【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式中的正壓力 N 可表示為 N=－ mAω2 sinα+ Gsinα （ 412） 要使物料出現(xiàn)正向滑行， P 力必須大于極限摩擦力 F0 ，即 P＞ － F0 ，將式（ 210）和式（ 212）帶入后，便可求得實(shí)現(xiàn)正向滑行的條件： 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 K)－sin( 10 ??＞ 1 （ 413） 設(shè) Dk = K)－sin( 10 ?? （ 414） 式中 Dk —— 正向滑行指數(shù)。 理論正向 滑始角 k? 可按下式求出： cos（ k? ＋ 0? ） =－kD1 （ 415） 或 k? =arc cos(－kD1 )=－ 0? （ 416) 當(dāng)正向滑行指數(shù) kD 大于 1 時(shí)，則可出現(xiàn)正向滑行： kD ≤ 1 時(shí)，不可能出現(xiàn)正向滑行。因此，出現(xiàn)正向滑行的臨界條件為 kD =1，即 n=n min? 次 /分 （ 417） 式中 n min? —— 正向滑行臨界振動(dòng)次數(shù)， n min? =30Ag 2 0 )－sin(? ?? 次 /分 （ 418） 為使物料出現(xiàn)正向滑行，必須取振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)次數(shù) n 大于臨界振動(dòng)次數(shù)n min? 。 當(dāng)正向滑行指數(shù) Dk 選定后，振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)次數(shù)可按下式計(jì)算出： n=30AgD 2 0k )－sin(? ?? 次 /分 (419) 出現(xiàn)反向 滑行的條件及反向滑行指數(shù) 當(dāng)力 P 小于 F0 ，可實(shí)現(xiàn)反向滑行，實(shí)現(xiàn)反向滑行的條件是 K)sin( 10 ??＋＞ 1 （ 420） 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 設(shè) Dq = K)sin( 10 ??＋ （ 421） 式中 Dq —— 反向滑行指數(shù)。 理論反向 滑始角 q? 可按下式計(jì)算出： q? =arc cos 0q1 ??D （ 422） 當(dāng)出現(xiàn)反向滑行指數(shù) Dq 大于 1 時(shí)，則可出現(xiàn)反向滑行； D≤ 1 時(shí)。則不能出現(xiàn)反向滑行。因此，出現(xiàn)反向滑行的臨界條件是 Dq =1，即 n=n min 次 /分 （ 423） 式中 nmin —— 反向滑行臨界振動(dòng)次數(shù)， n min =30A2 0 )sin(g ? ?? ? 次 /分 （ 424） 為使物料出現(xiàn)反向滑行，必須使振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)次數(shù) n 大于反向臨界的振動(dòng)次數(shù) nmin 。 當(dāng)反向滑行指數(shù) Dq 選定后，振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)次數(shù)可按下式計(jì)算出： n=30A2 0q )sin(gD ? ?? ? 次 /分 （ 425） 出現(xiàn)拋擲運(yùn)動(dòng)的條件及拋擲指數(shù) 與直線振動(dòng)機(jī)相似，要使物料出現(xiàn)拋擲，其必要條件是使物料在垂直于工作面方向的重力加速度分量小于工作面的最大振動(dòng)加速度。 gcosα＜ Aω2 （ 426） 由上式可得 K ?cos1 ＞ 1 （ 327） 或 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 D= K?cos1=?gcos Aω2＞ 1 （ 428） 當(dāng)拋擲指數(shù) D 大于 1 時(shí)，物料可以被拋起，即可實(shí)現(xiàn)拋擲運(yùn)動(dòng)。 拋始角 d? 可按下式計(jì)算出： d? =arc sinD1 （ 429） 拋擲運(yùn)動(dòng)的臨界條件為 D=1，即 n=n min0 次 /分 （ 430） 式中 n min0 —— 拋擲運(yùn)動(dòng)的臨界振動(dòng)次數(shù)， n min0 =30A2gcos? ? 次 /分 （ 431） 為了使物料出現(xiàn)拋擲，必須使振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)次數(shù) n 大于拋擲運(yùn)動(dòng)的臨界振動(dòng)次數(shù) n min0 。 當(dāng)拋擲指數(shù) D 確認(rèn)后，振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)次數(shù)可按下式計(jì)算出： n=30A2Dgcos? ? 次 /分 （ 432） 由于在圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)機(jī)中，物料滑行運(yùn)動(dòng)不能獲得較大的速度， 為了防止篩孔堵塞，并能獲得較高的篩分效率和生產(chǎn)率，目前，在 多數(shù)圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)機(jī) 采用物料的跳動(dòng)狀態(tài)。