广泛应用于冶金等工业部门。椭圆振动筛由激振器驱动。椭圆振动激振器由偏心块、主轴、主轴轴承和轴承座组成。工作体的振动是由偏心块的旋转引起的离心力引起的离心力引起的。振子的排列形式会影响筛面运动轨迹。椭圆振动筛按照激振器驱动轴的数目,可以分成以下几种。1) 单轴式椭圆振动筛单轴式椭圆振动筛是由单轴式椭圆激振器驱动筛箱振动。单轴式椭圆激振器由一根主轴和分布在主轴两侧的偏心块组成,产生沿圆周方向变化的激振力。当轴两端的偏心块具有不同的安装相位时,还会产生沿圆周方向变化的激振力偶。单轴椭圆振动筛的激振器回转时产生椭圆力,迫使筛箱振动。筛箱的运动轨迹为圆形或椭圆。单轴振动筛又可分为纯机械式振动筛和自定中心振动筛。这两种振动筛只是激振器的结构略有不同。纯机械式振动筛的轴承中心与皮带轮中心位于同一直线上,筛子工作时皮带轮就随筛箱一起振动。这样就必然引起三角皮带的反复伸缩,从而引起皮带很容易损坏。因此,纯振动筛的振动较小,一般均不大于3毫米。自定中心振动筛的皮带中心位于轴承中心与偏心块的重心之间,并使皮带轮中心线位于偏心块与振动机体合成的质心上,即使其保持下列关系: (2-1)式中:振动机体的质量;筛箱的振幅;偏心块的质量;偏心块的质量至回转中心的距离。这样,当筛子工作时,皮带轮到中心就不随筛箱一起振动,而只作回转运动,即皮带轮到中心在空间的位置几乎不变,筛箱基本做圆运动,但筛箱的运动没有给物料向前运动的分力,要靠筛箱的安装倾角使物料向前运动,这就增加了筛子的高度。这种筛子的效率不高,一般筛分效率在55%-60%。2)双轴式椭圆振动筛双轴振动筛筛箱的振动是由双轴激振器来实现振动的振动筛。激振器有两根主轴,两轴上都有偏心距和偏心重量。两轴中间用一对速比为1的齿轮连接。筛箱运动轨迹为直线,圆形或椭圆。双轴式椭圆激振器的两轴通常作反向等速回转,所以当两轴上的偏心块质量及偏心距相等时,在y轴方向上两轴偏心块产生的椭圆力相加,而在x轴方向上两轴偏心块产生的椭圆力相互抵消,因此,该激振器将产生一个直线的,方向变化的激振力。当轴两端的偏心块具有不同的安装相位时,还会产生定向周期变化的激振力偶。当两轴上的偏心块质量及偏心距不相等时,筛箱的运动轨迹是椭圆。由于椭圆的长轴是强化物料输送的分量,而短轴是促使物料疏松的分量,因此这种筛子有较高的生产率和筛分效率,可以安装成水平和有倾角的。3)多轴式椭圆振动筛最常见的为四轴式椭圆激振器,通常产生两种频率的激振力。因水平安装,占用现场空间小,而广泛运用于冶金、建材、交通等行业,是移动筛分站上最为理想的设备。单轴式和双轴式椭圆激振器具有相当广泛的应用,而多轴式椭圆激振器仅在少数机器中应用。2.2总体设计方案 根据国内外文献资料收集与整理,本课题设计了如下总体设计方案,图2-1所示:图2-1 椭圆筛总体设计方案图2.3筛箱设计方案 2.3.1筛面选择筛面是筛分机械直接一物料接触的重要部件。其性能好坏不但影响生产率和筛分效率。而且对延长筛分机械的使用寿命。提高作业率 和降低成本有重大的意义。筛分机械对晒面的要求是:具有足够的机械强度。耐腐蚀。耐磨损。有最大的开口率。筛口不易堵塞。物料运动时与筛孔相遇机会较多等。筛孔的开孔率为筛孔的总面积与晒面面积之比。用百分数表示。开孔率越大。颗粒在每次与晒面接触时透过筛孔的机会就越大。从而提高单位面积的生产率和筛分效率。开孔率与筛孔的形状。筛丝的直径有关。筛丝的直径小。开孔率就大。但筛丝太小。强度就不够。影响晒面的使用寿命。晒面的材质要具有耐磨损。