【正文】 gs …………………………… ………… .29 Chapter 4 Design exciter ………………………………………… ……… ..32 Calculation and Design of Shaft …………………………………… ..32 Preliminary estimates of the minimum diameter of shaft……… 32 Dualaxis length of the diameter of each design ……………… ..32 Stress Analysis on the axis ……………………………………… 33 Calculation and selection of bearings ……………………………… ..36 Design and calculation of seals …………………………………… ...36 The design and calculation eccentric ……………………………… ..36 Design of coupling ………………………………………………… ..37 Select the type of coupling …………………………………… ...37 Selection and calculation specifications ………… ……… .38 Key Selection ………………………………………………… …… ..38 Shaft and eccentric choice of key junctions …………… ……… .38 Shaft and the coupling selection key junction …………… … ..38 Chapter 5 Design sieve box ………………………………………… …… ..39 The structure of sieve box …………………………………………… 39 Bolt strength check ……… …………………………………… …… 40 Check of screen box beams ………………………………………… 41 Beam Stress Analysi …… ……… ………… … ……………… 41 Calculation of beam intensity ……………… …………… … ..42 Checking the natural frequency of beam … …………… …… .42 Conclusion ………………………………………………………………… 40 VII Acknowledgement ……… …………… ……… ………… ………………… 44 References …… ………… …………… ……… ……… ……………… …… ..45 1 第 1 章 緒論 課題研究背景及意義 隨著工業(yè)的發(fā)展，篩 分 在國民經(jīng)濟中應用越來越廣泛，在 煤炭、冶金、化工、醫(yī)藥、輕工、環(huán)保等 許多部門，篩分作業(yè)是重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一 。 本次設(shè)計的礦用 同步直線振動篩 ,由于其優(yōu)良 的工作特點 —— 振動強度大 ,分選效果好 ,結(jié)構(gòu)簡化 ,噪音較低 ,機器潤滑和檢修等日常維護工作減少 ,設(shè)備的故障率降低， 創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。從英國煤炭工業(yè)的文獻記載，在 1589 年提到煤的篩分。這就是沿用至今的輥軸篩。固定篩不消耗動力和非常 2 簡單可靠的結(jié)構(gòu)，仍具有很強的生命力，目前仍大量用于初步篩分。該理論系統(tǒng)的描述了振動篩對物料進行拋射式篩分時，單個顆粒的運動情況，進而提出了篩分機特性值，即振動強度 K，和篩分特性值，即拋射強度 VK 。在此基礎(chǔ)上，建立了薄層篩分法和變傾角篩分法，研制出等厚振動篩。如德國和美國直線振動篩 K 值達 ，有的甚至達 ， VK 值達 以上。 3 如日本身剛所生產(chǎn)的振動篩達 2m ，德國 公司生產(chǎn)的振動篩寬達 ，面積約為 50 2m 。