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 5 振動(dòng)篩的參數(shù)選取 計(jì)算 與動(dòng)力分析 振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的選取 與計(jì)算 由參考文獻(xiàn) [1]知 拋擲指數(shù) D 如圖 51 表示的 篩面的運(yùn)動(dòng)與物料的拋擲運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。當(dāng)拋擲 指數(shù)D= 時(shí)，篩面的一個(gè)振動(dòng)周期正好等于物料的一個(gè)跳動(dòng)周期，這時(shí)物料與篩面的接觸時(shí)間最短，所以減輕篩面的磨損是有利的。圓振動(dòng)篩拋擲系數(shù)一般取D=~,。本振動(dòng)篩選用 D=4. 圖 51 篩面的運(yùn)動(dòng)與物料的拋擲運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系 振動(dòng)強(qiáng)度 K K=g2A?=g900n22 A? （ 51） 式中 K—— 振動(dòng)強(qiáng)度（或稱機(jī)械指數(shù)），系振動(dòng)加速度幅值和重力加速度之比； n—— 槽體每分鐘振動(dòng)次數(shù)，次 /分。 根據(jù)目前機(jī)械水平， K 一般在 3~8 之間，振動(dòng)篩則取 3~6，這里取 K=4. 篩面傾角 α 篩面傾角的大小決定于所要求的生產(chǎn)率和篩分效率。當(dāng)篩機(jī)的其他參數(shù)確定后，篩面傾角大，則生產(chǎn)率高，而篩分效率下降；反之，則生產(chǎn)率下降，而篩分武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 效率提升。所以當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量要求一定時(shí)，就需要選取一個(gè)合理的傾角 。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，篩面傾角推薦如下： 圓運(yùn)動(dòng)單軸慣性振動(dòng)篩用于預(yù)先分級(jí)， α=15176。 ~30176。； 圓運(yùn)動(dòng)單軸慣性振動(dòng)篩用于最終分級(jí)， α=176。~20176。 本次設(shè)計(jì)取篩面傾角 α=18176。 篩箱的振幅 A 篩箱振幅；是設(shè)計(jì)篩子的重要參數(shù)，其值必須適宜，以保證物料充分分層，減少堵塞，以利透篩。通常取 =3～ 6mm，其中篩孔大者取大值，篩孔小者取小值 。設(shè)計(jì)提供參數(shù)：雙振幅 7~12mm， 這里取振幅 A 為 5mm。 振動(dòng)次數(shù) n 由式（ 423），代入數(shù)據(jù)有振動(dòng)次數(shù) n=30A2Dgcos? ?=828rpm （ 52） 實(shí)際振動(dòng)強(qiáng)度 Ks 按式（ 51）校核 Ks =g2A?=＜ 4 （ 53） 由式可知，實(shí)際振動(dòng)強(qiáng)度為小于預(yù)選的振動(dòng)強(qiáng)度 K，所以滿足要求。 物料的理論平均速度和實(shí)際平均速度 物料出現(xiàn)拋擲后，沿 x 方向的運(yùn)動(dòng)方程為： mx ?? =m 2? Acos? +Gsin? (54) 對(duì)上式進(jìn)行二次積分，用 z? 代替 ? ，即可求得物料每次拋擲運(yùn)動(dòng)的相對(duì)位移： x z? = ? ? 2z )－(s i n21)－(s i n－c osc os ? ???????? dzdzdd gA ?? (55) 當(dāng)振動(dòng)機(jī)接近第一次臨界振動(dòng)次數(shù)工作時(shí)，即 ?d? 360176。，則上式可化簡(jiǎn)為： x z? = 2)－(s i n21)－(s i n ? ?????? dzdzd gA ? （ 56） 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 物料的理論平均速度為 ?????? ?????? )t a n21(s i n)c o s (c o s22 2 ???????????? ? ddddddzd Ax （ 57） 當(dāng) 360d ?? 176。，或 1?Di 時(shí) ，理論平均速度 )tan21(s in2 2 ??????? dddd A ?? （ 58） 因?yàn)楫?dāng) 360d ?? 176。時(shí)， sinddd ???2tan ?? ，所以理論平均速度還可以寫成以下形式： )t a n1(s in2 ????? DA dd ?? (59) 帶入數(shù)據(jù)有理論平均速度 d? =。 按上式計(jì)算所得 的結(jié)果與實(shí)際情況相比，計(jì)算值較大在，這是因?yàn)闆]有考慮物料的性質(zhì)、摩擦、沖擊和滑行因素的影響，所以實(shí)際平均速度 ?? = dwmha ccc ?? (510) 式中 a? —— 傾角修正系數(shù) hc —— 物料厚度影響系數(shù) mc —— 物料性質(zhì)影響系數(shù) wc —— 滑行運(yùn)動(dòng)影響系數(shù) 振動(dòng)篩工藝參數(shù)的選取與計(jì)算 振動(dòng)篩的工藝參數(shù)包括篩面的寬度和長(zhǎng)度，篩機(jī)的生產(chǎn)率和篩分效率。 