【正文】 ………… ……… ...26 Exciter and eccentric block the quality …… … ……… ……… ..26 Spring stiffness of isolation ………………………… ………… ..27 Motor Selection ……………………………………… ……… .27 The design of rubber springs …………………………… ………… .29 Chapter 4 Design exciter ………………………………………… ……… ..32 VI Calculation and Design of Shaft …………………………………… ..32 Preliminary estimates of the minimum diameter of shaft ……… 32 Dualaxis length of the diameter of each design ……………… ..32 Stress Analysis on the axis ……………………………………… 33 Calculation and selection of bearings ……………………………… ..36 Design and calculation of seals …………………………………… ...36 The design and calculation eccentric ……………………………… ..36 Design of coupling …… …………………………………………… ..37 Select the type of coupling …………………………………… ...37 Selection and calculation specifications ………… ……… .38 Key Selection ………………………………………………… …… ..38 Shaft and eccentric choice of key junctions …………… ……… .38 Shaft and the coupling selection key junction …………… … ..38 Chapter 5 Design sieve box ………………………………………… …… ..39 The structure of sieve box …………………………………………… 39 Bolt strength check ……… …………………………………… …… 40 Check of screen box beams ………………………………………… 41 Beam Stress Analysi …… ……… ………… … ……………… 41 Calculation of beam intensity ……………… …………… … ..42 Checking the natural frequency of beam … …………… …… .42 Conclusion ………………………………………………………………… 40 Acknowledgement … …… …………… ……… ………… ………………… 44 References …… ………… …………… ……… ……… ……………… …… ..45 1 第 1 章 緒論 課題研究背景及意義 隨著工業(yè)的發(fā)展，篩 分 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用越來越廣泛，在 煤炭、冶金、化工、醫(yī)藥、輕工、環(huán)保等 許多部門，篩分作業(yè)是重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一 。就煤炭加工而言，篩分技術(shù)也顯得尤為重要。 本次設(shè)計(jì)的礦用 同步直線振動(dòng)篩 ,由于其優(yōu)良的工作特點(diǎn) —— 振動(dòng)強(qiáng)度大 ,分選效果好 ,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化 ,噪音較低 ,機(jī)器潤(rùn)滑和檢修等日常維護(hù)工作減少 ,設(shè)備的故障率降低， 創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 同時(shí)通過畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我學(xué)道了 很多知識(shí)，不但鍛煉了獨(dú)立思考的能力，而且提高了自我的設(shè)計(jì)理念 [1]。從英國(guó)煤炭工 業(yè)的文獻(xiàn)記載，在 1589 年提到煤的篩分。 固定篩是古老的篩分機(jī)。這就是沿用至今的輥軸篩。 