【正文】 產(chǎn)品精度的提高；對各種粉狀物料的細度、精度要求越來越高。本設(shè)計是對傳統(tǒng)直線振動篩的改進設(shè)計，并在原有基礎(chǔ)上做一些簡單而大膽的創(chuàng)新嘗試，其設(shè)計過程將在設(shè)計說明書中詳細的介紹。 振動篩的用途和組成 建國近 60 年來，我國的篩分設(shè)備走過了一個從無到有，從小到大，從落后到先進的發(fā)展過程，前后經(jīng)歷了測繪仿制，自行研制和引進提高 3個階段。旋轉(zhuǎn)篩和各類振動給料機械56 第 頁2多達 50 個系列近 100 中規(guī)格。其物料的篩分，分級，洗滌，脫介，脫水之用。根據(jù)不同用途，研制出各種不同形式的產(chǎn)品。 國內(nèi)外篩分機械的發(fā)展概況 國外發(fā)展概況 國外振動篩發(fā)展很快其結(jié)構(gòu)有如下特點：（1） 軸承外圈旋轉(zhuǎn)（除此之外都是內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)） ，外圈旋轉(zhuǎn)集中離心力作用面積比內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)大，內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)離心力作用面積處（內(nèi)圈 1/3 處）一般極易發(fā)生微粒剝落疲勞破壞，而外圈旋轉(zhuǎn)離心力作用面積大，軸承壽命長；（2） 中間傳動軸小，如 Cedarapids 公司 橢圓篩中間軸只有 70mm，為什么這么小，因為它不受離心力，只傳遞電機過來的扭矩給對面偏心塊（3） 側(cè)板上開孔?。ú幌袢毡旧駪糁其撍Y機側(cè)板開這么大口） ，這樣對篩機強度和剛度影響小。篩分效率高，可水平安裝，適用于移動式破碎篩分機組。五十年代初至六56 第 頁3十年代中期，主要是從前蘇聯(lián)和波蘭引進，并部分防制了偏心式和單慣性式圓振動篩。從 60 年代中期我國開始獨立研制，主要成果有 DD 系列、ZD 系列單軸振動篩和、ZS、DS 系列雙軸振動篩、 和 共振動篩。80 年代初期以后，我國全面的走上了開放的道路，先后引進了范各莊、興隆莊、錢家營、西曲、晉陽、安太堡等選煤廠的全套工藝設(shè)備其中篩分機械有：VSK 型、VSL 型振動篩， 型篩分機， 等厚機， 系1WK1PK1PW列脫水篩，DSM 型弧形篩 OSO 型旋流篩等，這些外來產(chǎn)品極大的豐富了我國篩分機械種類。非金屬篩網(wǎng)，塊偏心激振器，虎克鉚釘連接技術(shù)等新材料、新技術(shù)、新工藝，在我國得到了廣泛應(yīng)用。為了解決潮濕細粒物料在干法篩分作業(yè)中效率低的問題，開發(fā)研制了許多新型篩分機，如概率篩、等厚篩、琴弦篩、離心篩、弦張篩和強化篩等。于此同時，我國篩分機械的制造水平也有了很大的提高。目前我國篩分機械的生產(chǎn)已形成較大規(guī)模，主要生產(chǎn)廠家有 30 多個，可供應(yīng) 200 多個品種，年累計產(chǎn)量 2022 臺左右，產(chǎn)值近億元，基本上滿足了各部門對篩分機械的要求。2022 年，中國礦大機械廠為解決大型振動篩強度問題，提出了超靜定網(wǎng)梁結(jié)構(gòu)理論并使用成功，獲得國家專利。同樣，中國科技大學(xué)為鐵法礦務(wù)局曉青礦研制了篩框不動、篩網(wǎng)振動的大型振動篩。我們要組織篩分機械設(shè)計研究專業(yè)隊伍，通過試驗、研究，發(fā)現(xiàn)和發(fā)現(xiàn)和發(fā)展新的篩分方法和技術(shù)，尋求合理的結(jié)構(gòu)形式，動力配置和動力學(xué)參數(shù)，研制適用于各種條件的篩分機械。全面推廣使用新材料、新技術(shù)、新工藝。