耐疲劳和耐腐蚀的性质。用作大快分级晒面时。采用高碳钢。强烈冲击的晒面。可选用高锰钢制作。应用这些材质制作晒面时必须淬火处理。以提高硬度和耐磨效果。用于脱介、脱水、脱泥等湿式筛分作业时。通常采用不锈钢较适宜。近年来,随着科学技术的发展,聚氨酯橡胶显示了他的优越性,使用寿命长,不易堵塞筛孔,噪音小,但价格昂贵常用的晒面基本上可分为5种,板状晒面,编制晒面,条缝晒面,棒条晒面和非金属晒面不同的晒面用途不同。一般按被筛物的粒度和筛分作业的工艺要求来选择。板状筛面是在钢板上冲孔的一种最牢固的筛面。主要用于大块物料的分级。冲孔筛板的形状和排列方式,有多种多样。筛板的材质可以是16Mn,16Mncr等钢板,厚度5-8mm,也可采用聚氨脂橡胶。图2-2圆孔筛板图2-3长方体筛板图2-4方孔筛板不同形状的筛孔其排列方式也不同。长方形筛孔,其长边应与物料运动方向一致,或成一定角度;圆形,六角行及正方形等筛孔的中心是等边三角形。筛孔间的距离应考虑晒面强度和开孔率的大小。板状晒面的开孔率一般在50%左右各种晒板的开孔率计算如下:圆形孔成三角形排列是,其开孔率应为一个圆形孔的面积和长方形面积之比:方形的开孔率为:长方形的开孔率:(边长为al)式中:a筛孔尺寸;s孔间距离由上述各式可见,长方形的筛孔,开孔率最大,方形空,次之,成三角形排列的圆形孔晒面的开孔率最低。本筛板选用长方行筛孔的板状筛面。2.3.2筛框设计各种筛分设备可以结构相同却大同小异。出现的问题是基本相仿。对于我们当前使用的振动筛,主要的问题是梁断和帮裂。侧帮是用钢板制成,利用横梁将两块侧板连接起来,使筛框成为刚制整体结构。侧板用以传递激振力,它在中部铆有座圈,激振器就连接在座圈上,为了加强侧板的刚度,在座圈附近采用双层钢板,并在适当的位置铆接角钢以补强。下横梁采用槽钢,上横梁采用无缝钢管,并用压板和木楔块将它古紧。后挡板中间有拆卸的后盖板,供清洗和检查筛面之用。筛框才用可焊性良好的、A3普通碳素钢;横梁采用型钢制作。筛框的强度除了本身材料有关,还与连接方法有很大的关系。筛框结构最常见的连接方法有两种:铆接和焊接。焊接结构制造简单,但易产生内应力,筛子在强烈振动下易在焊接缝出开列,所以适用与振动强度较小的筛箱。铆接结构制造的尺寸准确,没有内应力,对振动有较好的适应性。但工艺复杂制造技术高。故选择焊接。2.4传动方案选择 图2-5 方案一结构简图齿轮强迫传动振动器的主要的优点。能保证两偏心轴的振动相位角一致。物料能按一定的抛掷角运动进行筛分。组装精度要求一般。这种筛子的最大不足。就是噪音大。轴承易发热。漏油也较严重。齿轮使用寿命短等。图2-6方案二结构简图双不平衡激振器由两台电机拖动。主要取消了一对齿轮。代之以两台电动机直接带动轴转动。采用这种传动方式的振动器。其优点是可以简化了激振器的结构。使振动筛的润滑。维护和检修大为简化;筛子噪音。消除漏油和降低费用等。图2-7方案三结构简图采用这种传动方式的振动器。其优点可以降低筛子噪音。消除漏油。减少备件消耗和降低费用等。但振动器两轴同心度及其装备精度要求较高。通过三角带传动的振动器。如两电机胶带轮的三角胶带松紧不一致时。均会引起由于两轴摩擦传动阻力的差异而导致两偏心相位角的不一致。从而造成物料在筛面上不规则运动。影响筛分效率。综合方案一、二和方案三的优、缺点。最后确定方案二是较优方案。2.5减震装置选择 振动筛的支撑方式分为吊式和座式两种。吊式采用的吊挂装置包括螺旋形压缩弹簧,钢丝绳,防摆锤,吊环,刚绳卡等零部件。