與固定篩相比，雖然輥軸篩，圓筒篩和搖動(dòng)篩的工作效率有較大的改善，而且仍不失為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和工作可靠，但是卻步能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要。固定篩不消耗動(dòng)力和非常簡(jiǎn)單可 靠的結(jié)構(gòu)，仍具有很強(qiáng)的生命力，目前仍大量用于初步篩分。 在振動(dòng)篩產(chǎn)生以后，人們開始重視建立和發(fā)展篩分理論。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 2 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 。隨著研究工作的深入，自 1965 年開始逐步建立起顆粒在篩面上的運(yùn)動(dòng)理論。在此基礎(chǔ)上，建立了薄層篩分法和變傾角篩分法，研制出等厚振動(dòng)篩。該理論是由瑞典的摩根森于 1951 年最先提出的，故在該理論指導(dǎo)下設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩稱為摩根森概率篩[8]。如德國(guó)和美國(guó)直線振動(dòng)篩 K 值達(dá) ，有的甚至達(dá) ， VK 值達(dá) 以上。這些參數(shù)強(qiáng)化的振動(dòng)篩適應(yīng)了近代篩分作業(yè)的特點(diǎn) —— 細(xì)粒物料增多，水分和黏性增大，以及篩分粒度下降和要求的分級(jí)，脫水效率提高等。如日本身剛所生產(chǎn)的振動(dòng)篩達(dá) 2m ，德國(guó) 公司生產(chǎn)的振動(dòng)篩寬達(dá) ，面積約為 50 2m 。 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。又如美國(guó)振動(dòng)篩，其基形已經(jīng)穩(wěn)定，主要力量放在改進(jìn)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化制造和應(yīng)用新技術(shù)的方面。 前蘇聯(lián)早在 60 年代中期就組織了篩分機(jī)產(chǎn)品整頓，統(tǒng)一基型，減少雜亂型號(hào)，在此基礎(chǔ)上 提高產(chǎn)品的系列化程度。 振動(dòng)篩在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 建國(guó) 50多年來，我國(guó)的篩分設(shè)備走過了一個(gè)從無到有 ，從小到大，從落后到先進(jìn)的發(fā)展過程，前后經(jīng)歷了測(cè)繪仿制，自行研制和引進(jìn)提高 3個(gè)階段 。為適應(yīng)生產(chǎn)的發(fā)展， 國(guó)內(nèi)各個(gè) 制造單位，通過對(duì)以上幾種進(jìn)口篩機(jī)進(jìn)行測(cè)繪仿制，形成了國(guó)產(chǎn)型號(hào)為 SZZ系列的自定中心篩、 SZ系列的慣性篩和 SSZ 系列的直線篩等，初步奠定了我國(guó)篩分機(jī)械的基礎(chǔ)。 1980年，鞍礦廠完成了這四種基型篩的制造，并通過了技術(shù)鑒定，在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用，這標(biāo)志著我國(guó)篩分機(jī)械走上了自行研制發(fā)展的道路。在煤炭行業(yè)：山東兗州礦務(wù)局興隆莊選煤廠引進(jìn)了美國(guó) RS公司的 TI傾斜篩和 TH 水平篩；河北開灤礦務(wù)局 各莊選煤廠引進(jìn)了德 國(guó) KHD公司制造的 USK 圓振動(dòng)篩、 USL直線振動(dòng)篩；山西礦務(wù)局選煤廠和淮北礦務(wù)局臨渙選煤廠從日本神戶制鋼所引進(jìn)的 H L W型直線振動(dòng)篩等。在引進(jìn)篩機(jī)產(chǎn)品的同時(shí)，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)振動(dòng)篩的專業(yè)廠 —— 鞍礦廠先后派譴專業(yè)技術(shù)人員去美國(guó)和德國(guó)進(jìn)行技術(shù)考察，并進(jìn)行技術(shù)引進(jìn)。