【正文】 sin2? () 由式 ()和式 ()， 可以將式 ()化簡為 : )1(30 ?tgkAnVv?? () 按照上式計(jì)算得的結(jié)果與實(shí)際相比 ， 計(jì)算值較大 ， 因?yàn)槲纯紤]物料特點(diǎn) ,摩擦和沖擊等因素 .為此 ,上式應(yīng)該乘以修正系數(shù) 0k ， 1501300 .. ??k ， 所以： )1(300 ?tgkAnkV v?? () 3 碎石篩分振動給料機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成 10 3 碎石篩分振動給料機(jī) 的 工作原理及結(jié)構(gòu)組成 碎石篩分振動給料機(jī) 的工作原理 本次設(shè)計(jì)的 振動給 料機(jī)又稱單軸 慣性 振動給料機(jī) ，其支承方式有懸掛支承與座式支承兩種， 因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的振動給料機(jī)適用于碎石篩分現(xiàn)場，結(jié)合 實(shí)際，選擇座式支撐 。其緊固方式是 直接用螺栓將篩面壓緊在篩框上 ， 本設(shè)計(jì)采用的螺栓壓緊方式見 圖 。單軸振動給料機(jī)是利用單不平衡重激振使機(jī)體振動，篩面傾斜，槽體的運(yùn)動軌跡一般為圓形或橢圓形。 圖 振動系統(tǒng)力學(xué)模型圖 圖 表示慣性振動給料機(jī) 的振動系統(tǒng)。 在單軸振動系統(tǒng)中，作用在機(jī)體質(zhì)量 M 上的力除了和之外，還有機(jī)體的慣性力和（其方向與機(jī)體的速度方向相反）、彈簧的作用力，（表示彈簧在方向的剛度），及阻尼力（稱為粘滯阻力系數(shù)，阻尼力的方向與機(jī)體的運(yùn)動方向相反）。在這種情況下，可以避免給料機(jī) 的起動和停車時(shí)通過共振區(qū)，從而能提高彈簧 的工作耐久性，同時(shí)能減 小軸承的壓力，延長軸承的壽命，并能減少給料機(jī)的能量消耗，但是在這種工作狀態(tài)下工作的給料機(jī) ，彈簧的剛度要很大，因此，必然會在地基及機(jī)架上出現(xiàn)很大的動力，以致引起建筑物的震振動。若取 2?MK? ，則得 rA ?? 。目前設(shè)計(jì)和應(yīng)用的振動給料機(jī)，通常采用這種工作狀態(tài)。難篩物料取大值，易篩物料取小值。通常取 A =3～ 6mm，其中篩孔大者取大值，篩孔小者取小值。 2. 篩分效率 在篩分作業(yè)中，篩分效率是衡量篩分過程的質(zhì)量指標(biāo)。 對于單軸振動給料機(jī) ： ()M m A mr? ? ? () 式中 M— 振動機(jī)體質(zhì)量， M=； m— 偏心塊質(zhì)量； A— 篩箱振幅， A=5mm； r— 偏心距， r=24mm。m () rM = HM ? i ? ? () 式中： i —— 速比 ?—— 起動力矩系數(shù) ， 取 ? = i= nn電 = 8451460 = () 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 因此有 HrMM =i ? ? =? = () 0M =?iM39。m 將 39。m HMM0 = = 由于HrMM =,所以滿足 HHr MMMM 0? ,電機(jī)起動校核合格。0M 為偏心質(zhì)量的靜力矩與軸承的摩擦力矩之和 39。 由式 ()得， m= r?AMA = 245 ? ? =91kg 電動機(jī)的選擇 電動機(jī)功率計(jì)算 慣性振動給料機(jī)的功率消耗主要是由振動器為克服槽體 的運(yùn)動阻力而消耗的功率和克服軸在軸承中的摩擦力而消耗的功率來確定 [21]。篩分效率一般以百分?jǐn)?shù)表示。 5. 給料槽 的 振動頻率 n 按照 2900000 cosv An ????和所確定的 A 值可以求解出頻率 n。本次設(shè)計(jì) 參考 圓振動篩， 選取 4?VK 。目前采用的消振方法如前所述。這種狀態(tài)的其它優(yōu)缺點(diǎn)與低振狀態(tài)相同。 AωAω 圖 振幅和轉(zhuǎn)子角速度的關(guān)系曲線 2. 共振狀態(tài) Pnn?:共振狀態(tài) 即 ? ? 2?mMK ?? 。 wm —— 物 料 重 量 。