【導讀】對雙軸直線振動篩進行分析，從整體布局到個別零件的選用都進行了設計，采用雙電機帶動使得兩個軸上的偏心塊同步，另一方面采用了。座式結構，淘汰了以往懸掛式的方式，使得結構更加安全，占地面積更小。整個結構的重量，對彈簧的選則等許多方面也帶來了很多的方便。設計中還包括對連接和固定件的選用，采用十字軸聯軸器和輪胎聯軸器。用螺栓連接代替焊接，減小了焊接時應力對它的影響。師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位。涉密論文按學校規(guī)定處理。

　　

【正文】 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。經過一個周期后即相位角 d??? ??2 時，物料又被拋起，進行下一個循環(huán)。為了選取合理的拋擲指數 vK ，必須先分析物料每次拋擲的時間對一個振動周期之比，即跳躍指數 Di ，為此應該找出拋擲指數 vK 、跳躍指數 Di 和跳動終止角 z? 之間的內在聯系。 當顆粒離開篩面并沿垂直于篩面方向的運動方程式為 ?co s22 mgdt ymd ?? (35) 將 公 式 (35)積分可以得到顆粒沿垂直于篩面方向的速度方程： )c o s ( dd ttgyy ????? (36) 21 式中 dy? — 顆粒拋離篩面時初速度 v 在 y 軸方向的分速度 ； dd Ay ?? cos?? (37) 由于 t??? ，以 ???t ，并將上式一并帶入式 (36)得 )(c o sc o sdd gAy ?????? ???? (38) 可見：顆粒跳離篩面的法向位移，方程可用下式表示： ? ??? ttd d dtyyy (39) 式中的 dy 是顆粒開始起跳時的縱坐標，即 dd Ay ?sin? ，將式 (38)代入公式 (39)，并進行積分運算： dtgAAy zdtt dzddz ? ???? )](c o sc o s[s i n ??? ???? 2 )(co s)(co ss i n 22 dzdzdd gAA ??? ????? ????? (310) 式中 z? — — 顆粒跳動一次后落到篩面上，篩面上顆粒原所在點 d 的新相位(即 d 轉動到 z 處 )，故稱 z? 為跳動終止角 ， dz ??? ?? ； ? — — 跳動角； zy — — 顆粒跳動一次后又落回到篩面上的縱坐標，即： zz Ay ?sin? 將 zz Ay ?sin? ， dz ??? ?? ， dmAmg ??? s inc o s 2? 等代入 公 式 (310)得 )c o s1(2s in2 ?????????dtg (311) 上式反映了顆粒跳動起始角 d? 與跳動角 ? 之間的關系。 22 vd K1sin ??? 211c os vd K??? 112 ??? Vd Ktg? (312) 又因跳躍指數 Di 與跳動角 ? 的關系式為： ??2?Di或 Di?? ?? 2 (313) 將公式 (312)及 (313)代入公式 (311)中，便可求的拋射強度與跳躍指數的關 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 的關系曲線。 當跳躍指數為 0?Di ， 0?? ，此時拋擲指數 VK ＝ 1，脫離角 ?90?d? ，顆粒在篩面上已近似為 A? 的切線速度向前滑動。當跳躍指數 Di 為 1 時， VK ＝，此時跳動角 ?? 2? ，脫離角 39。4017??d? ，即顆粒在這個脫離角拋射時，顆粒騰空的時間，恰恰是篩面振動一次的時間。拋射強度在這個范圍內，理論上可以認為充分利用篩面振動次數，即每振動一次物料就有一次透篩的機會，所以 一般振動機械常取 VK ＝ 1～ 。因此將 39。4017??d? 帶入公式得：篩分機振動所需的振動頻率 1n ： Agn21 cos54 ? ?? 23 在單顆粒理論中 1n 稱之為第一臨界轉速。 當跳躍指數 Di 為 2 時， VK ＝ ，此時跳動角 ?? 4? ，脫離角 39。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。因此將 39。29??d? 帶入公式得：篩分機振動所需的振動頻率 2n ： Agn 22 cos75 ? ?? 在單顆粒理論中 2n 稱之為第二臨界轉速。 由此可見 VK 值越大， d? 越小，即物料顆粒在篩面上起跳的早，拋出的高；反之， VK 值越小， d? 越大 。 工藝參數的選擇 1 處理量要求 生產條件： Q﹥ 50t/h； 2 拋射強度 VK 的確定 實際選擇拋 射強度 VK 值時，要根據物料的性質 (如易碎性 、 粒度 、 濕度 、密度等 )。一般振動篩選用中速拋擲運動狀態(tài) (即 VK =～ 5)。在這種運動狀態(tài)下，振動篩有較高的產量和篩分效率，對機件的強度和 剛度要求不高，對泥質較多或難篩物料，可采用高速拋擲運動。直線振動篩的 VK 宜取 ～ 。圓振動篩的 VK 取 3～ 5?？傊?，難篩物料 VK 取大值，易篩物料取小值；篩孔小時取小值，反之取大值。 由于所設計是雙軸振動篩， 所篩物料屬于易篩物料， 選取 VK =3； 3 振動篩的振幅 A 的確定 振幅和頻率是篩分機重要參數。