此外， 1986年洛礦廠也從日本神戶制鋼所引進(jìn)了 HLW型振動(dòng)篩制造技術(shù)，轉(zhuǎn)化后國(guó)內(nèi)型號(hào)定為 ZK系列振動(dòng)篩，該篩結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，最大規(guī)格的篩分面積達(dá) 27m2，是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大的直線振動(dòng)篩。 普通振動(dòng)篩是采用中等料層厚度篩分法進(jìn)行篩分，然而，隨著篩分技術(shù)的發(fā)展，新的篩分理論不斷出現(xiàn)，相應(yīng)生產(chǎn)出新的篩分設(shè)備 。 對(duì)以往工程中常用的振動(dòng)篩 ,大都采用單質(zhì)體集中質(zhì)量力學(xué)模型 ,對(duì)有二次隔振功能的振動(dòng)篩和彈性連桿式振動(dòng)篩 ,通常采用雙質(zhì)體集中質(zhì)量力學(xué)模型 ， 目前一般采用剛性平板力學(xué)模型進(jìn)行解析求解 ,研究振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和各階固有模態(tài)時(shí) ,也采用連續(xù)體力學(xué)模型 。 從發(fā)展的趨勢(shì)看 ,振動(dòng)篩的減振 是利用繼電器控制和單板計(jì)算機(jī)控制共振振幅 ,用繼電器控制雖然減振效果好 ,但線路復(fù)雜 ,調(diào)試?yán)щy ,線圈容易出現(xiàn)故障 ,所以目前應(yīng)用受到制 . 如果用單板計(jì)算機(jī)控制 ,實(shí)驗(yàn)表明 。國(guó)內(nèi)外一般 4 采用激振電機(jī) ,但由于激振電機(jī)與篩箱一起振動(dòng) ,所以要求電機(jī)具有較高的耐振性能 。 振動(dòng)篩的工作原理、分類及特點(diǎn) 振動(dòng)篩的工作原理 將顆粒大小不同的碎散物料群 ， 多次通過均勻布孔的單層或多層篩面 ， 分成若干不同級(jí)別的過程成為篩分 。 碎散物料的篩分過程 ,可以看作由兩個(gè)階段組成 :一是小于篩孔尺寸的細(xì)顆粒通過粗顆粒所組成的物料層到達(dá)篩面 ； 二是細(xì)顆粒透過篩孔。為此 ， 篩箱應(yīng)具有適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)特性 ， 一方面使篩面上的物料層成為松散狀態(tài) ； 另一方面 ， 使堵在篩孔上的粗顆粒閃開 ， 保持細(xì)顆粒透篩之路暢通。由于篩箱的振動(dòng) ,篩上物料層被松散 ,使大顆粒本來就存在的間隙被進(jìn)一步擴(kuò)大 ,小顆粒乘機(jī)穿過間隙 ,轉(zhuǎn)移到下層或運(yùn)輸機(jī)上。 于是原來雜亂無章排列的顆粒群發(fā)生了分離 ， 即按顆粒大小進(jìn)行了分層 ， 形成了小顆粒在下 ， 粗顆粒居上的排列規(guī)則。然而 ， 充分的分離是沒有的 ， 在篩分時(shí) ， 一般都有一部分篩下物留在篩上物中。 振動(dòng)篩一般分為三大類為圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩、直線運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩和共振篩。當(dāng)兩個(gè)偏 5 心重的圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)偏心重產(chǎn)生的離心力 F，在 x 軸的分量總是抵消，在 y 軸的分量相加，其結(jié)果在 y 軸方向產(chǎn)生一個(gè)往復(fù)的激振力，使篩箱在 y 軸方向上產(chǎn)生往復(fù)的直線軌跡振動(dòng) ，如圖 11。兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)對(duì)稱布置在篩箱的上方，下部和兩側(cè)均可以。 由上式可見，雙軸慣性激振器，當(dāng)作同步反向回轉(zhuǎn)的時(shí)候，產(chǎn)生定向的簡(jiǎn)諧力，此力通過篩箱的質(zhì)心，使篩箱作定向往復(fù)直線振動(dòng)。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，致使小于篩孔的顆粒被篩選分離。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。受振動(dòng)篩工作條件的要求，確定兩種設(shè)計(jì)方案。 圖 21 ZKX 型直線振動(dòng)篩 方案二： ZKB 型直線振動(dòng)篩如圖 22。 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 維修方便運(yùn)轉(zhuǎn)中不產(chǎn)生較 7 強(qiáng)的噪聲和振動(dòng) ， 故障相對(duì)少些 ， 維修量小 。