【正文】 分時間的關(guān)系 時間（或篩面長度）的關(guān)系如圖 3－ 2所示。 圖 31 振動篩的構(gòu) 1出料口； 2篩面；3橫梁； 4側(cè)板； 5減震裝置； 6肋板 ；7激振器； 8輪胎聯(lián)軸器； 9電動機 篩面尺寸的確定 一般來說，對一定的物料和篩子，生產(chǎn)率主要取決于篩面寬度，篩分效率則取決于篩面長度。 3 振動篩的結(jié)構(gòu)形式 按照設(shè)計任務(wù)的要求： 200 /Q t h? Q —— 給料量 主要用于準(zhǔn)備篩分，并且采用濕法篩分，入料粒度 100mm? 。就使篩子振幅容易產(chǎn)生波動。這個情況可以從圖 2－ 8 中的兩條曲線， 圖 2－ 8 不同彈簧剛度的振動曲線 K? 則是采用彈簧剛度為 k? 時的曲線，兩者振頻率有明顯的不同。但是，從上面的分析可知，篩子的自振頻率又取決于所采用的彈簧剛度。 （ 3）彈簧剛度對篩子工作的影響 彈簧剛度的大小影響振動篩工作頻率所處的區(qū)域。不過，采用上述工作條件，在篩子正常工作時可以得到穩(wěn)定的振 幅，但是，當(dāng)篩子啟動時，由于工作頻率從零開始，在達到工作頻率以前，要通過共振點，這時候，振幅會驟然增加；當(dāng)篩子停止時，工作頻率降低到零，也同樣出現(xiàn)通過共振點的問題。 當(dāng)工作大于篩子自振頻率，并且遠離共振點時，篩子是在曲線的平滑段工作，此時雖然工作條件改變，振幅變化卻不大，所以，篩子工作頻率定在這個區(qū)域內(nèi)可以得到穩(wěn)定的振幅。所以如果工作定在這個工作 區(qū)域中，對篩子的工作是不利的。 （ 2）直線振動篩的工作頻率 從雙軸振動篩的振動曲線來看，它的工作頻率可能在三種區(qū)域中。 式（ 2－ 3）表明，篩子的自振頻率與彈簧剛度 k、篩箱及不平衡重的質(zhì)量總和 Mm? 有關(guān)，采用剛度不同的彈簧，篩子的振頻率就不同。 從公式（ 2－ 2）中可以看到，只有 0)( 2 ??? ?mMk 時，振幅 A才可以趨于無限大，這時的振動頻率，稱為篩子的自振頻率，即： （ 2－ 3） 則 換句話說，當(dāng)篩子的工作頻率等于其自振頻率時，篩子的振幅為無限大，這種工作制度稱為共振。 將上式的數(shù)值代入，經(jīng)整理后可得： （ 2－ 2） 上式表示了直線振動篩的振幅和各動力學(xué)因素之間的關(guān)系。 k —— 彈簧剛度， N/m。根據(jù)上述平衡 條件，可以列出篩子工作時的微分方程： tPykymM ?s in)( ??? ??? xxyyPβPxmM their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSof AX１８ 式中 M —— 篩箱質(zhì)量， kg。在直線振動篩工作中，篩子受 4種力的作用： （ 1）篩箱運動的慣性力（篩箱及激振器質(zhì)量與加速度的乘積），即 ymM ??)( ?? ； （ 2）阻尼力（由彈簧 的內(nèi)阻力和一般的阻力形成，其大小與篩箱運動速度成正比），即 y?? ； （ 3）彈簧恢復(fù)力（彈簧剛度與位移的乘積），即 ky ； （ 4）激振器產(chǎn)生的激振力，即 tP ?sin 。為使分析簡化， 假設(shè)彈簧力的方向亦在拋射，上（由于在篩子正常工作中，彈簧力與其他動力相比，相對較小，所以上述假設(shè)影響不大）。篩子的激振力 P 作用在拋射方向 yy上，與篩呈 β 角。從振動系統(tǒng)來說，雙軸 振動篩是線性振動系統(tǒng)。 動力學(xué)因素的分析 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 １７ 頁 雙軸振動篩的篩箱用彈簧懸掛在機架上，借激振器的慣性力使篩箱作直線運動。由于顆粒跳動一次的時間最大不應(yīng)超過篩面振動一次的時間，即： ???? 