【正文】 的篩面是沿著振動(dòng)方向作簡諧振動(dòng)，篩面的位移方程式可用下式表示： tAAS ?? s ins in ?? （ ） 式中 S—— 篩面移動(dòng)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(shí)間 篩面運(yùn)動(dòng)時(shí)的唯一，速度和加速度分別等于在平行于篩面的 x方向和垂直于篩面的y 方向的分量。29??d? ，即顆粒在這個(gè)脫離角拋射時(shí)，顆粒騰空的時(shí)間，恰恰是篩面 振動(dòng)兩次次的時(shí)間。如果想要 獲得 很 高的篩分效率， 必須滿足這樣的條件： 使物料顆粒在篩子的每一個(gè)振動(dòng)周期能接觸 到 篩孔， 所以拋擲強(qiáng)度 vK 的數(shù)值是合適的 。 。 將數(shù)據(jù)代入得： Q =3600Bhvr= 3 6 0 0 2 . 4 0 . 1 0 . 2 4 6 6 1 . 0 2 1 3 . 0 6 2 0 0 /th? ? ? ? ? ? 所以，生產(chǎn)率驗(yàn)算 合格 。 m； qM —— 電動(dòng)機(jī)的靜啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩， N 精度等級(jí) 7 級(jí)。 選擇 電動(dòng)機(jī) 根據(jù)振動(dòng)篩啟動(dòng)力矩較大的特點(diǎn)和工作環(huán)境灰塵多惡劣 的特點(diǎn) ，采用 Y系列（ IP44）封閉式三相異步電動(dòng)機(jī) 。 篩分效率 是 75%。 用于分級(jí)的雙軸振動(dòng)篩或共振篩： ? = 10~0 176。如果篩孔較小時(shí)， 拋擲強(qiáng)度取較大的數(shù)值；反之，如果篩孔尺寸較大時(shí)，拋擲強(qiáng)度取較小的數(shù)值。拋射強(qiáng)度在這個(gè)范圍內(nèi)，理論上可以認(rèn)為充分利用篩面振動(dòng)次數(shù)，即每振動(dòng)一次物料就有一次透篩的機(jī)會(huì)，所以一般振動(dòng)機(jī)械常取 vK ＝ 1～ 。 在振動(dòng)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(dòng)篩的影響，他們既各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，又相互干擾。吊式采用的吊掛裝置包括螺旋形壓縮彈簧，鋼絲繩，防擺錘，吊環(huán)，鋼繩卡等零部件。篩板用螺栓 夾座固定在橫梁上，在螺栓夾座上有硫化橡膠墊（圖 2－ 3）。通常鋼絲只能承受 1～ 2 百萬次的反復(fù)彎曲，假設(shè)由于篩網(wǎng)固定松 弛而使鋼絲彎曲變形的頻率等于篩箱的振動(dòng)頻率（設(shè)為 1000 次 /分），則鋼絲只要工作 2020 分鐘（即 33 小時(shí)），就可河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 達(dá)到疲勞極限。主要用在大塊物料的篩分上。 篩分機(jī)對(duì)篩面的基本要求是：有足夠的強(qiáng)度，最大的有效面積（篩孔總面積與整個(gè)面面積之比），耐腐蝕，耐磨損，有最大的開孔率，篩孔不易堵塞，在物料運(yùn)動(dòng)時(shí)與篩孔相遇的機(jī)會(huì)較多?？墒?，冷卻時(shí)她由于周圍金屬的牽制，縮短不能全部實(shí)現(xiàn)，造成這部分金屬存在拉應(yīng)力，其他部分金屬也發(fā)生了與之平衡的壓應(yīng)力。 （ 1） 篩箱部件的連接 篩箱的部件，如給料和排料溜槽、橫梁和橫撐原來是焊接在篩幫上的。為了加強(qiáng)側(cè)板的剛度，在測板兩側(cè)采用雙層的鋼板，并在適當(dāng)部位鉚接角鋼補(bǔ)強(qiáng)。 直線振動(dòng)篩的篩面傾角通常在 ?8 以 下，篩面的振動(dòng)振動(dòng)角度一般為 ?45 ，篩面在激振器的作用下作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 在煤炭工業(yè)部門，振動(dòng)篩的作用不僅是分級(jí)，好多振動(dòng)篩還用于對(duì)煤炭的脫水或者脫介，甚至用于除泥。 零部件標(biāo)準(zhǔn)化，通用化和產(chǎn) 品系列化，生產(chǎn)專業(yè)化，是近代機(jī)械工業(yè)的重要標(biāo)志，篩分機(jī)械也不例外。早期的篩分理論形成于 50年代初，它是以 單個(gè)顆粒為研究對(duì)象而發(fā)展起來的，一般稱為單顆粒運(yùn)動(dòng)理論。 發(fā)展 概況 下面就振動(dòng)篩發(fā)展概況、品種、結(jié)構(gòu)和維護(hù)規(guī)格、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度作一下闡述。 工業(yè)的發(fā)展對(duì)振動(dòng)篩的品種和質(zhì)量要求愈來愈高，從而使振動(dòng)篩分機(jī)械的發(fā)展提高到了一個(gè)新的階段。