安裝技術(shù)要求也較高 ， 維修質(zhì)量難以保證 。 ZKX 型 振動(dòng)篩常見故障 ： 噪聲嚴(yán)重 、 篩箱后箱板篩板下面的底梁振裂 、 電動(dòng)機(jī)軸斷裂 、 電動(dòng)機(jī)經(jīng)常燒壞 、 電機(jī)底座螺栓被振斷 、 電機(jī)支撐架斷裂 、 激振器傳動(dòng)齒輪及軸 承易損壞 、 主振彈簧折斷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還會(huì)出現(xiàn)跑料現(xiàn)象 。所以，采用 ZKB 型直線振動(dòng)篩。它是由側(cè)板 ，橫撐，加強(qiáng)板和橫 梁組合而成。為了加強(qiáng)側(cè)板的剛度，在 測(cè)板兩側(cè) 采用 厚的鋼板 。橫梁承受篩板和物料的重量及它在工作中的慣性力。采用 槽鋼 作橫梁，由于梁的彎矩和長(zhǎng)度平方成正比，所以從強(qiáng)度觀點(diǎn)來看，篩箱的寬度不 宜過大，目前一般的篩箱很少大于 。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。 2 篩箱的支撐 篩子安裝方式取決于現(xiàn)場(chǎng)的條件，或是架在機(jī)座上，或是懸吊在承重結(jié)構(gòu)上。 9 3 篩框的材質(zhì) 我國(guó)目前一般采用 A3 碳素鋼。對(duì)于大型篩子，應(yīng)該采用高強(qiáng)度和高沖擊韌性的鋼材，其常用的材料是 16Mn 或鍋爐鋼板。 篩面 篩面 是篩子的主要工作部件。 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。 篩面的開孔率為篩孔總面積與篩面面積的比值，用百分比來表示。開孔率與篩孔的形狀，篩絲的直徑有關(guān)，篩絲直徑小，開孔率增大，但篩絲太小，強(qiáng)度不夠，影響篩面的使用壽命。用作大快分級(jí)篩面時(shí)，采用高碳鋼。應(yīng)用這些材質(zhì)制作篩面時(shí)必須淬火處理，以提 高硬度和耐磨效果。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，聚氨酯橡膠篩面現(xiàn)實(shí)了他的優(yōu)越性，使用壽命長(zhǎng)，不易堵篩篩孔，噪音小，但是價(jià)值昂貴。正確地選用和篩面，就能提高篩分效果和工作的可靠性，從而發(fā)揮篩子的應(yīng)有能力。主要用在大塊物料的篩分上。篩板的開孔率一般為 40%左右。 但是與篩板比較，使用壽命較差，所以一般只用在細(xì)顆粒的分級(jí)上。 篩網(wǎng)一般利用篩框兩邊的特制夾板從橫向拉緊。 條縫篩板廣泛地用在煤的脫水、脫泥和脫介質(zhì)中。不銹鋼篩板比銅篩板價(jià)格高 3~2 倍，但是它的強(qiáng)度大、耐磨損 ，使用壽命比銅篩板高 3~2 倍，脫水和脫介的效果也較好。 對(duì)于篩條式的篩板，很多時(shí)候是篩條并無磨損或磨損不嚴(yán)重，但由于穿條圓孔不規(guī)整，篩條和穿條松動(dòng)，在工作中產(chǎn)生沖擊，使穿條斷裂，最后導(dǎo)致篩板損壞。也可采用一些措施來避免穿條和篩條的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，如在篩板的兩頭篩條下邊 另焊角鋼；將穿條兩頭鉚死或焊死；在穿條圓圈處將篩條焊在一起等。 網(wǎng)狀絲布一般用于煤泥脫水，它類似編織粗布，開孔率可達(dá) 40～ 50%。絲布的材質(zhì)對(duì)其使用壽命影響很大，當(dāng)用作煤泥或末精煤脫水時(shí)，銅絲布大約只能使用兩個(gè)月，而不銹鋼和尼龍絲布的強(qiáng)度較大、耐磨，使用的壽命比銅絲布高約三倍。 沖孔鋼板固定就是把絲布直接固定在沖孔鋼板上，為了防止螺栓把絲布磨損，在絲布上可墊以薄橡皮。因?yàn)槿绻Y網(wǎng)的固定比較松弛， 篩子振動(dòng)時(shí)，篩網(wǎng)就要產(chǎn)生局部振動(dòng)，使篩子產(chǎn)生局部的撓曲，嚴(yán)重時(shí)要導(dǎo)致篩絲的斷裂?？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。 (1) 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。篩面支撐 在兩角鋼之間，用木楔和木條壓緊。 (2) 拉鉤張緊 對(duì)編制篩網(wǎng)或厚度小于 6mm 的篩板，可以將篩板或篩網(wǎng)末端彎成鉤形；如 果篩絲直徑小，則用薄鋼板與橡膠墊把篩網(wǎng)邊緣包住，