筛面通过四组吊挂装置吊挂在上层楼板上。改变钢丝绳的长度可以调整晒面倾角。防摆锤安装在钢丝绳的上方,其作用是防止筛箱产生横向摆动。筛子工作时,产生横向摆动是难免的,这是因为钢丝绳有其自振频率、当筛子工作频率等于钢丝绳的自振频率时,就会发生共振,此时的钢丝绳就会产生强烈的偏摆,筛箱发生不稳定的振动。为了避免此现象,可以变化防摆配重在绳上的位置,来改变钢丝绳的自振频率,防止共振现象的产生,达到防摆的目的。如果刚绳长度比较短,即在1250mm以内时,就可不设防摆锤。座式支撑装置有弹簧,弹簧的上,下支座,定位块,筛箱耳轴和摩擦阻尼器等组成。弹簧上支座与筛箱耳轴连接。采用金属螺旋弹簧减振时,其支座下放设有减振摩擦阻尼器。阻尼器:阻尼器有螺栓,弹簧,橡胶块和橡胶座等组成。调节螺栓可以改变弹簧对橡胶块的压力,橡胶块压紧在筛箱的侧板上。当筛分机停车经过筛分机的共振区时,侧板和橡胶块产生的摩擦力迫使筛箱很快的通过共振区而停车。阻尼器的调整是通过调节螺栓,是弹簧有自由高度170mm压缩到30mm左右。观察筛分机过共振区的情况,反复调节,直到过共振区振幅比较小和筛子停车较平稳为止。减振弹簧:在惯性振动筛中,减振弹簧既是主振弹簧,又是隔振弹簧。它的作用有:(1)固有频率为弹簧刚度和参振质量的函数,当筛子质量确定后,振动频率就取决于弹簧刚度。因此,弹簧刚度决定着系统的工作状态和筛分机的工作稳定性。(2)弹簧刚度大,传给基础动载荷几大,因此,适当选择弹簧的刚度,可以减小传给基础的动负荷。隔哲装置中的弹性元件有金属螺旋弹簧,橡胶弹簧,复合弹簧和冲气弹簧等多种形式。本装置选用橡胶弹簧。橡胶大部分是由橡胶和钢制附件组合而成。这种组合的弹簧,不仅能够避免橡胶元件与机器运动部分直接产生摩擦,造成橡胶损坏,同时,也便于橡胶元件的互相联接。因此,它比单纯使用橡胶的弹簧更方便,工作更可靠。但是,必须使橡胶和钢制附件牢固粘合起来。橡胶和钢制附件的粘合多采用硫化方法。这种方法是将橡胶和金属附件一起在压模中进行加温加压,在硫化作用下,香蕉和刚制附件表面产生连接的混合物,从而使橡胶与金属表面而牢固粘结。2.6筛框横梁 a. 横梁受力分析材料:选用45钢横梁与其附件(筛面托架、筛面、紧固件等)构成一体,按频率f和振幅A振动,因此其受力由动载(惯性力)和静载(自重力)组成。为计算方面,将附件重量均匀地分配给各梁,然后将动载的最大值和静载合成作为外载军部在横梁上,即将横梁简化为受均布载荷的简支梁,作静态计算,其载荷分布及弯矩图见图2-3所示。均布载荷: (4-11) 式中:q 梁的均布载荷, 梁及其附件的重力(包括物料的重力),N; 梁的长度,m; 梁的最大惯性力,N; (4-12) (4-13) 式中: 梁质量(Kg); 物料质量(Kg); 附件质量(Kg); 先估算梁的长度为1500mm,梁的外径140mm,梁的内径为120mm。则梁的质量: 物料质量 这里取28Kg。 螺栓等附件质量估算为50Kg。 带入相关数据得出: 所以可以求出 代入数据得出:。图2-4 受力分析图图4-3b. 横梁强度计算 (4-14) (4-15)式中:梁的弯曲应力,Pa; M梁的弯矩,Nm; Z横梁载面的模数,; 梁的许用弯曲应力,Pa,取=24.5MPa; q均布载荷,N/m; L横梁长度,m。 (4-15) 其中 d梁的外直径 -横梁的内直径比外直径 代入数据得出: 故横梁强度符合要求。c. 