2cossin2 ?gvK 將 22 s inc os1 ?????????? ?? ?? A gAvK代入上式，兩邊平方，得： 222222222 4s inc o s1c o ss in4 ???? ???? ????????? ?????????A gAg 或 22 1c o ssin ???? ??gA 亦即 21 ???VK ?VK 所以， ?VK 是拋射強度的另一個極限，在這種情況下，顆粒跳動一次的時間恰好等于篩面振動一次時間。 ga K ?? 由式： ?? Avt K?cos 由于在脫離點 K 的瞬間篩面的加速度和顆粒的加速度相等，即 39。如果以 T 表示篩面振動的一次的時間，則： Ttt KL ?? 根據(jù)上式，在脫離點 K 的瞬間，篩面的速度和加速度分別為： tAvK ??cos? tAa K ?? sin2?? 篩面上的顆粒同樣與獲得上述 的速度和加速度。但是，到了脫離點 K ，當(dāng)顆粒所受的慣性力大于本身的重力時，顆粒就要 脫離篩面，作拋射運動，篩面的行程則在激振器的作用下，仍然按正弦曲線運動。A 。 圖 2－ 4 篩面和顆粒的運動狀態(tài) 圖 2－ 4 表示篩面和顆粒運動狀態(tài)。顯然，從充分發(fā)揮篩子的工作效率來看，跳動所需的時間過長也是不利的。這樣，有得于物料的透篩。所以 1?VK 就是顆粒脫離篩面的極限條件。 根據(jù)上述分析， VK ＜ 1 時，顆粒不可能脫離篩面，只能沿著篩面向前移動。從上式可見，拋射強度就是顆粒所受慣性力以后在垂直于篩面方向上的分加速度與顆粒在此方向上的重力加速度分量之比。 最大加速度為 22 m / 010 ????A 將此式代入上式，可得 0. 9 c os0. 9 10 1. 52 0. 00 5 1 0. 7 0. 9 1 c os 450. 20 3 m /sa h m wv A C C C C???? ? ? ? ? ? ? ? ?? their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSof AX１４ 或 式中， ??A 篩箱的振幅， m ?? 篩子激振器不平衡重的回轉(zhuǎn)速度， rad/s； ?g 重力 加速度， m/s2。 根據(jù)直線振動篩的動力學(xué)因素分析，篩 子工作時 篩箱的最大加速度為 2?A 。慣性力的方向與篩面運動的方向相同。處在篩面上的物料，也隨同篩面作簡諧運動。為了找出篩子工作參數(shù)與物料運動狀態(tài)的一些關(guān)系，不得不作一些簡化，研究單個顆粒在篩面上的運動，這種理想化的分析方法可以提供一些有用的近似結(jié)果，如圖 23所示。在這些物料中，只有最下層的物料與篩面直接接觸，受篩面運動的直接影響，其他部分只是間接地受篩面運動的影響。 對于直線振動篩，物料運動平均速度 v可按下式計算： ?? c o wmha CCCACv ? )()()()(1122112212111222AmOBmOAmOBmOAmOBmO????????????????????????????中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 １３ 頁 式中： ?—— 角速度， rad/s； aC —— 傾角對平均速度的影響系數(shù)，取 aC =1； hC —— 物料厚度影響系數(shù)，取 hC =； mC —— 物料形狀影響系數(shù)，取 mC =； wC —— 滑行運動影響系數(shù)，取 wC =1； ? —— 振動方向， ??45? 。按 JB、 Z145－ 79 規(guī)定如下： 考慮到雙電機拖動直線振動篩的優(yōu)點，在此設(shè)計中采用雙電機拖動的直線振動篩。例如：圓振動篩有 WK型和波半進口仿制成 SXG－ 1型；直線振動篩有 WP 型和波蘭進口仿制成 ZZS 型； QDG 型振動篩（又稱琴弦篩）則是一種適合于大水分、細粒煤分級的一種高效轉(zhuǎn)型振動篩。采用這些聯(lián)軸器的原因是當(dāng)篩箱產(chǎn)生振動時，仍能夠正常地傳遞扭矩。