篩面的長(zhǎng)度和寬度 篩面的寬度和長(zhǎng)度是篩分機(jī)很重要的一個(gè)工藝參數(shù)。一般說來，篩面的寬度決定著篩分機(jī)的處理能力，篩面的長(zhǎng)度決定著篩分機(jī)的篩分效率，因此，正確選擇篩面的長(zhǎng)度和寬度，對(duì)提高篩分機(jī)的生產(chǎn)能力和篩分效率是很重要的。 篩面的寬度不僅受篩分機(jī)處理能力的影響，還受篩分機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響。寬度越大，必然加大了篩分機(jī)的規(guī)格，篩分機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上需要解決的 問題越多和武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 越難，所以篩面的寬度不能任意增加。目前我國篩面的最大寬度為 。 篩面的長(zhǎng)度影響被篩物在篩面上的停留時(shí)間。篩分試驗(yàn)表明，篩分時(shí)間稍有增加，就會(huì)有許多小于篩孔的顆粒，大量穿越篩孔而透篩，所以篩分效率增加很快。并且試驗(yàn)表明，篩面越長(zhǎng)，物料在篩面上的停留時(shí)間越久，所得篩分效率越高。但是隨著時(shí)間的增加，篩面的易篩顆粒越來越少；留下來的大部分是“難篩顆粒”，即物料的粒度尺寸接近篩孔尺寸的這些顆粒。這些難篩顆粒的透篩，需要較長(zhǎng)的時(shí)間，篩分效率的增加越來越慢。所以，篩面長(zhǎng)度只能在一定范圍內(nèi)，對(duì)提高篩分效率起 作用，不能過度增加長(zhǎng)度，不然使篩分機(jī)構(gòu)笨重，達(dá)不到預(yù)期的效果。 此次設(shè)計(jì)的 篩面面積為 ，由文獻(xiàn) [8]選取 篩面長(zhǎng)寬分別為： 和2m。 篩機(jī)的 生產(chǎn)率和 篩分效率 生產(chǎn)率 Q： Q = 3600Bh?? γ t/h （ 511） h = 4a 。 式中： B—— 篩面的寬度， m； h—— 篩面上物料層的厚度， m； ?? —— 物料運(yùn)動(dòng)的平均速度， m/s； ? —— 物料的松散密度， t/m3 ； a —— 篩孔尺寸 。 篩分效率 ? ： ? = )100(100 ca ca?? ）（ （ 512） 式中 ： a—— 測(cè)定原始給料中細(xì)粒級(jí)的百分比； c—— 篩上產(chǎn)品中的細(xì)粒級(jí)占篩上產(chǎn)品的重量百分比。 振動(dòng)篩的動(dòng)力學(xué)分析 以及動(dòng)力學(xué)參數(shù)的選取與計(jì)算 振動(dòng)篩 的振動(dòng)系統(tǒng)包括振動(dòng)質(zhì)體、彈簧以及慣性激振器三個(gè)部分組成。對(duì)慣性振動(dòng)篩的振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析的目的是要找出振動(dòng)質(zhì)量、彈簧剛度、偏心塊的質(zhì)量矩 與振幅之間的關(guān)系；選擇合適的工作點(diǎn)；確定慣性振動(dòng)篩的功率。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 表 51 圓振篩的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和工藝參數(shù) 名稱 數(shù)值 名稱 數(shù)值 篩面 長(zhǎng) 度 篩面 寬 度 振動(dòng) 強(qiáng) 度 4 拋擲指數(shù) 4 篩面 傾 角 18176。 振 動(dòng) 方 向角 —— 篩箱 振 幅 5mm 篩子 頻 率 828rmp 處理量 88t/h 物料 運(yùn) 動(dòng) 速 度 ?? 圖 52單軸慣性振動(dòng)篩的振動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化圖 如圖 52所示單軸慣性振動(dòng)篩的振動(dòng)系統(tǒng) 。 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，假定在靜止時(shí)激振器轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心與篩箱的質(zhì)心重合，激振力與彈性力都通過篩箱的質(zhì)心 。這時(shí)，篩箱只做平面平移運(yùn)動(dòng)。取篩箱靜平衡的質(zhì)心為固定坐標(biāo) xOy的原點(diǎn)， 而以振動(dòng)器轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心 1O 作為動(dòng)坐標(biāo)系統(tǒng) ( 1x 1O 1y )的原點(diǎn)。 偏心重塊質(zhì)量 m的重心不僅隨機(jī)體一起作平移運(yùn)動(dòng) (牽連運(yùn)動(dòng) )， 而且還繞振動(dòng)器的回轉(zhuǎn)中心線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) (相對(duì)運(yùn)動(dòng) )，則其重心的絕對(duì)位移為：