横梁固有频率的验算按简支梁计算,固有频率为: (4-16) 式中: 梁的固有频率,rad/s; 振型常数, (4-17) 其中:=1,2,3,4,这里取=1; E 材料的弹性模量,N/,取209GPa; 单位长度上的质量,Kg/m; I惯性矩,; 振动圆频率,rad/s。 带入相关数据得出: 所以所选用的横梁符合要求。2.7紧固件 振动筛的关键连接部位(例如:振动器体、横梁、后挡板、及排料斗与侧板)应采用高强度螺栓或环槽铆钉联接。螺栓与环槽铆钉的工作原理基本上是一致的。在联接中,构件间力的传递是靠钢板间的摩擦力实现的,而摩擦力则是由紧固件给钢板的夹紧力产生的。在装配时要求钢板表面进行喷砂或去油污、消除杂物等处理,以保证有足够的接触面积和摩擦系数。联接形式和受力分析如图2-5所示,其中高强度螺栓联接见图2-5(a)、环槽铆钉联接见图2-5(b)。图2-5 螺栓连接 (4-18) 联接件的滑动力,即振动筛联接件的最大惯性力,(N); 振动圆周率; 被联接体的质量; 带入相关数据得出:。 (4-19) 摩擦力,(N) 紧固件的数量; 摩擦面数; 正压力; 摩擦系数;钢板联接件经喷砂处理时。=0.45;此处螺栓采用40,直径为12(mm)的螺栓,每个侧板12个、每层筛网6个,一共用了36个螺栓。又 则 所以此螺栓满足工作可靠性由机械设计手册一书查得:屈服强度螺栓材料的许用切应力为: (4-20)螺栓杆的剪切条件为: (4-21)式中: 螺栓所受的工作剪力,N; 螺栓剪切面的直径(可取为螺栓孔的直径),mm; 螺栓材料的许用切应力,MPa将F代入上式得每个螺栓所承受的剪切力为:所以此螺栓满足强度要求。此螺栓相关参数为,公称直径,螺距,中径,小径,粗牙螺纹。对于承受轴向载荷的螺栓,此处用松螺栓联接。初选螺栓为M10。其强度要求为: (4-22)其中:松螺栓联接中螺栓的许用拉应力,MPa,取。则次螺栓满足强度要求。此螺栓的相关参数为公称直径,螺距,中径,小径,粗牙螺纹。2.8本章小结 本章对椭圆振动输送机的总体方案进行了设计,简要介绍了椭圆振动输送机的分类。并详细介绍了本输送机各部件的功能及设计要求,为下面的设计计算提供了理论基础。 3椭圆筛参数的设计及计算3.1工艺参数双轴椭圆振动筛的运动参数包括筛面倾角,振动方向角,筛面振幅,筛面振动频率,筛面强度,物料运动速度,生产率,筛孔尺寸,筛面长度和宽度等。这些参数是通过实验来选取最佳的,物料不同,参数也不同。为了简化筛子的规格种类,这些参数只能选取在一定范围内。3.1.1处理量校核烧结筛分: (3-1)式中:F筛面有效面积, q单位处理量,根据表417,取单位处理量为则可得,符合设计要求。3.1.2物料运动平均速度物料运动的平均速度和物料层厚度的计算物料运动的平均速度可按下式计算: (3-2)式中:角速度,; 倾角对平均速度的影响系数; 物料厚度影响系数; 物料形状影响系数; 滑行运动影响系数; 振动方向角()。由振动筛设计规范书可得,查表15取1.0,查表16得取0.9,查表17得取1.0。代入上式得:根据流量法 (3-3)其中:-晒面宽度,: -筛面上物料层的厚度,: 物料运动的平均速度,: 物料的松散密度,。物料的松散密度取1.2,则筛面上物料层的厚度。3.1.3筛孔尺寸根据设计要求,本振动筛为单层筛面,使用冲孔筛板。这种筛板是根据一定的布孔公式在厚为 412mm的钢板上钻孔而成。该筛板适用于分级粒度大于25mm情况。其表面光滑。