為了使雙軸能同步運轉(zhuǎn)，所用的異步電動機型號盡可能一致。 從上面的分析可以看到，雙電機拖動的直線振動篩之所以 能夠?qū)崿F(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)，關(guān)鍵在于兩組不平衡的自動調(diào)整。?? 。 ??? ?????? 根據(jù)上式，不難看出： ?? ??? 39。139。139。22 ?? ??? 令 ??? ?????? 12 （ 13） 39。222222 ????????? ?? （因 39。1 ????????? ?? （因 111 ???? AOm ） （ 11） 故 139。 在 AmO 11? 中， 39。1? 和 39。1F 、 39。2F 。2O 旋轉(zhuǎn)，其離心力為 39。兩不平衡重的旋轉(zhuǎn)中心 1O 和 2O 也將隨篩箱的移動和擺動移至39。也就是說，在 m 點加兩個大小等于 F? 、方向互相相反的力，這時，整個力系（不包括兩個不平衡重可以抵消和疊加的那部分）可視為作用于 m 點的一個力 F? 和一個力偶，它們被支撐彈簧的反力所平衡。 令 yyy ΔFFF ?? 21 xxx ΔFFF ?? 21 而 yF? 與 xF? 合成于 1O 點，其向量 為： FFF xy ????? F? 即為實現(xiàn)使兩個不平衡重互相隨直至達到步同步正常旋轉(zhuǎn)的力。 假設(shè)由于某種原因，不平衡重 2m 落后于 1m 一個相位角，即 1m 的離心力 F1與 y軸的夾角為 1? ，而 m 2的離心力 F2和與 y軸的夾角為 2? ，并且 12 ??? 。整個篩子的質(zhì)量集中在 m 點，并支撐在 K1和 K2兩組彈簧上。 圖 22是雙電機拖動雙軸振動篩的簡化圖。這兩個相同的單不平衡重激振器的兩根軸是同步異向旋轉(zhuǎn)，在各瞬間位置時，兩根軸上所產(chǎn)生的離心慣性力沿 xx方向的分力總是相互抵消，而沿 yy方向的分力總是相互迭加，因此就形成了沿 yy單一方向的激振力，依靠這個力驅(qū)動篩箱作直線往復(fù)振動。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSof AX１０ 圖 21 直線振動篩工作原理 （ a）直線振動篩工作原理圖； (b)激振器工作原理圖 圖 21（ b） 所示是激振器的工作原理圖。如果不 平衡重 2 落后于不平衡重 1 一個相位角，這時二者所產(chǎn)生的離心力將不能按圖 21的要求進行疊加和抵消，而產(chǎn)生了一個不平衡力，使整個篩箱在支撐彈簧上產(chǎn)生移動和擺動。兩軸的同步完全依靠力學(xué)關(guān)系來保證，因此，又稱自同步技術(shù)。 雙電動機拖動的直線振動篩傳動裝置有兩種形式：一種 是電動機經(jīng)三角膠帶從篩箱的兩側(cè)分別帶動兩根偏心軸，另一種是兩臺電動機經(jīng)柔性聯(lián)軸器或萬向聯(lián)軸器從篩箱兩側(cè)分別帶動兩根偏心軸，采用柔性或萬向聯(lián)軸器是為了保證當(dāng)篩箱振動時仍能正常地傳遞扭矩。與此同時，由于偏心軸的動力的作用，齒輪在運轉(zhuǎn)中要產(chǎn)生強烈的噪音。這種強迫聯(lián)系的激振器結(jié)構(gòu)很緊湊，成本也較低，但是由于振動篩的振次高，振幅也較大，所以齒輪的線速度也比較高。當(dāng)然，雙電動機拖動的自同步直線振動篩，用了兩臺電動機，成本稍高一些；耗電量也較單 電動機拖動的大；篩分機的占地面積也稍大些，但從總的收益來說，還是合算的。雙不平衡 重激振器械采用雙電動機拖動，從激振器的結(jié)構(gòu)來看，雖然僅僅是省掉了一對加工精度要求較高的齒輪，但從技術(shù)效果上看卻帶來了不少好處。 雙電機拖動的直線振動篩，其激振器的兩根軸分別由兩個異步電動機拖動，它們之間并無強迫聯(lián)系。 直線振動篩與其他的篩