又如美國振動篩，其基形已經(jīng)穩(wěn)定，主要力量放在改進結(jié)構(gòu)，簡化制造和應用新技術(shù)的方面。 振動篩在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 建國 50多年來，我國的篩分設(shè)備走過了一個從無到有，從小到大，從落后到先進的發(fā)展過程，前后經(jīng)歷了測繪仿制，自行研制和引進提高 3個階段 。 1980年，鞍礦廠完成了這四種基型篩的制造，并通過了技術(shù)鑒定，在工業(yè)上得到了廣泛的應 4 用，這標志著我國篩分機械走上了自行研制發(fā)展的道路。在引進篩機產(chǎn)品的同時，國內(nèi)生產(chǎn)振動篩的專業(yè)廠 —— 鞍礦廠先后派譴專業(yè)技術(shù)人員去美國和德國進行技術(shù)考察，并進行技術(shù)引進。 普通振動篩是采用中等料層厚度篩分法進行篩分，然而，隨著篩分技術(shù)的發(fā)展，新的篩分理論不斷出現(xiàn)，相應生產(chǎn)出新的篩分設(shè)備 。 從發(fā)展的趨勢看 ,振動篩的減振是利用繼電器控制和單板計算機控制共振振幅 ,用繼電器控制雖然減振效果 5 好 ,但線路復雜 ,調(diào)試困難 ,線圈容易出現(xiàn)故障 ,所以目前應用受到制 . 如果用單板計算機控制 ,實驗表明 。 振動篩的工作原理、分類及特點 振動篩的工作原理 將顆粒大小不同的碎散物料群 ， 多次通過均勻布孔的單層或多層篩面 ，分成若干不同級別的過程成為篩分 。為此 ， 篩箱應具有適當?shù)倪\動特性 ， 一方面使篩面上的物料層成為松散狀態(tài) ； 另一方面 ， 使堵在篩孔上的粗顆粒閃開 ， 保持細顆粒透篩之路暢通。 于是原來雜亂無章排列的顆粒群發(fā)生了分離 ， 即按顆粒大小進行了分層 ， 形成了小顆粒在下 ， 粗顆粒居 6 上的排列規(guī)則。 振 動篩一般分為三大類為圓運動振動篩、直線運動振動篩和共振篩。兩臺振動電機對稱布置在篩箱的上方，下部和兩側(cè)均可以。顆粒在篩面的振動下產(chǎn)生拋射與回落，從而使物料在篩面的振動過程中不斷向前運動，物料的拋射與下落都對篩面有 沖擊，致使小于篩孔的顆粒被篩選分離。受振動篩工作條件的要求，確定兩種設(shè) 計方案。 傳動結(jié)構(gòu)簡單 ， 維修方便運轉(zhuǎn)中不產(chǎn)生較強的噪聲和振動 ， 故障相對少些 ， 維修量小 。 ZKX 型 振動篩常見故障 ： 噪聲嚴重 、 篩箱后箱板篩板下面的底梁振裂 、電動機軸斷裂 、 電動機經(jīng)常燒壞 、 電機底座螺栓被振斷 、 電機支撐架斷裂 、激振器傳動齒輪及軸承易損壞 、 主振彈簧折斷運轉(zhuǎn)時還會出現(xiàn)跑料現(xiàn)象 。它是由側(cè)板 ，橫撐，加強板和橫 梁組合而成。橫梁承受篩板和物料的重量及它在工作中的慣性力。但是，這種焊接結(jié)構(gòu)易產(chǎn) 生局部應力集中，在工作一定時間后，常常導致破裂。 3 篩框的材質(zhì) 我國目前一般采用 A3 碳素鋼。 篩面 篩面 是篩子的主要工作部件。 篩面的開孔率為篩孔總面積與篩面面積的比 值，用百分比來表示。用作大快分級篩面時，采用高碳鋼。近年來，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，聚氨酯橡膠篩面現(xiàn)實了他的優(yōu)越 性，使用壽命長，不易堵篩篩孔，噪音小，但是價值昂貴。主要用在大塊物料的篩分上。 但是與篩板比較，使用壽命較差，所以一般只用在細顆粒的分級上。 條縫篩板廣泛地用在煤的脫水、脫泥和脫介質(zhì)中。 對于篩條式的篩板，很多時候是篩條并無磨損或磨損不嚴重，但由于穿條圓孔不規(guī)整，篩條和穿條松動，在工作中產(chǎn)生沖擊，使穿條斷裂，最后導 13 致篩板損壞。 網(wǎng)狀絲布一般用于煤泥脫水，它類似編織粗布 ，開孔率可達 40～ 50%。 沖孔鋼板固定就是把絲布直接固定在沖孔鋼板上，為了防止螺栓把絲布磨損，在絲布上可墊以薄橡皮?？梢娬_的篩面的固定方法，使篩面工作中不會松動同樣具有重要的意義。篩面支撐 在兩角鋼之間，用木楔和木條壓緊。螺栓的形式以前常用 U 形，這種結(jié)構(gòu)簡單，但拆除麻煩。 篩面鋪設(shè)在框架上，框架可以用角鋼或扁鋼制成 。篩板用螺栓固定在橫梁上，在螺栓 之間 上有橡膠墊。 