規(guī)范篩分機械制造行業(yè)管理，嚴格執(zhí)行工藝制度，加強質(zhì)量管理，提高篩分機械制造水平。 向標準化、系列化、通用化發(fā)展提高三化水平，這是便于設(shè)計、組織專業(yè)化生產(chǎn)和保證質(zhì)量的途徑。 強化篩機技術(shù)參數(shù)根據(jù)不同用途研制新篩機。 不斷擴大篩機應(yīng)用領(lǐng)域根據(jù)不同用途，研制出各種不同型式的篩機，目前，國內(nèi)對于細和超細物料的分級，含水分 7%～13%粘性物料的分級還存在問題。展望未來，我們充滿信心，通過全行業(yè)人員的努力，我國篩分機械工業(yè)將在 21 世紀再創(chuàng)輝煌。 （3）振動篩各構(gòu)件的選材應(yīng)力求合理，注意減少制造和安裝工作量，注意抗蝕、抗磨要求。 （4）易損件、備用件、通用件和外構(gòu)件等，在同一品種規(guī)格中，應(yīng)能互換并符合相應(yīng)的標準或圖樣規(guī)定。 動力學(xué)參數(shù)的設(shè)計計算 包括參振質(zhì)量的計算，彈簧剛度的計算和箱體重心的計算。 對主要零件設(shè)計和強度校核 包括以下幾個方面的內(nèi)容：（1）箱體的設(shè)計與校核（2）彈簧的設(shè)計與校核（3）偏心塊的設(shè)計計算（4）軸的設(shè)計計算與校核（5）橫梁的設(shè)計及校核 基本結(jié)構(gòu)及工作原理 基本結(jié)構(gòu) 該振動篩主要有篩箱，篩面，振動器，彈簧，支座等組成，篩面是主要易損件。該設(shè)計均為懸臂棒條篩面，滿足篩分效率高，壽命長，不堵孔的要求。 工作原理56 第 頁7 當(dāng)安裝在篩座上的兩臺異步電動機反向轉(zhuǎn)動時，其帶動偏心塊做反向轉(zhuǎn)動，這時偏心塊便產(chǎn)生一定的激振力，由于其反向轉(zhuǎn)動，故在沿振動方向角所在直線上其激振力疊加，同時在垂直方向上其激振力抵消。篩面上的物料受激振力便在篩面上向出料口方向做拋射運動,小于篩孔的物料通過篩孔而落下,大于篩孔的物料經(jīng)過多次拋射運動,經(jīng)出料口流出. 直線振動篩的動力學(xué)分析直線振動篩可以簡化為兩種振動系統(tǒng)模型：單自由度和兩自由度。但是在某些情況下，必須按兩自由度振動系統(tǒng)來分析。圖 所示是直線振動篩的振動系統(tǒng)，可以作為單自由度振動系統(tǒng)來分析。系統(tǒng)運動的微分方程為：56 第 頁8 （21）0sinMxcktF????式中： 、 、x——x 軸的加速度、速度和位移。? 式（21 ）的解包括通解和特解。由于振動篩的振動系統(tǒng)中，有各種阻尼的存在，自由振動會逐漸消失。特解一般為穩(wěn)態(tài)解。 C——阻尼系數(shù)。即：0Fk0 stX = stX0Fk在 范圍內(nèi)， 可以又正切函數(shù)確定：0???? （2—22arctnarctn[1()]nCkm???????5）由（2—4）式知，當(dāng)激振力頻率 時，X 值將顯著增大。maxX 根據(jù)振動篩多年的設(shè)計經(jīng)驗表明， 時，振動篩工作較為理47n??:想。 篩面規(guī)格的確定和處理量的計算 篩面規(guī)格的確定 篩面規(guī)格的的長度參考仿真分析結(jié)果，在本設(shè)計中篩面規(guī)格選定為1300mm3000mm。 篩面選用懸臂棒條篩面，此種篩面篩分效率高，篩孔不易堵塞，更換方便。ahmwdC??11） ——傾角修正系數(shù)（見表 ） ， = 2 ； ?? ?? ——物料厚度影響系數(shù)（見表 ） ， = hC ——物料形狀影響系數(shù)，對快狀物料取 ～，這里取 ；mC ——滑行運動影響系數(shù)（見表 ） ， = w 所以： = 2139。