【正文】 設(shè)計(jì)工作 壽命 10年，每年工作 300 天，每天工作 16 小時(shí)。 所以， 滿足條件 qM ﹥ jM ，選擇 Y225M6（ IP44）型 三相 異步 電動(dòng)機(jī)合適。 振動(dòng)篩取頻率比 pZ ???=4～ 5， () 設(shè)計(jì)中， 取 Z =5 雙軸 直線 振動(dòng)篩 的 彈簧剛度的計(jì)算公式為： ? ? ??? 22 pmMK ? 2)()2( ZmM ??? () 另有公式，雙軸直線 振動(dòng)篩的角速度 : 2))(2( zmMK ??? () 代入數(shù)據(jù)到上式 得， /K N mm? 振動(dòng)篩設(shè)計(jì)中使用 8 個(gè)彈簧支承， 每個(gè)支座上有兩個(gè)彈簧， 則每個(gè)彈簧剛度為 1 / tK K n? () tn ＝ 8 2 2 8 7 0 . 8 9 1 . 1 8 8 /6 0 6 0n ra d s??? ?? ? ?河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 代入數(shù)據(jù)得 , 1K ＝ /N mm 計(jì)算結(jié)果：使用 8 個(gè)振動(dòng)彈簧，每個(gè)彈簧剛度為 。 估算振動(dòng)篩的重量 設(shè)計(jì)的處理量超過(guò) 200t/h，本振動(dòng)篩可以定義為大型振動(dòng)篩。 計(jì)算振動(dòng)篩篩面面積 查表《振動(dòng)篩設(shè)計(jì)規(guī)范 》 第 11 頁(yè)表 4得 ，單位篩面面積的處理量 為 q 取 35～ 40 2/ mht ? ，取 2/35 mhtq ?? ,Q 取 200t/h； 根據(jù)直線振動(dòng)篩的處理量 計(jì)算公式： qFQ ?? () 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 代入公式 得 ， F=200/35= 2m 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，篩面的長(zhǎng)寬比取 ： 1， 列方程求解， 可得篩面長(zhǎng)度是 6m，寬度是 ，篩面面積 2m 。這樣實(shí)際上力的疊加方向就是與水平成 45176。 因此，當(dāng)生產(chǎn)處理量要求一定了，應(yīng)該設(shè)置一個(gè)合適 的河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 篩面傾角。 本設(shè)計(jì)方案是 雙軸 直線 振動(dòng)篩，所以確定拋擲強(qiáng)度 vK =3。圓振動(dòng)篩的 拋擲強(qiáng)度適合取值 ～ 之間。29??d?帶入公式得：篩分機(jī)振動(dòng)所需的振動(dòng)頻率 2n ： Agn 22 c os75 ? ?? （ ） 在單顆粒理論中 2n 稱之為第二臨界轉(zhuǎn)速。當(dāng)跳躍指數(shù) Di 為 1 時(shí)， vK ＝ ，此時(shí)跳動(dòng)角?? 2? ，脫離角 39。 篩面以不同的振次和振幅作連續(xù)振動(dòng)時(shí)，篩面上的顆?？赡艹鲰?xiàng)正向滑動(dòng)，反向滑動(dòng)和跳動(dòng)等不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這些參數(shù)通常是根據(jù)物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)選取。如果鋼絲繩的長(zhǎng)度比較短，即在 1250mm 以內(nèi)時(shí)，也可不設(shè)防擺錘。 （ 6）箱體作成整體式，沒(méi)有剖分面，承受較大的激振力時(shí)比較合理，制造簡(jiǎn)單，河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 但拆裝比較困難。改變可調(diào)不平衡重塊的位置，可使慣性力的調(diào)整范圍為最大慣性力的 15~ 100％。篩面的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度是 3600mm 。木楔遇水后膨脹，可以把篩面壓的很緊，此方法簡(jiǎn)單可靠，更換篩面方便。 （ 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(duì)金屬絲或金屬條所制成的篩面表現(xiàn)得尤為突出。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）。篩網(wǎng)拉緊可提高其使用壽命，所以工作中應(yīng)經(jīng)常注意它的張緊程度。 （ 1） 篩面種類(lèi)與選擇 條縫篩板廣泛地用在煤的脫水、脫泥和脫介質(zhì)中。用于脫介，脫水，脫泥等濕式篩分作業(yè)時(shí)，通常采用不銹鋼篩面較適宜。若需要焊接，可以用扁鏟將裂縫完全消掉，比較仔細(xì)地進(jìn)行焊接。因?yàn)?，焊接時(shí)金屬受熱要膨脹，距焊縫越近的金屬膨脹越大，但這些膨脹程度不同的金屬 是處在同一個(gè)構(gòu)件上，必然互相牽制和影響。 我國(guó)目前一般采用 A3 碳素鋼。側(cè)板一般用 810 毫米的鋼板和角鋼組合而成，從側(cè) 板的結(jié)構(gòu)來(lái)看，它對(duì) x～ x 軸的慣性矩較大，所以，在垂直方向上的抗彎能力較大；但是，它對(duì) y～ y 軸的慣性矩較小，不利于承受水平方向的力量。采用鋼管作橫梁，由于它在和各方向的慣性矩相同 ,所以受力狀態(tài)較好 ,它特別適用于圓形運(yùn)動(dòng)的篩箱。它是由側(cè)板，橫撐，加強(qiáng)板和橫梁組合而成。 （ 2） 直線式振動(dòng)篩激振器由于激振器與篩面呈 ?45 傾角，故篩面上物料的拋射角為 ?45 。 trmPy ?? s in20?? （ ） ?? trm ?? sin20 tP ?sin? 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(dòng) 時(shí)間，單位為 s ； r — 不平衡重質(zhì)心回轉(zhuǎn)半徑 , 單位為 m ； ? — 不平衡重的回轉(zhuǎn)角速度，單位為 srad/ ； yP — 在振動(dòng)方向上的激振力 , 單位為 N ； 0m — 每個(gè)偏心塊的質(zhì)量，單位為 Kg 。具有能耗低、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易維修 、全封閉結(jié)構(gòu)無(wú)粉塵溢散的特點(diǎn)。 直線振動(dòng)篩（直線篩）系高效新型的篩分設(shè)備，廣泛用于礦山、煤炭、冶煉、建材、耐火材料、輕工、化工等行業(yè)。美國(guó) RNO 公司新研制 DF11 型雙 頻率篩，采 用了不同速度的激振器。振動(dòng)概率篩 K值達(dá) ，弛張篩 K 值甚至達(dá)到 30。如日本身剛所生產(chǎn)的振動(dòng)篩達(dá) 2m ，德國(guó) 公司生產(chǎn)的振動(dòng)篩寬達(dá) ，面積約為 50 2m 。 振動(dòng)篩采用拋射式篩分，篩子每振動(dòng)一次，物料便被拋射一次，相對(duì)篩面沖擊一次，被篩分物料的折中特點(diǎn)使得振動(dòng)篩的篩分效率高，生產(chǎn)能力大，因此被廣泛使用。這就是沿用至今的輥軸篩。篩分設(shè)備技術(shù)水平的高低和質(zhì)量的優(yōu)劣，關(guān)系到工藝效果的好壞、生產(chǎn)效率的高低和能源節(jié)省的程度，從而直接影響企業(yè)的經(jīng)動(dòng)濟(jì)效益。側(cè)板與橫梁的聯(lián)接方式由焊接改為高強(qiáng)度螺栓聯(lián)結(jié)，延長(zhǎng)了使用壽命，使振動(dòng)篩的運(yùn)行更加安全、可靠與實(shí)用。因此，今后應(yīng)當(dāng)優(yōu)先發(fā)展量大面廣的優(yōu)良機(jī)型；探索新的篩分理論，發(fā)展大型、重型、特重型篩分設(shè)備，限制生產(chǎn)并逐步淘汰生產(chǎn)效率低，設(shè)計(jì)陳舊的老產(chǎn)品。 雖然輥軸篩，圓筒篩和搖動(dòng)篩的工作效率有較大的改善， 可是與固定篩相比， 仍不失為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和工作可靠，但是卻步能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要。