大块煤不易堵孔,筛孔尺寸为50mm。3.2计算隔振弹簧刚度任何振动机械都必须有减振装置,以减少巨大的交变载荷传给基础,影响建筑物寿命.为此,振动机械采用弹簧来隔振。目前国内外振动机械的 隔振系统设计方法很多,其中频率法比是根据公式= ,又根据公式得:=()=() 式中 -振动弹簧总刚度.每个弹簧的刚度为: = 式中 - 弹簧的个数=8.隔振弹簧的刚度除了用频率比法计算,对弹簧在压缩状态下工作的筛分机械 ,尚可用压缩量法来计算K值.支撑弹簧在筛箱的重力的作用下,产生一个静压缩量,则弹簧的刚度为: = 式中 -筛分机参重质量(kg)- 预压缩量(m)一般振动筛共振是,其振幅为正常工作振幅的5-8倍。为了使振动质量过共振区是不跳出弹簧,应取预压缩量A,=(620)A.大型振动筛取小值;反之取小值,一般稳态振动时A=0.3-0.5cm,可取=3-5cm。根据,即可算出所需弹簧总刚度K,其中为筛分机参重质量.因为A=0.4cm,所以取=4cm=0.04m; = =3534664N/m= =0.125*3534664=441833N/m3.3振动筛传给地基的载荷3.3.1静载荷振动筛一般有四个支点,每个支点所受的力为:=0.25* 式中 -振动筛重力之总和(=141387 N).=0.25*W=0.25*141387=35346.6N3.3.2动载荷除静载荷外,振动筛振动是还要传给基础动载荷,正常工作时动载荷为: 式中 K-弹簧总刚度; A-振幅(m).所以:=3534664*0.004=14138.7N3.3.3最大动载荷最大动载荷是筛分机停车时,通过共振区是,振幅扩大产生的,过共振区时的振幅通常是工作振幅的58倍,因此最大动载荷:=(5-8)KA=(5-8)*3534664*0.004=(70693-113109.3)N3.4电机功率计算所需电机功率 (3.12)式中 激振器为克服筛箱运动阻力而消耗的功率; 传动功率。一般取=0.95。轴在轴承中摩擦消耗功率;3.4.1振动阻尼消耗的功率振动阻尼消耗的功可用激振力所做的功来计算。激振力克服阻尼消耗的功率: (3.13)若以 代入上式则得:式中阻尼系数。 取。3.4.2轴在轴承中摩擦消耗的功率轴承上的压力主要取决于激振力或筛箱运动的惯性力。回转运动消耗的功率: (3.14)式中: 扭矩;轴承内径(m);轴承摩擦系数,滚动轴承=0.005。3.4.3振动筛的电机功率=35.54kw所以。选择两台Y150M-8的电机。它的功率是22kw,两台是44kw35.54kw。惯性振动筛启动时。电机需克服偏心质量的静力距和摩擦力矩。启动后。由于惯性作用。功率消耗较少。因而除了需选用高启动转距的电机外。计算的功率必须按启动转距校核。必须使:式中:偏心块静力矩(Nm); 电动机启动转距(Nm);电机额定转距(Nm);故所选的电动机满足要求。3.5本章小结确定了振动筛的工艺参数,包括筛面倾角;震动方向角;筛面振幅;筛面的震动频率等。并且计算了振动筛的动力参数,如:惯性振动筛参振质量;隔振弹簧刚度;激振力力幅及质量矩等。最后计算了电动机的功率从而选择电动机。4激振器的设计计算4.1偏心块设计设偏心块的形状如图所示。为了求出各尺寸故建立坐标系图4.1 偏心块设计圆1的方程可设为圆2的方程可设为角度为120度。 角度为60度。所以可得关系式起偏心作用的面积为: (4.1)所以:所以面积为:点的坐标为:(,)点的坐标为:(, )的斜率为:的斜率为:的直线方程为:的直线方程为:偏心距:= =+为,为,为=点的坐标为:(,)点的坐标为:(,)的直线方程为:的直线方程为:点坐标为:(。)点的坐标为:(。)= ,-的直线方程为:的直线方程为:点的坐标为: (。0)点的坐标为: (。0)+ + + 所以偏心距为:=2.671.727.8=2.0335.82=2.03=56.67当=50时:=75,=1504.2激振器传动轴的设计计算确定输入轴功率 转速转矩 (4.2)初步确定轴的最小直径:先初步估算轴的最小直径。先取轴的材料为45号钢,调质处理。查表取 (4.3)取轴颈为48mm。轴的结构设计轴的结构如下图所示: 图4.2轴由于轴承只受到径向力,固选用圆柱滚子轴承。NU系列。NU313E。B=33mm。d=65mm。以及偏心快宽度B=50mm。 所以在轴段12和78段选择平键128,L=36mm。按弯扭合成应力校核轴的强度(1) 作出轴的计算简图进行校核时,通常只校核轴上最大弯矩和扭矩的截面的强度,轴上各部分受力情况如下图所示:图4.3轴受力图(2) 作出弯矩图弯矩图如下图所示。图4.4力矩图(3) 作出扭矩图扭矩图如下图所示。图4.5弯矩图 (4) 校核轴的强度轴上偏心块产生的偏心力为:=2.03=76.4rad/s所以: 已知:= =11849N由对轴的分析可列方程: 解得:=11849N4.2.1扭矩校核轴承的摩擦力矩为: (4.4)=65mm圆柱滚子轴承=0.001-0.003,取=0.002。 所以由摩擦力产生的扭矩过小。在机械运行中,电机的输出扭矩就很小。因此,轴肯定满足要求。4.2.2弯矩校核轴段23中点的弯矩为=11849(36+45)/20.001=742.248 Nm轴段45中点的弯矩为:M=1832845/20.001+18328(36/2+36+5)0.001-18328(36+5)0.001=742.248轴段56中点的弯矩为:M=18328(45+36+36+5)0.001-18328(36/2+36+5+45/2)0.001-18328(36+45)/20.001=0点2和轴段23,45的中点为可疑危险点在轴段34,56的中点时在点2:考虑到该轴段有键,所以查表可得=5.36所以故满足弯矩要求。4.3键的强度校核键传递扭矩,轴段12和78上的键在运动中所传递的扭矩为0,故键的强度肯定满足要求,校核与电机相连的联轴器上的键。扭矩按电机功率传递的扭矩来计算为:=287.8 nm键的=16mm,=50mm。查表的轴;键;偏心轮最弱材料的70Mpa (4.5)式中: 传递的转矩,Nm; 键与轮毂键槽的接触高度, =10mm, =0.5; 轴的直径,mm;键,轴,轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力,Mpa。故满足要求。4.4轴承校核由轴的分析可知:轴承所受到的径向力为11849 N.实际计算中。轴承的当量动载荷为: (4.6)查表得,圆拄滚子轴承的=1.05所以: 由查表可知NU313E的=170N (4.7)式中: 基本额定动载荷(N); 轴承转速(r/min)=730 r/min; 指数,对于滚子轴承=;所以: 满足设计要求。4.5本章小结设计了偏振块,还有激振器传动轴的设计业计算,对激振器传动轴进行了扭矩和弯矩的校核。并且进行了键的强度校核和轴的校核。5安装维护及润滑5.1振动电机5.1.1振动电机使用中注意事项a. 