該理論系統(tǒng)的描述了振動(dòng)篩對(duì)物料進(jìn)行拋射式篩分時(shí)，單個(gè)顆粒的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)而提出了篩分機(jī)特性值，即振動(dòng)強(qiáng)度 K，和篩分特性值，即拋射強(qiáng)度 vK ， 經(jīng)過長期實(shí)踐，人們發(fā)覺按照上述篩分理論設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩，對(duì)細(xì)物料進(jìn)行篩分時(shí)的河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 生產(chǎn)能力太小，遂意識(shí)到以單個(gè)顆粒物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)代表成群的物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)具有交大的片面性。如德國 公司生產(chǎn)的 USK 圓振動(dòng)篩和 USL 直線振動(dòng)篩，其激振器可以通用，同一個(gè)篩框既可以裝分級(jí)篩面，也可裝脫水篩面。 動(dòng)篩的分類和 工作原理 振動(dòng)篩的 分類 按振動(dòng)器的型式可分為單軸振動(dòng)篩和雙軸 振動(dòng)篩。顆粒在篩面的振動(dòng)下產(chǎn)生拋射與回落，從而使物料在篩面的振動(dòng)過程中不斷向前運(yùn)動(dòng)，物料的拋射與下落都對(duì)篩面有沖擊，致使小于篩孔的顆河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 粒被篩選分離。橫梁和橫撐都采用無縫鋼 管給料溜槽和排料溜槽用螺栓固定在篩幫上。但是，這種焊接結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，在工作一定時(shí)間后，常常導(dǎo)致破裂。所以，焊接時(shí)金屬受熱不均勻是使構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和變形的原因。前一種要求影響工作的可靠性和使用壽命，后面三種要求關(guān)系到篩子的工作效果。根據(jù)一般選煤廠使用的經(jīng)驗(yàn)，篩孔在 25 mm 以上的大塊分級(jí)，應(yīng)當(dāng)采用篩板，這樣篩面的壽命較長，對(duì)篩分效率都影響不大?？梢娬_的篩面的固定方法，使篩面工作中不會(huì)松動(dòng)同樣具有重要的意義。 該方法是通過篩框兩側(cè)幫上的螺栓、斜板等將篩面兩邊固定在篩框上通常用于中等粒級(jí)篩分的薄鋼板沖孔篩面、橡膠和聚安脂篩板的固定。 篩子通過四組吊掛裝置吊掛在上層樓板上。因此，物料在振動(dòng)篩面上的運(yùn)動(dòng)是復(fù)雜的。因此將39。 如果想要避免篩孔 堵塞，并需要獲得較高的篩分效率和生產(chǎn)率，現(xiàn)在，設(shè)計(jì)振動(dòng)篩時(shí) 多采用物料的 狀態(tài)為 跳動(dòng) 狀態(tài) 。； 用于最終分級(jí)的單軸振動(dòng)篩： ? = 20~ 176。 計(jì)算 振動(dòng)次數(shù) 雙軸 直線振動(dòng)篩的振動(dòng)頻率 f,按照下面的公式 計(jì)算： f= 次 /分 () 將數(shù)據(jù)代入得： f= Hz； 振動(dòng)次數(shù) n=60f= 次 /分 振動(dòng) 的 圓頻率 w=2π f=2 = rad/s 實(shí)際振動(dòng)強(qiáng)度的 校核公式如下 : 所以， 轉(zhuǎn)速滿足條件。 振動(dòng)篩工作時(shí)的功率消耗，包括振動(dòng)篩的動(dòng)能消耗和各處 摩擦 的 消耗 ?1)( 21 NNN ?? () 式中 ? — 傳動(dòng)效率，取 ； (1) 動(dòng)能消耗的功率 1N 174048032nCMAN1 ? kw （ ） 式中： C— 阻尼系數(shù)；推薦 C= ~ ，設(shè)計(jì)中取 C 為 ； n — 振動(dòng)次數(shù)， r/min； 代入數(shù)據(jù)得： 231 8352 ? ? ??? kw (2) 各處的 摩擦消耗的功率 2N 174048032 dMAnfN m? kw （ ） 式中 mf —— 軸承的摩擦系數(shù)， mf =（《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P7238，表 7232） ； d—— 激振器軸的直徑， m， d = m； 代入數(shù)據(jù)得 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 32 8352 ? ? ? ??? kw 將 1N 、 2N 代入公式 ()得 12 1( ) 27 .5 16N N N ?? ? ? kw 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 17135，可選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為： Y225M6 型 （ IP44）封閉式三相異步電動(dòng)機(jī) ； 相關(guān)數(shù)據(jù)如下： 額定功率： 30 kw，滿載轉(zhuǎn)速： 980 min/r ，最大轉(zhuǎn)矩： mkN? ，質(zhì)量：292 kg。