【正文】 eight of entire structure, for spring choose to have also brought many conveniences. In design still include for connection and regular choosing, with the durable shaft coupling of cross axle, replace welding with bolt connection, it is little to reduce welding stress for it39。 beam 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日 期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 對于礦物加工行業(yè)，如選礦場或選煤場，大批篩分機(jī)械正擔(dān)負(fù)者分級、脫水、脫泥、脫介，甚至按質(zhì)量分選的艱巨任務(wù)。 因此 進(jìn)行 同步直線振動篩 的設(shè)計 具有重大的現(xiàn)實與經(jīng)濟(jì)意義。為了向市場提供各種顆粒的商品煤，廣泛的對煤進(jìn)行篩分，是到 19 世紀(jì)下半業(yè)才盛行起來。為滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，圓筒篩，搖動篩和振動篩也先后問世 [7]。 振動篩采用拋射式篩分，篩子每振動一次，物料便被拋射一次，相對篩面沖擊一次，被篩分物 料的折中特點使得振動篩的篩分效率高，生產(chǎn)能力大，因此被廣泛使用。 經(jīng)過長期實踐，人們發(fā)覺按照上述篩分理論設(shè)計的振動篩，對細(xì)物料進(jìn)行篩分時的生產(chǎn)能力太小，遂意識到以單個顆粒物料的運動狀態(tài)代表 成群的物料運動狀態(tài)具有交大的片面性。 用統(tǒng)計學(xué)方法研究碎散物料在篩面上透篩概率，稱為概率篩分理論。振動概率篩 K 值達(dá) ～ 7， 弛張篩 K 值甚至達(dá)到 30。振動篩大型化標(biāo)志著篩分機(jī)技術(shù)已達(dá)到先進(jìn)水平。有的篩子除激振器外，篩框也作成 單體結(jié)構(gòu)，可以在現(xiàn)場組裝，極大地方便了制造，運輸和維修。 (1)仿制階段 ， 上世紀(jì) 50年代，我國的篩分設(shè)備極為落 后，生產(chǎn)上使用的都是從前蘇聯(lián)引進(jìn)的 TYII型圓振動篩；波蘭的 Wp1型和 Wp2型吊式直線振動篩。 (3)引進(jìn)提高階段 ， 上世紀(jì) 80年代以來，冶金和煤炭系統(tǒng)不斷從國外引進(jìn)先進(jìn)的振動篩產(chǎn)品。 1980年鞍礦廠從美國 RS公司引進(jìn) TI和 TH型振動篩制造技術(shù)，轉(zhuǎn)化為國內(nèi)型號定為 YA系列圓振動篩和 ZKX系列直線振動篩，在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。 于此同時 ， 我國 篩分 機(jī)械的制造水平也有了很大的提高?？梢韵拗乒舱裾穹鶠檎９ぷ鲿r振幅的 115 倍以內(nèi) 。 理論上大于篩孔的顆粒留在篩面上 ， 稱為該篩面的篩上物 ， 小于篩孔的顆粒透過篩孔 ， 稱為該篩面的篩下物。 實際的篩分過程是 :大量粒度大小不同 ,粗細(xì)混雜的碎散物料進(jìn)入篩面后 ,只有一部分顆粒與篩面接觸 ,而在接觸篩面的這部分物料中 ,不全是小于篩孔的細(xì)粒 ,大部分小于篩孔尺寸的顆粒 ,分布在整個料層的各處。到達(dá)篩面的細(xì)顆粒 ， 小于篩孔者透篩 ， 最終實現(xiàn)了粗、細(xì)粒分離 ， 完成篩分過程。 直線振動篩的工作原理 直線振動篩是采用慣性激振器來產(chǎn)生振動的，其振源有電動機(jī)帶動激振器，激振器有兩 個軸，每個軸有一個偏心重，而且以相反的方向旋轉(zhuǎn)，又稱雙軸振動篩 。 trmP y ?? s in20?? ?? trm ?? sin20 tP ?sin? (11) 式中 m —— 不平衡重的質(zhì)量和， ?? 