按下列要求调整好振动电机激振力1) 卸下两端防护罩,旋松两端可调偏心块压紧螺栓。2) 两侧偏心块同向转动,使所需激振力刻度线对准轴两端的基准线,或用尺子测量两块偏心块的开角距离,使两端开角一致,两台振动电机开角应相同。3) 旋紧振动电机偏心块压紧螺栓,然后安装防护罩。b. 接上电源即可运转,观察振动电机转向是否符合要求,否则通过更换电源相序改变转向。c. 电机如在运转中出现不正常现象,如有异常响声、振动电机转速上不去,异常发热等,应立即停车检查。d. 振动电机累计运行100小时内为初期运行,在此期间,每班应对底脚螺栓紧固一次。5.1.2振动电机要做的检修a. 振动电机检修:1) 振动电机的轴承要选用重型轴承,均可承载一定的轴向负荷,不论安装方向如何,轴承寿命不受轴向负荷的影响。2) 振动电机的出线电缆承受振动,所以要选用弹性较大的电缆作电机引线,一般电机引线在电机出线根部容易振断或磨破损伤,当出现此类故障时要打开电机,从电机内部重新接线。3) 偏心块的防护罩要密封好,防止粉尘进入内部,影响电机运行。4) 振动电机对设备具有一定的破坏性,同时振动电机也是易损设备,使用不正确时不仅电机本身寿命缩短,对所拖动的机械设备也造成极大的破坏,所以在使用振动电机时一定要严格按照振动电机的使用说明进行使用,增加巡检次数及力度,发现事故隐患后及时处理,万万不能带病维持运行。合理的使用,勤快认真的巡检才能更好的发挥振动电机的作用,才能延长振动电机的使用寿命。5) 拆卸轴承时要记录好偏心块的位置及激振力的百分值,更换完轴承后检查电机的转轴应有一定的轴向串动,先不装偏心块空试电机,运行正常后按原记录复位好偏心块。b. 电动机防范措施:1) 电动机在运行中,如果因一相断电而发生两相运行,电动机则不会停止运行。但会发生异常沉闷的嗡嗡声。这时一相电流为零其余两相电流大增,电动机急剧发热,有时还会闻到油漆味。遇此情况时,应立即断电。但这时电动机前应留有专人值守。随着电子工业的发展,电动机缺相保护的一类产品相继问世这无疑给电动机两相运行的防范工作带来了极大的便利。但这种产品对短路性的故障没有保护作用,因此,电动机工作时的保险丝还是非常必要的。2) 电动机间隙等试验其中有些是纯属于机械方面的检查例如:空载电流、短路阻抗、绕组频率响应、振动、不少新出厂或检修烘燥后容量较大的变压器,绝缘。5.1.3振动电机使用维护及预防措施振动电机是利用电机转轴两端偏心块,具高速回转产生激振力,带动振动筛工作,由于其结构简单、紧凑、安装方便,能够参与振动,且不需传动装置等诸多优点,在各行业的应用较广泛。然而由于其结构的特殊性,其使用寿命比普通电机要短得多,能引起振动电机烧毁的原因,如缺相、过载、过流、短路等故障,也都能引起振动电机的烧毁,以下几种引起振动电机烧毁的原因及预防措施。a. 地脚螺栓的松动问题这是引起振动电机烧毁的主要故障之一,由于振动电机本身结构的特殊性,其两端偏心块产生的激振力每分钟要上二千次地冲击地脚螺栓,再由于振动电机本身的参振,故地脚螺栓非常容易松动,一旦某个螺栓松动,就会在较短的时间内引起其它螺栓的松动,甚至断裂,从而烧毁电机。预防措施:经常加固地脚螺栓; 增加防松装置; 保证地脚面与电机地板的良好接触,使几条地脚螺栓均匀受力。在选材上,尽量使用壳座一体的振动电机(即地脚面在机壳上),因地脚面是一次加工而成,故能保证其水平。而
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