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪參數(shù) （ 1） 根據(jù) 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 課本的 計(jì)算公式（ 109a）進(jìn)行試算， ? ?3 2111 )( HEdtt ZuuTKd ?? ???即 （ ） 取 ?tK , mmNT ???? 7 51 mmN ??? 查 表 10— 7 選取齒寬系數(shù) : ?d? 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 查 表 10— 6 查得材料的彈性影響系數(shù) : MPaZE ? 查 圖 10— 21 查得 齒輪 40Cr 材料 的接觸疲勞強(qiáng)度極限 : MpaH 600lim ?? 選擇齒輪 疲勞系數(shù)： ?HNK 選 取 齒輪的 失效概率為 1%，安全系數(shù) 值 S=1，根據(jù)公式 1012計(jì)算 得： ? ? M P aSK HNHH 5282 i m ???? ?? （ ） 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可計(jì)算出大 齒輪分度圓的直徑： ? ?5 231 1 .3 2 .8 1 3 1 0 1 8 9 .82 .3 2 2 ( ) 1 5 7 .8 61 .3 5 2 8td m m??? ? ?，取 1td =320mm。 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 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， 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 。； 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。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 。 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。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。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)。 （ 2）因?yàn)槁菟ǚ旁谙鹉z墊內(nèi)，可避免磨損 。 （ 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。 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。開孔率越大，顆粒在每次與篩面接觸時(shí)，透過篩孔的機(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。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)生開裂。 （ 2）篩箱的支撐 篩子安裝方式取決于現(xiàn)場的條件，或是架在機(jī)座上，或是懸吊在承重結(jié)構(gòu)上。在需要時(shí)，溜槽可用耐磨鋼板制成，或表面襯以橡膠。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。 按篩機(jī)振動(dòng)體即篩箱的運(yùn)動(dòng)軌跡來分，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 . 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。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(yùn)輸和維修。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。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。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。 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。振動(dòng)概率篩 K值達(dá) ，弛張篩 K 值甚至達(dá)到 30。 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)。 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 。它是由側(cè)板，橫撐，加強(qiáng)板和橫梁組合而成。側(cè)板一般用 810