0mm ，單位為 kg ； P — — 不平衡重塊所產(chǎn)生的激振力，單位為 N； T — — 轉(zhuǎn)動時間，單位為 s； r — — 不平衡重質(zhì)心回轉(zhuǎn)半徑 , 單位為 m； 7 ωtPyP0ωωtP yP 0ωyxxy 圖 11 振動篩原理圖 ? — — 不平衡重的回轉(zhuǎn)角速度，單位為 rad/s； yP — — 在振動方向上的激振力 , 單位為 N； 0m — — 每個偏心塊的質(zhì)量，單位為 kg 。篩子的篩分效率及生產(chǎn)能力同篩面的傾角，篩面的振動角度，物料的拋射系數(shù)有關(guān)。 方案一： ZKX 型直線振動篩如圖 21。 ZKX 型 直線振動篩主振彈簧為圓柱形螺旋彈簧 ， 采用箱式激振器單電機(jī)齒輪強(qiáng)迫傳動 ， 運轉(zhuǎn)中容易產(chǎn)生因加工 ， 裝配方面存在誤差而引發(fā)較強(qiáng)的噪 9 圖 22 ZKB 型直線振動篩 聲和振動同時由于激振箱內(nèi)使用稀油潤滑回轉(zhuǎn)軸的密封要求比較高。 方案確定 綜合上述 兩 種方案 ,ZKB 型 振動篩 是 采用 雙電機(jī)驅(qū)動 ,同步傳動，主振動彈簧 為橡膠彈簧， 選用塊偏心式激振器、萬向傳動軸等先進(jìn)高可靠性部件 ,篩箱結(jié)構(gòu)設(shè)計合理 ,具有整體剛度大、參數(shù)選擇合理、維護(hù)方便、篩分效率高 ，運轉(zhuǎn)中不產(chǎn)生較強(qiáng)的噪聲和振動 等優(yōu)點 。側(cè)板是用鋼板制成，利用橫梁將兩塊連接起來，使篩框成整體結(jié)構(gòu)，側(cè)板用以傳遞激振力，激振器 用螺栓連接在測板上 。橫梁可以采用、工字鋼、無縫鋼管、箱型梁和壓型梁等幾種。近年來，為提高承載能力 都 改用鉚釘或螺栓連接。這種材料的可焊性良好，但彈性和沖擊韌性較低，因此最好采用 A5 普通碳素鋼。其性能的好壞不但影響生產(chǎn)率和篩分效率，而且對延長篩分機(jī)的使用壽命，提高作業(yè)率和降低生產(chǎn)成本有重大意義。開孔率越大，顆粒在每次與篩面接觸時，透過篩孔的機(jī)會就越多，從而可以提高單位面積的生產(chǎn)率和篩分效率。強(qiáng)烈沖擊的篩面，可選用高錳鋼制作。 1 篩面種類與選擇 常用的篩面有篩板、篩網(wǎng)、條縫篩和網(wǎng)狀絲布四種，前兩種主要用在煤炭的分級篩分上；后兩種用在洗煤廠的脫水、脫泥和脫介質(zhì)中。根據(jù)一般選煤廠使用的經(jīng)驗，篩孔在 25mm以上的大塊分級，應(yīng)當(dāng)采用篩板，這樣篩面的壽命較長，對篩分效率都影響不大。在選煤廠往往用于篩孔小于 30mm 的煤炭分級。我國選煤廠用條縫 篩板的材質(zhì)有銅和不銹鋼 (1Cr8Ni9)兩種。為了避免穿條的斷裂，可以提高穿條的材質(zhì)，采用能承受一定反復(fù)載荷的彈簧絲 (如 60Si2Mn 鋼絲或中碳鋼絲 )。網(wǎng)狀絲布的種類很多，常用的材質(zhì)有不銹鋼、紫銅、磷銅、黃銅和尼龍等。 2 篩面的固定 為了保證篩面工作的 可靠性，篩面固定的方法，也有很大的影響能力，這對金屬絲或金屬條所制成的篩面表現(xiàn)得尤為突出。 歸納起來篩面的固定方法有以下 幾 種：木楔壓緊，鉤拉張緊，螺栓 固定和斜板壓緊。木楔遇水后膨脹，可以把篩面壓的很緊，此方法簡單可靠，更換篩面方便。近年來改用J 形螺栓，較 U 形螺栓使用方便。在框架上可以鋪設(shè)具有一定剛性的篩面，例如沖孔篩板、條縫篩板、壓焊的格條篩板、鋼絲編織篩網(wǎng)以及各種形式的塑料篩面等。與其它固定篩板的方法相比，這種篩板與橫梁的連接方式具有下列優(yōu)點 ： (1) 全部固定螺栓從篩板上旋緊。改變可調(diào)偏心塊的位置，可使慣性力的調(diào)整范圍為最大慣性力的 15~100%。由于圓錐滾子 軸承 外徑不大，從而減輕了整個激振器的重量。 圖 24 激振器結(jié)構(gòu)簡圖 支撐形式與隔振裝置 振動篩的支撐方式有吊式和座式兩種。防百錘安裝在鋼絲繩的上方， 起作用是防止篩箱產(chǎn)生橫向擺動。 在慣性振動篩減振彈簧既是主振彈簧 ， 又是隔振彈簧， 它的作用有： (1) 系統(tǒng)的固有頻率為彈簧剛度與參振質(zhì)量的函數(shù)，當(dāng)篩子質(zhì)量確定后， 振動 的固有頻率就取 決與彈簧的剛度。 