此時(shí)，篩面 只作平面平移運(yùn)動。 支承裝置和隔振裝置 支承裝置主要是支承槽體的彈性元 件，有吊式和座式兩種。 圖 螺栓固定篩面結(jié)構(gòu)簡圖 2. 篩框：篩框由側(cè)板、橫梁等部分組成。 由于主軸是偏心軸 ，產(chǎn)生離心慣性力，使 給料槽體產(chǎn)生近共振的振動，給料槽體沿傾斜方向相對振動，并使槽體中的物料向前運(yùn)動由于隔振系統(tǒng)的固有頻率很小，隔振彈簧剛度不大， 從 而 產(chǎn)生 良好的隔振 效果 。 即 cos ymg ma? ? ，或者是 2cos sin dgA? ? ?? 。篩面上質(zhì)量為 m 的物料顆粒動力平衡條件 [5]： 對質(zhì)量為 m 的顆粒受力分析（如圖 ）： 1. 物料顆粒重力： G mg? () 2. 篩面對顆粒的反作用力，由 2c o s s i nyN m g m a m A t? ? ?? ? ? ? 可以得到： 2c os sinN m g m A t? ? ??? () 式中 ? 為篩面傾角 3. 篩面對物料顆粒的極限摩擦力為： 2( c os sin )F fN f m g m A t? ? ?? ? ? () 式中 f 為顆粒對篩面的靜摩擦系數(shù)。電動機(jī)通過 三角皮帶使激振器主軸回轉(zhuǎn)，主軸上的偏心塊轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的慣性力，使 給料槽體產(chǎn)生近共振的振動，碎石落入給料槽上的篩面，由于振動的影響 給料槽體沿傾斜方向相對振動， 達(dá)到尺寸要求的碎石會通過篩孔進(jìn)入槽體下層，并沿著斜面方向向下運(yùn)動 ， 以 達(dá)到 篩分 給料的 效果 。 對振動機(jī)械除了根據(jù)上述特性的不同進(jìn)行分類外，還可以根據(jù)自由度數(shù)目的不同以及振動質(zhì)體數(shù)目的不同進(jìn)行分類 [3] [4]。彈性連桿能夠激起工作機(jī)體的振動。目前該機(jī)型已經(jīng)發(fā)展成系列產(chǎn)品 —— GZY、 GZM、 GZK．并在國內(nèi)許多大型礦井及煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)生產(chǎn)線上廣泛運(yùn)用。 在 80 年代末 90 年代初，針對強(qiáng)制同步振動電機(jī)為振源的給料設(shè)備的使用狀況，研 西安 工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 制開發(fā)了一種電機(jī)不參振型新型給料設(shè)備。原機(jī)械工業(yè)部相繼在東北的遼陽、河南鶴壁和江蘇海安 設(shè)立定點(diǎn) 3 家生產(chǎn)廠。目前，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，幾十種振動機(jī)械已投入到工業(yè)生產(chǎn)中，如振動沉拔樁機(jī)、振動壓力機(jī)、振動成型機(jī)、振動球磨機(jī)、振動篩、振動輸送機(jī)以及振動給料機(jī)等，并且在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)企業(yè)中發(fā)揮著重要的作用 [3]。本課題針對目前碎石篩分現(xiàn)場，人工給料勞動強(qiáng)度大、效率低、給料不均勻，合理設(shè)計(jì)一種篩分與給料相結(jié)合的慣性振動給料 機(jī) ，以提高工作效率。 ① 實(shí)驗(yàn)（時(shí)數(shù)） *或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： 100 小時(shí) 。本課題針對目前碎石篩分現(xiàn)場，人 工給料勞動強(qiáng)度大，效率低，合理設(shè)計(jì)一種振動給料機(jī)，以提高工作效率。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 學(xué)生簽名： 年 月 日 系主任審批： 年 月 日 說明： 1 本表一 式二份，一份由學(xué)生裝訂入冊，一份教師自留 。 