慣性振動篩振幅值必須足夠大，以便將接近篩孔尺寸的顆粒拋離篩面， 減少堵孔。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度，降低構件使用壽命。通常直線振動篩A=4～ 6mm，圓振動篩振幅 A=3～ 4mm。對于振動篩，篩孔打者 A 取大值， 24 篩孔小者 A 取小值。 由于本次設計的是直線振動篩，所以 選取 A=4mm； 4 篩面傾角 ? 篩面傾角的大小決定于要求的生產率和篩分效率。當篩子的其他參數確定后，篩面傾角大，則生產效率高而篩分效率低；篩面傾角小，則生產效率低而篩分效率高。所以當產品質量要求一定時，就應有一個合理的傾角。 對于直線振動篩 ? 一般取 ?0 為了適應不同需要可在 ??10 內選取， 所以 選取 ? = ?0 ； 5 振動方向角 ? 直線運動篩分機的拋射角是隨激振器的安裝角度有關，一般激振器的安裝與水平面成 ?45 ，這樣實際上力的疊加方向就是與水平成 ?45 方向。 即振動 方向角選取 ? = ?45 ； 6 篩下物最大顆 粒 不同形狀的篩孔，篩下物的最大粒度與篩孔的尺寸關系是： LKd ??max (315) 式中 maxd —— 篩下物中，顆粒直徑最大值 ， mm； L—— 篩孔尺寸 ， mm； K—— 系數，圓形孔： K=；方形孔 K=；長方形孔 K=～ ；選取 K=； 由公式 (315)， 篩下物最大顆粒 ??d =75mm； 7 物料層厚度 物料層厚度為 100～ 200mm，本次設計選取的是 100mm； 8 篩分方式 用于 準備 篩分，煤炭顆粒的尺寸為 1～ 100mm。 25 總體設計計算步驟 計算振動篩篩面面積 由煤用振動篩的生產率計算公式： qFQ ?? 由《篩分機械》 表 57 得，單位篩面面積的生產率為 q 取 35～ 40 噸 / 2米 小時 ，取 q =35t/hm2,Q 取 100t/h； 代入數據得 F=100/35= m2 由《篩分機械》一書可知，適合設計振動篩的型號為 ZKB1230 型取實際的 F= m2。 振動次數的計算 對于 雙軸直線振動篩 振動次數 ?? ?s inc os930 2 AKn v? 次 /分 代入 數據得 n ??? ???? 45s 0c os39302≈970次 /分 振動強度 K 一般在 3～ 8 范圍內； 實際振動強度 SK ； 校正 Kg AngAK S ??? ??????? 0 0 1049 7 0 0322222 ?? 通過校驗轉速滿足條件 。 物料運動速度的計算 26 由《篩分機械設計手冊》知 ， 雙軸振動篩的物料運動速度，可按如下經驗公式計算 ?? ? c o ??????? CCCCAv mna 代入數據得 3 ?????????? ??nv m/s 驗算生產率 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/m2。 代入 數據得 Q=3600Bhvr= ???? =50t/h 經驗算，合格。 估算振動篩的重量 由經驗知大中型 振動篩： 振動篩總重 M =振動篩單位面積的重量 (550～ 600kg/m2)? 篩面面積 (m2) Sk? 式中 Sk —— 單層篩 Sk =1，雙層篩 Sk =。 代入 數 據得 ????M kg 激振器偏心塊的質量及其偏心距的確定 由現場經驗，要滿足已知工作條件，應取偏心距為 60mm，即 r =60mm 對于雙軸振動篩，有 mrnMA ?? 27 式中 M —— 振動篩的 參振 重量 ,kg； m—— 單個 偏心塊的重量 ,kg； A — — 振幅 ,m； n — — 偏心塊數， n=8； r — — 偏心距 ,m； 代入數據得 10420xx 3 ?? ??? ?m kg 隔振彈簧剛度的確定 振動篩取頻率比 ： ??pZ ?? 4～ 5 現 取 Z =5 對于雙 軸振動篩 彈簧剛度的計算公式為： 2)( zMK ??? 其中雙軸圓 振動篩 的角速度 : ω= 602n? = 609702 ?? = 弧度／秒 ， 代入數據得 K ??? 2)55 2 0 1(2 0 0 0 N/mm 每臺 篩 子由 4 個彈簧支承，則每個彈簧 剛 度為 41 KK ? 代入數據得 4 ?K = N/mm 電動機的選擇 28 慣性振動篩工作時的功率消耗，包括振動體動能消耗和軸承內摩擦消耗 ?1)( 21 NNN ?? (316) 式中 ?— 傳動效率 ， 取 ； (1) 動能消耗的功率 1N 174048032nCMAN1? kw 式中 C— 阻尼系數； 推薦 C= ~ ，取其為 ； n — 振動次數， r/min； 代入 數據得 1 9 7 4 0 4 8 0 9 7 0)104(2 0 0 3231 ?????? ?N kw (2) 軸承內摩擦消耗的功率 2N 174048032 dMAnfN m? kw 式中 mf — — 軸承的摩擦系數 ， mf =； d—— 激振器軸 的直徑， m， d = m； 代入數據 得 1 7 4 0 4 8 0 7 01042 0 0 00 0 332 ?????? ?N kw 將 1N 、 2N 代入 公式 (315)得 )( 21 ??? ?NNN kw