隔振裝置中的彈性元件有金屬螺旋彈簧，橡膠彈簧，符合彈簧和充氣彈簧等多種形式。 在振動篩面上聚集的顆粒大小不同，形狀各異的碎散物料群，只有下層物料與篩面接觸，其余的只是間接的受到振動篩的影響，他們既各自獨立運動，又相互干擾。 直線振動面上的物料運動分析 1 篩面的運動方程 直線振動篩的篩面是沿著振動方向作簡諧振動，篩面的位移方程式可用下式表示： tAAS ?? s ins in ?? (31) 式中 S—— 篩面移動的位移； A —— 篩面的振幅； ? —— 激振器軸回轉(zhuǎn)相位角， ? = t? ； ? —— 軸的回轉(zhuǎn)角速度； t—— 時間 。 物料顆粒在直線振動篩面上的受力情況如圖 3— 1 所示，篩面傾斜安裝，與水平面夾角為 ? ，篩面沿 S 方向振動，當(dāng)篩分機(jī)工作時，作用在顆粒上里的平衡方程式可表示為： NGmA ?? ???? c o ss ins in2 (32) FGmA ?? ???? s ins inco s2 (33) 式中 N—— 篩面對物料的法向反力 F—— 篩面對物料的靜摩擦力 顆粒拋擲運動的條件：顆粒給篩面的正壓力 N=0 所以 ???? c o ss ins in2 mgmA d ? 消去 m，得 dgA ???? s in1c oss in2 ? 物料的拋擲指數(shù)dVK ?sin1? ，因此，由上式可知 ???cossin2gAK V ? (34) 3 拋擲指數(shù) vK 對設(shè)計的影響 物料開始與篩面一起運動，當(dāng)相位角 d??? 時，物料開始跳離篩面，接 20 yFNGcos αGαxmx ″my ″m s″ 圖 31 物料的運動分析 著物料按拋物線運動軌跡向前運動，直至 z??? (其中 z? 為跳動終止角 )時，物料落回到篩面上，又與篩面一起運動或相對滑動。 22 vd K1sin ??? 211c os vd K??? 112 ??? Vd Ktg? (312) 又因跳躍指數(shù) Di 與跳動角 ? 的關(guān)系式為： ??2?Di或 Di?? ?? 2 (313) 將公式 (312)及 (313)代入公式 (311)中，便可求的拋射強(qiáng)度與跳躍指數(shù)的關(guān) 系： 1}s in )c os1(21{ 22?? ??? ?? ??VK 12s in2 12c o s222 ???? ???? DD DD ii ii ?? ?? (314) 由 公 式 (314)可作出 VK 與 Di 的關(guān)系曲線。拋射強(qiáng)度在這個范圍內(nèi)，理論上可以認(rèn)為充分利用篩面振動次數(shù)，即每振動一次物料就有一次透篩的機(jī)會，所以 一般振動機(jī)械常取 VK ＝ 1～ 。29??d? ，即顆粒在這個脫離角拋射時，顆粒騰空的時間，恰恰是篩面振動兩次次的時間。 工藝參數(shù)的選擇 1 處理量要求 生產(chǎn)條件： Q﹥ 50t/h； 2 拋射強(qiáng)度 VK 的確定 實際選擇拋 射強(qiáng)度 VK 值時，要根據(jù)物料的性質(zhì) (如易碎性 、 粒度 、 濕度 、密度等 )。圓振動篩的 VK 取 3～ 5。但振幅又不宜過大，否則，牽制頻率，甚至因其過大會提高振動強(qiáng)度，降低構(gòu)件使用壽命。當(dāng)篩子的其他參數(shù)確定后，篩面傾角大，則生產(chǎn)效率高而篩分效率低；篩面傾角小，則生產(chǎn)效率低而篩分效率高。 25 總體設(shè)計計算步驟 計算振動篩篩面面積 由煤用振動篩的生產(chǎn)率計算公式： qFQ ?? 由《篩分機(jī)械》 表 57 得，單位篩面面積的生產(chǎn)率為 q 取 35～ 40 噸 / 2米 物料運動速度的計算 26 由《篩分機(jī)械設(shè)計手冊》知 ， 雙軸振動篩的物料運動速度，可按如下經(jīng)驗公式計算 ?? ? c o ??????? CCCCAv mna 代入數(shù)據(jù)得 3 ?????????? ??nv m/s 驗算生產(chǎn)率 由公式 ??BhQ＝ 3600 式中 B― — 篩面寬度， m； h― — 篩面上物料層的厚度， mm； ? ― — 物料運動的平均速度， m/s； γ ― — 物料的松散比重， t/m