on material of movement analysis, on vibration to material machine of dynamics analysis and the dynamics parameter of calculation, reasonable design vibration to material machine of structure size。該機(jī)型結(jié)構(gòu)簡單，動力消耗較大，設(shè)備笨重。 到了 70 年代末至 80 年代初，一種單質(zhì)體以振動電機(jī)加偏心塊離心力為振源的給料設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。激振器內(nèi)有 2 根可調(diào)偏心軸。根據(jù)不同的類型，對振動機(jī)械進(jìn)行分別地研究和分析，總結(jié)它們的特性與共性，掌握與了解各自的特點(diǎn)，以更加有效地與合理地利用它們是對其分類的主要目的。 1工作機(jī)體 2連桿彈簧 3彈性元件 4連桿 5偏心軸 圖 彈性連桿式振動機(jī)械 (3) 電磁式振動機(jī)械 其驅(qū)動裝置為電磁激振器，它通常包括銜鐵、線圈及鐵芯。為適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，給料機(jī)的處理能力要加大； 3. 提高元部件性能和可靠性。篩上物料運(yùn)動狀態(tài)直接影響給料機(jī)的篩分效率和生產(chǎn)率，所以為合理地選擇篩子的運(yùn)動參數(shù)，必須分析篩 上的物料的運(yùn)動特性。由上式得知，正向滑動系數(shù) 1kb? 。 當(dāng) 1?db 或 1?VK 時(shí)，則可求得物料開始跳動時(shí)的最小轉(zhuǎn)數(shù)為： ?? ?s inc o s30 2m in0 Agn ? () 為了使物料產(chǎn)生跳動，必須取篩子的轉(zhuǎn)數(shù) min0nn? 。 1. 篩面：為適應(yīng)大塊大密度的碎石 篩分 的需要，給料機(jī) 的篩面需要有較大的承載能力，耐磨和耐沖擊性能。篩框必須要由足 夠的剛性。 傳動裝置 本次設(shè)計(jì)的振動式給料機(jī) 采用三角皮帶傳動裝置，它機(jī)構(gòu)簡單，可以任意選擇振動器的轉(zhuǎn)數(shù)。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 ? —— 軸之回轉(zhuǎn)角度， ? ＝ t? ,? 為軸回轉(zhuǎn)之角速度 ,t 為時(shí)間。所以，只需要討論公式的特解 [3]： ? ?xx tAx ?? ?? co s 。當(dāng)阻力及給料量改變時(shí)，將會引起振幅的較大變化。從圖可以 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 明顯地看出：轉(zhuǎn)速愈高，機(jī)體的振幅 A 就愈平穩(wěn)，即振動給料機(jī) 的工作就愈穩(wěn)定。當(dāng)振動機(jī)械采用不同的運(yùn)動學(xué)參數(shù)（振幅、頻率、振動角和傾角）時(shí)，便可使物料在工作面上出現(xiàn)下列不同形式的運(yùn)動：相對運(yùn)動、正向滑動、反向滑動和拋擲運(yùn)動。 3. 篩面傾角 對于單軸振動篩 的傾角為： 作預(yù)先分級用 00 20~15?? 作最終分級用 00 ~?? 對于圓振動篩一般取 015 ～ 025 ，振幅大時(shí)取小值，振幅小時(shí)取大值。 7. 物料的運(yùn)動速度 慣性振動給料機(jī) 的物料運(yùn)動速度計(jì)算： smKAnKVv /)t a n1(300 ??? () 式中：取修正系數(shù) 0K ≈。 篩分機(jī)械的篩分效率與物料的粒度特性、物科的濕度、篩孔形狀、篩面傾角、篩面長度、篩面的運(yùn)動特性及生產(chǎn)率等因素有關(guān)。 ? ? ? ? 7 7 5 0 0 0 0 2 30 0 6 2 0 3 ? ??????N = 由上式可求 N= 選擇電機(jī) 根據(jù)所得電機(jī)功率 N=，查閱文獻(xiàn) [19]選擇傳動電機(jī)型號為 型— 4160LY ，其額定功率為 KW15 ， n rmp1460? 。m jM 為靜力矩 mrgMj? =91? ? = N