該理論以力 群為研究對(duì)象，根據(jù)物體在碰撞時(shí)傳遞能量的原理，提出了篩面上整個(gè)料層中不同位置顆粒的速度變化規(guī)律，突破了單顆料理論關(guān)于振動(dòng)強(qiáng)度小于 的臨界值。該理 論是由瑞典的摩根森于 1951 年最先提出的，故在該理論指導(dǎo)下設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩稱為摩根森概率篩。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(chǎng)組裝，極大地方便了制造，運(yùn)輸和維修。 由于我國(guó)東部經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快， 篩分機(jī)械制造企業(yè)也主要分布在東北、華北、華東和中南地區(qū)，尤其是鞍山、新鄉(xiāng)地區(qū)，這兩個(gè)地區(qū)的篩分機(jī)械產(chǎn)值約占全國(guó)總產(chǎn)值的 50％左右，可是在西部 地區(qū)，還沒(méi)有一家像樣的篩分設(shè)備制造企業(yè)。 按篩機(jī)振動(dòng)體即篩箱的運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)分，振動(dòng)篩大致可分為 圓振動(dòng)篩 ， 直線振動(dòng)篩 ，旋振篩 及由圓振篩和 直線振動(dòng)篩 組合演變的橢圓振動(dòng)篩等幾大類(lèi) . 工作原理 直線振動(dòng)篩采用雙振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng) ,當(dāng)兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)做同步、反缶旋轉(zhuǎn)時(shí)，其偏心塊所產(chǎn)生的激振力在平行于電機(jī)軸線的方向相互抵消，在垂直于電機(jī)軸的方向疊為一合力，因此篩機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡為一直線。當(dāng) 兩個(gè)偏心重的圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)偏心重產(chǎn)生的離心力 F，在 x軸的分量總是抵消，在 y 軸的分量相加，其結(jié)果在 y軸方向產(chǎn)生一個(gè)往復(fù)的激振力，使篩箱在 y 軸方向上產(chǎn)生往復(fù)的直線軌跡振動(dòng)。為了保證篩分效率高，篩子的生產(chǎn)能力大，必須選擇合適的 yK 值。 （ 5） 由于篩箱運(yùn)動(dòng)中有較大的加速度，所以特別適合于煤炭的脫水、脫泥和脫介。在需要時(shí)，溜槽可用耐磨鋼板制成，或表面襯以橡膠。所以，加強(qiáng)篩框結(jié)構(gòu)的剛度，特別是連接部位的鋼度是個(gè)重要的問(wèn)題。 （ 2）篩箱的支撐 篩子安裝方式取決于現(xiàn)場(chǎng)的條件，或是架在機(jī)座上，或是懸吊在承重結(jié)構(gòu)上。 篩框結(jié)構(gòu)常用的連接方式有鉚接、焊接和螺栓連接三種。在強(qiáng)烈的振動(dòng)下，構(gòu)件容易在內(nèi)應(yīng)力大的地方產(chǎn)生開(kāi)裂。用作大快分級(jí)篩面時(shí)，采用高碳鋼。開(kāi)孔率越大，顆粒在每次與篩面接觸時(shí)，透過(guò)篩孔的機(jī)會(huì)就越多，從而可以提高單位面積的生產(chǎn)率和篩分效率。但是與篩板比較，使用壽命較差，所以一般只用在細(xì)顆粒的分級(jí)上。 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(jí)篩分上；后兩種用在洗煤廠的脫水、脫泥和脫介質(zhì)中。絲布的材質(zhì)對(duì)其使用壽命影響很大，當(dāng)用作煤泥或末精煤脫水時(shí)，銅絲布大約只能使用兩個(gè)月，而不銹鋼和尼龍絲布的強(qiáng)度較大、耐磨，使用的壽命比銅絲布高約三倍。 （ 3） 木楔壓緊 沖孔篩板和條縫篩面可用木楔將篩面固定在篩幫上。 （ 6） 斜板壓緊 篩面鋪設(shè)在框架上，框架可以用角鋼或扁鋼制成。 （ 2）因?yàn)槁菟ǚ旁谙鹉z墊內(nèi)，可避免磨損 。 （ 4）激振器是可拆卸的。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(dòng)。 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。這種純理論性的分析方法，可以提供定性的結(jié)果，在實(shí)際應(yīng)用中，在考慮一些實(shí)際影響因素后，有些結(jié)論還是有價(jià)值的，并為振動(dòng)篩設(shè)計(jì)所應(yīng)用。 dd Ay ??cos?? （ ） 由于 t??? ，所以 ???t ，并將上式一并帶入式 )c o s ( dd ttgyy ????? 得： )(c o sc o s dd gAy ?????? ???? （ ） 由圖 2 可見(jiàn)：顆粒跳離篩面的法向 位移，方程可用下式表示： ? ??? ttd d dtyyy （ ） 式中的 dy 是顆粒開(kāi)始起跳時(shí)的縱坐標(biāo)，即 dd Ay ?sin? ，將式)(c o sc o s dd gAy ?????? ???? 代入 ? ??? ttd d dtyyy 中，并進(jìn)行積分運(yùn)算： dtgAAy zdtt dzddz ? ???? )](c o sc o s[s i n ??? ???? 2 )(co s)(co ss i n22 dzdzdd gAA ??? ????? ????? （ ） 式中， z? — 顆粒跳動(dòng)一次后落到篩面上，篩面上顆粒原所在點(diǎn) d 的新相位（即 d 轉(zhuǎn)動(dòng)到 z 處），故稱 z? 為跳動(dòng)終止角。 當(dāng)跳躍指數(shù) Di 為 2 時(shí)， vK ＝ ，此時(shí)跳動(dòng)角 ?? 4? ，脫離角 39。此時(shí)，振動(dòng)篩可以獲得很 高的 篩分效率和處理量。此時(shí)，物料與篩面 的 接觸的時(shí)間是最短的 ，所以這樣的設(shè)計(jì)有利于減少篩面的磨損 。 （ 4） 篩面傾角 ? 當(dāng)確定了篩子的其他參數(shù)后，篩面傾角越大，生產(chǎn)效率就越高，但是篩分效率會(huì)變低。； 因?yàn)樵?設(shè)計(jì) 方案 是 用作準(zhǔn)備篩分的 雙軸 直線振動(dòng)篩，因此， 選取 ? =5176。 （ 7） 物料層厚度 一般情況下， 物料層厚度為 100～ 200mm 。 12 2 cossinvgKA ?? δ? ?8~ 22222 ??? ??????? g AngAK ??河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 把數(shù)據(jù)代入公式 計(jì)算 可 得： 物料的運(yùn)動(dòng)速度 V = sm/ 驗(yàn)算生產(chǎn)率 由 由《振動(dòng)篩設(shè)計(jì)規(guī)范》第 14 頁(yè)， 公式 ??BhQ＝ 3600 ht/ ， () 式子中： ? ― 篩上物料運(yùn)動(dòng)的平均速度，單位為 sm/ ； h― 篩面上物料層的厚度，單位為 mm ； γ ― 物料的松散比重，單位為 2/mt ； B― 篩面寬度，單位為 m 。 綜上，計(jì)算結(jié)果：偏心塊的質(zhì)量 m= Kg， 厚度 B=160mm，偏心距 r =70mm 。 設(shè)計(jì) 選用 的電機(jī)靜啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須 滿足 下式 ： qM ﹥ jM 式中 jM —— 靜轉(zhuǎn)矩； mrnM zj ? ， N （ 2） 橡膠彈簧的校核 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 根據(jù)橡膠彈簧的設(shè)計(jì)規(guī)范，其 強(qiáng)度應(yīng)滿足： 00EE()d d x d xjjh K K F h KhF F H h H h??? ? ? ? ? ?? ??? ? ? ? ? ??? ? ? ? 式中 ??j? —— 橡膠的許用壓縮應(yīng)力， ? ? 980?j? kPa ； j? —— 橡膠的壓縮應(yīng)力， kPa ； 計(jì)算 代入數(shù)據(jù)， j? =