偏心塊由兩部分組成：主偏心塊固定在軸上；可調(diào)偏心塊用螺栓固定在主偏心塊上。 (2) 采用 圓錐滾子 軸承 不僅可以承受徑向力，而且可以承受一定的軸 向力。 16 (4) 箱體作成整體式，沒有剖分面，承受較大的激振力時比較合理，制造簡單，但 軸承 拆裝比較困難。改變鋼絲繩的長度可以調(diào)整 篩面傾角。如果鋼絲繩的長度比較短，即在 1250mm 以內(nèi)時，也可不設(shè)防擺錘。因此，適當?shù)倪x擇彈簧的剛度，可以 減小 傳給基礎(chǔ)的動負荷。物料的運動狀態(tài)決定了篩分機的篩分效果和生產(chǎn)能力。這種純理論性的分析方法，可以提供定性的結(jié)果，在實際應用中，在考慮一些實際影響因素后，有些結(jié)論還是有價值的，并為振動篩設(shè)計所 應用。振動篩均采用拋擲狀態(tài)下工作，故就拋擲運動的理論加以研究。 當顆粒離開篩面并沿垂直于篩面方向的運動方程式為 ?co s22 mgdt ymd ?? (35) 將 公 式 (35)積分可以得到顆粒沿垂直于篩面方向的速度方程： )c o s ( dd ttgyy ????? (36) 21 式中 dy? — 顆粒拋離篩面時初速度 v 在 y 軸方向的分速度 ； dd Ay ?? cos?? (37) 由于 t??? ，以 ???t ，并將上式一并帶入式 (36)得 )(c o sc o sdd gAy ?????? ???? (38) 可見：顆粒跳離篩面的法向位移，方程可用下式表示： ? ??? ttd d dtyyy (39) 式中的 dy 是顆粒開始起跳時的縱坐標，即 dd Ay ?sin? ，將式 (38)代入公式 (39)，并進行積分運算： dtgAAy zdtt dzddz ? ???? )](c o sc o s[s i n ??? ???? 2 )(co s)(co ss i n 22 dzdzdd gAA ??? ????? ????? (310) 式中 z? — — 顆粒跳動一次后落到篩面上，篩面上顆粒原所在點 d 的新相位(即 d 轉(zhuǎn)動到 z 處 )，故稱 z? 為跳動終止角 ， dz ??? ?? ； ? — — 跳動角； zy — — 顆粒跳動一次后又落回到篩面上的縱坐標，即： zz Ay ?sin? 將 zz Ay ?sin? ， dz ??? ?? ， dmAmg ??? s inc o s 2? 等代入 公 式 (310)得 )c o s1(2s in2 ?????????dtg (311) 上式反映了顆粒跳動起始角 d? 與跳動角 ? 之間的關(guān)系。4017??d? ，即顆粒在這個脫離角拋射時，顆粒騰空的時間，恰恰是篩面振動一次的時間。 當跳躍指數(shù) Di 為 2 時， VK ＝ ，此時跳動角 ?? 4? ，脫離角 39。 由此可見 VK 值越大， d? 越小，即物料顆粒在篩面上起跳的早，拋出的高；反之， VK 值越小， d? 越大 。直線振動篩的 VK 宜取 ～ 。慣性振動篩振幅值必須足夠大，以便將接近篩孔尺寸的顆粒拋離篩面， 減少堵孔。 由于本次設(shè)計的是直線振動篩，所以 選取 A=4mm； 4 篩面傾角 ? 篩面傾角的大小決定于要求的生產(chǎn)率和篩分效率。 即振動 方向角選取 ? = ?45 ； 6 篩下物最大顆 粒 不同形狀的篩孔，篩下物的最大粒度與篩孔的尺寸關(guān)系是： LKd ??max (315) 式中 maxd —— 篩下物中，顆粒直徑最大值 ， mm； L—— 篩孔尺寸 ， mm； K—— 系數(shù)，圓形孔： K=；方形孔 K=；長方形孔 K=～ ；選取 K=； 由公式 (315)， 篩下物最大顆粒 ??d =75mm； 7 物料層厚度 物料層厚度為 100～ 200mm，本次設(shè)計選取的是 100mm； 8 篩分方式 用于 準備 篩分，煤炭顆粒的尺寸為 1～ 100mm。 振動次數(shù)的計算 對于 雙軸直線振動篩 振動次數(shù) ?? ?s inc os930 2 AKn v? 次 /分 代入 數(shù)據(jù)得 n ??? ???? 45s 0c os39302≈970次 /分 振動強度 K 一般在 3～ 8 范圍內(nèi)； 實際振動強度 SK ； 校正 Kg AngAK S ??? ??????? 0 0 1049 7 0 0322222 ??