hC 物料在槽體中的體積： V=BLh=3 = 槽體中物料的重量： =?? = 噸物料的參振質(zhì)量： =?物 = 噸=46kg 表 各工況料層厚度序號 作業(yè)名稱 振動篩種類 給料端料層最大厚度mm1 分級 圓振動篩 4a(a 為篩孔尺寸)2 塊煤 1003脫介末煤 504 末煤 505脫水煤泥直線振動篩2056 第 頁13表 與傾角關(guān)系a?傾角 0a0015??:010015a?1?～ ～表 與料層厚度關(guān)系hC薄料層 中厚料層 厚料層物料層厚度（ a 為篩孔尺寸）（1～2）a （3～5）a （ 10～20）a物料層厚度影響系數(shù) ～ ～ ～表 與 關(guān)系表wCk?拋擲強度 k? 滑行運動影響系數(shù) wC— — — 13 運動學(xué)參數(shù)的設(shè)計與計算56 第 頁14 運動學(xué)參數(shù)的確定3 . 篩箱振幅 篩箱振幅是設(shè)計振動篩的重要參數(shù)之一，其值必須適宜，以保證物料充分分層,減少堵塞,采用中頻中幅設(shè)計,取振幅為 4mm。 振動強度 k= =(5～6)k22().[]98Kg?????? 拋射強度 vk= =()sin(16)???????? 篩箱傾角篩面與水平面之間的夾角，稱為篩面傾角 。隨著篩面傾角的增大，物料在篩面上的運動速度加快，振動篩的處理量隨之加大；但是物料在篩面上的停留時間縮短，從而導(dǎo)致篩分效率降低。直線振動篩的篩面傾角推薦值為 。 ?30? 振動方向角 振動方向線與上層篩面之間的夾角，稱為振動方向角 。直線振動篩的振動方向角的取值范圍為： =?，本設(shè)計取 為306?:?62?56 第 頁15 4 動力學(xué)參數(shù) 參振質(zhì)量的計算 總參振質(zhì)量： （4—1）M??總 物 篩 箱式中： ——總參振質(zhì)量； 總 ——篩箱中物料參振質(zhì)量，前面已算為 46kg；物 ——篩箱參振質(zhì)量：篩 箱 ??????:篩 箱 （ ） S = =46+2590=2636kgM總此公式為估算公式。 n56 第 頁16所以 =960／30＝? =(1/3～1/7) =～ M——參振質(zhì)量，kg。因選用 8 個彈簧，故每個彈簧剛度不應(yīng)小于： =K/8= 公斤/cm= N/md 510?5 主要零件的設(shè)計計算與校核 彈簧的尺寸設(shè)計與強度校核根據(jù) JB/，振動篩安裝方式為座式。支撐彈簧可用橡膠彈簧或螺旋彈簧。鑒于橡膠彈簧和復(fù)合彈簧的橡膠內(nèi)阻較大，對過共振區(qū)時的振幅有一定限制作用，故亦可不設(shè)計阻尼器和其它的限制裝置。彈簧的機構(gòu)如圖（5—1） 圓柱型橡膠彈簧的計算圓柱形橡膠彈簧幾何尺寸見圖：56 第 頁17 圖(5—1) （5—1）0g37jZ??:式中： ——頻率比，小型篩取小值，大型篩取大值。d ——彈簧的總剛度，N/m。tn （對小型篩 ） （5—3）??46hA??:??式中： ——彈簧的最大變形量，m。取彈簧的孔直徑 30d?則受壓面積與自由面積之比 （5—????5） 式中： ——受壓面積與自由面積之比；? d——彈簧內(nèi)孔直徑，mm。dE2/Nm ——靜彈性模量， 。sH由于取 1250 型號橡膠彈簧 506sH?:取邵氏硬度 60s?則 ?? .? 彈簧強度校核剛度： ??????滿足要求。j?ap ——橡膠的許用壓縮應(yīng)力， ，取 。 偏心塊的設(shè)計 軸頸的估算 對于實心軸的計算公式: （5—9）335pMpddAn??? 或式中： ——軸的直徑（mm） M——軸傳遞的額定轉(zhuǎn)矩 （ ）Nm: P——軸傳遞的額定功率 （kw） ——軸的轉(zhuǎn)速 （r/min）n ——許用切應(yīng)力（ ）p?AMP A——按 定的因數(shù)p56 第 頁21現(xiàn)用第二個公式計算 選用 45 鋼，故 ，取 11512603A?: