2YTA1842橢圓振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)說明書

遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 2圓振動(dòng)篩的設(shè)計(jì) 摘 要 目前我國各種篩選的設(shè)備中，振動(dòng)篩是問題較多、維修量較大的設(shè)備之一，這些問題突出表現(xiàn)在篩箱斷裂、齒輪打齒、軸承溫度過高、噪聲大的問題，同時(shí)伴有傳動(dòng)帶跳帶、斷帶等故障。這類問題直接影響了振動(dòng)篩的使用壽命，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。此次設(shè)計(jì)的 2圓振動(dòng)篩可以很好地解決此類問題，該系列振動(dòng)篩主要用于煤炭行業(yè)中的物料分級(jí)、脫水、脫泥、脫介等作業(yè)。其工作可靠，篩分效率高，但設(shè)備自身較重，設(shè)計(jì)分析論述了設(shè)計(jì)方案，包括振動(dòng)篩的特點(diǎn)、分類和方案的確定，對(duì)振動(dòng)篩的動(dòng)力學(xué)分析以及動(dòng) 力學(xué)參數(shù)的計(jì)算，合理地設(shè)計(jì)振動(dòng)篩的尺寸大小，對(duì)激振器偏心塊等設(shè)計(jì)計(jì)算；電動(dòng)機(jī)的選擇與校核；進(jìn)行對(duì)振動(dòng)篩主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算；皮帶的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核，彈簧的設(shè)計(jì)；軸的設(shè)計(jì)與校核；軸承的選擇與計(jì)算，然后進(jìn)行振動(dòng)篩的環(huán)保與經(jīng)濟(jì)性的分析。 關(guān)鍵詞： 橢圓振動(dòng)篩；激振器；彈簧 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) he of t of in is of is a of in at by of of is a to of is in in as of of of of of so on of of of of of of of to of 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 遼寧科 技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) V 目 錄 概要 . . 1 緒論 題的選擇及其背景 . 1 內(nèi)篩分機(jī)械研發(fā)展?fàn)顩r . 1 分機(jī)械的發(fā)展趨勢 . 1 2 橢圓振動(dòng)篩的設(shè)計(jì) . 3 動(dòng)篩基本概念 . 3 動(dòng)篩分類 . 3 分工藝原理 . 3 動(dòng)篩的基本結(jié)構(gòu) . 4 性振動(dòng)篩力學(xué)基本理論 . 14 動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)方程 . 14 圓振動(dòng)篩參數(shù)計(jì)算 . 19 定篩面尺寸和面積 . 19 橢圓振動(dòng)篩參數(shù)的選擇和計(jì)算 . 19 偏心質(zhì)量的配置及慣性力的計(jì)算 . 21 動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 . 23 簧設(shè)計(jì) . 25 主要零件設(shè)計(jì)與校核 . 28 動(dòng)帶的設(shè)計(jì) . 28 軸的強(qiáng)度校核 . 31 軸承的選擇與計(jì)算 . 34 輪的設(shè)計(jì)及校核 . 36 橢圓振動(dòng)篩的安裝及調(diào)試 . 37 裝前的準(zhǔn)備 . 38 裝 . 38 運(yùn)轉(zhuǎn) . 38 3 隔振技術(shù)及應(yīng)用 . 39 4 橢圓振動(dòng)篩的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性分析 . 40 設(shè)備的環(huán)保 . 40 備的經(jīng)濟(jì)性分析 . 40 遼寧科 技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 投資回收期 . 41 結(jié)束語 . 42 致謝 . 43 參考文獻(xiàn) . 44 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁 1. 緒論 題的選擇及其背景 就振動(dòng)篩的篩面運(yùn)動(dòng)軌跡而言，有兩種基本形式：一種是圓，一種是直線。 物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)應(yīng)符合篩分工藝的要求，使物料能從篩面上產(chǎn)生拋擲和向前運(yùn)動(dòng)。拋擲運(yùn)動(dòng)的目的，除了避免 物料產(chǎn)生滑動(dòng)、減小對(duì)篩面的磨損外，主要是時(shí)物料層間產(chǎn)生一定的松散作用，促使粒徑不同的物料重新排列，并與篩孔不斷進(jìn)行比較，增加透篩幾率，向前運(yùn)動(dòng)速度的大小，將直接影響生產(chǎn)能力。 園振動(dòng)篩物料在篩面上的拋擲運(yùn)動(dòng)，拋擲方向不是單向的，而是連續(xù) 全圓周方向多項(xiàng)拋擲，旋轉(zhuǎn)加速度主矢量將沿整圓 方向 不斷往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)（所謂松散度叫完全）。這樣不但對(duì)物料松散分層十分有利，而且防止物料堵塞篩孔。但是，圓振動(dòng)篩也從在不足之處。 內(nèi)篩分機(jī)械研 發(fā)展?fàn)顩r 由于工業(yè)發(fā)展緩慢，基礎(chǔ)比較薄弱，理論研究和技術(shù)水平落后，我國篩分機(jī)械的發(fā)展是本世紀(jì)近 50 年的事情，大體上可分為三個(gè)階段。 (1)仿制階段：這期間，仿制了前蘇聯(lián)的系列圓振動(dòng)篩、 搖動(dòng)篩；波蘭的 搖動(dòng)篩和 吊式直線振動(dòng)篩。這些篩分機(jī)仿制成功，為我國篩分機(jī)械的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并培養(yǎng)了一批技術(shù)人員。 (2)自行研制階段：從 1966年到 1980 年研制了一批性能優(yōu)良的新型篩分設(shè)備， 1500 毫米 3000 毫米重型振動(dòng)篩 及系列， 1530振篩及系列，煤用單軸、雙軸振動(dòng)篩系列， 同步直線振動(dòng)篩系列，等厚、概率篩系列，冷熱礦篩系列。這些設(shè)備雖然存在著故障較多、壽命較短的問題，但是它們的研制成功基本上滿足了國內(nèi)需要，標(biāo)志著我國篩分機(jī)走上了獨(dú)立發(fā)展的道路。 (3)提高階段：進(jìn)入改革開放的 80年代，我國篩分機(jī)也進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。成功研制了振動(dòng)概率篩系列、旋轉(zhuǎn)概率篩系列，完成了箱式激振器等厚篩系列、自同步重型等厚篩系列、重型冷熱礦篩系列、弛張篩、螺旋三段篩的研制，粉料直線振動(dòng)篩、琴弦振動(dòng)篩、旋流振動(dòng)篩立式圓 筒篩的研制也取得成功。 分機(jī)械的發(fā)展趨勢 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 振動(dòng)篩分機(jī)在工程中應(yīng)用廣泛，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)起著重要作用。從國內(nèi)為的研究方向來看，一方面致力于當(dāng)前篩分機(jī)械的運(yùn)動(dòng)分析和結(jié)構(gòu)調(diào)整；另一方面瞄準(zhǔn)新穎的設(shè)計(jì)目標(biāo)、探求合理的結(jié)構(gòu)方式，以便進(jìn)一步推動(dòng)篩分機(jī)械的應(yīng)用。 （ 1）國外技術(shù)發(fā)展趨勢 國外篩分機(jī)械 仍以發(fā)展振動(dòng)篩為主，振動(dòng)篩向標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化方向發(fā)展；向大型化方向發(fā)展。就是增大篩面傾角，提高篩分效率；發(fā)展細(xì)粒篩分設(shè)備，篩孔尺寸小到 米；旋流篩使用逐漸增多；共振篩發(fā)展停滯。 （ 2）國內(nèi)技術(shù)發(fā)展趨勢 積極開展篩分技術(shù)研究，提高原煤干式深度篩分技術(shù) ，降低篩分下限和增加煤炭品種。著重解決粒度細(xì)、水分高 和粘度大的難篩物料的技術(shù)；為滿足大露天礦選用，研究重型分級(jí)篩，適用于 500下物料篩分；為提高篩板的壽命和效果，著重發(fā)展焊接篩網(wǎng)，非金屬篩網(wǎng)；共振篩又被淘汰之勢，應(yīng)大力發(fā)展偏心圓振動(dòng)篩和直線振動(dòng)篩。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 動(dòng)篩基本概念 振動(dòng)篩是一種廣泛用于散性物料分級(jí)的設(shè)備。物料通過曬面的篩孔可根據(jù)需要按粒度要求分成幾種級(jí)別，這項(xiàng)工作 簡稱為篩分。而煉鐵廠所用的篩分機(jī)械，通常為振動(dòng)篩。 動(dòng)篩分類 用的分類方法，通常以激振器驅(qū)動(dòng)軸的根數(shù)來分，可分為單軸與雙軸兩種： 1）單軸式：圓振動(dòng)篩 2）雙軸式：直線振動(dòng)篩 橢圓振動(dòng)篩 概率篩 雙幅異頻振動(dòng)篩 分為近共振點(diǎn)工作和遠(yuǎn)離共振點(diǎn)工作的振動(dòng)篩，即： 頻率比（ Z): 近共振點(diǎn)工作 (Z=一共振篩 遠(yuǎn)離 共振點(diǎn)工作 (Z=46) 一慣性篩 目前大部分振動(dòng)篩均屬慣性篩，因?yàn)樗休^為穩(wěn)定的工作振幅，不受其他因素的影響。缺點(diǎn)是激振器 尺寸比較大，消耗的功率也較大。 分工藝原理 在篩分的過程中，粒度小于篩孔的散性物料將通過篩孔，并從給料中分離出來。篩機(jī)的振動(dòng)將使被篩物料相對(duì)于篩面的一定角度獲得加速度，在一個(gè)短時(shí)間的自由飛躍之后落回到篩面上。這時(shí)將開始一個(gè)顆粒和篩孔尺寸的較量，便產(chǎn)生顆粒通過篩孔的概率。隨著這種次數(shù)的增加，透篩的概率也增加。由于各種振動(dòng)篩的構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)方式的不同，因此其性能也有差異。 圓振動(dòng)篩以一個(gè)旋轉(zhuǎn)加速度矢量運(yùn)轉(zhuǎn)，松散被篩物料的效應(yīng)相當(dāng)強(qiáng)烈。圓振動(dòng)篩有一個(gè)相當(dāng)陡峭的拋射角，可使被卡在篩孔的顆粒重新跳出，對(duì)防止篩孔堵塞十分有利。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 篩面成水平的直線振動(dòng)篩，有較高的物料輸送速度，然而它的加速度矢量只能作用在一個(gè)方向上，被篩物料不能得到充分的松散和重新排列的機(jī)會(huì)。因此，小顆粒物料不能很快穿過層接觸篩網(wǎng)。由于直線的加速度矢量使塞在篩孔內(nèi)的顆粒很難從篩孔中跳出，具有較大的堵孔機(jī)會(huì)，不利于篩分進(jìn)程。 橢圓振動(dòng)篩結(jié)合了圓運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)兩種篩分機(jī)的優(yōu) 點(diǎn)。具體地說，橢圓的長軸是強(qiáng)化物料運(yùn)輸?shù)姆至?，而短軸是促使物料松散的分量。所以，橢圓振動(dòng)篩具有以下的優(yōu)點(diǎn)： 1）物料向前輸送速度較高，使物料層薄 ; 2）水平安裝，機(jī)器總高度低； 3）被篩物料有強(qiáng)烈地松散和在排列效應(yīng)，因此有較高的生產(chǎn)效率； 4)篩孔不易被物料堵塞，有較高的篩分質(zhì)量。 概率篩雖然是也是一種振動(dòng)篩，但它的工作原理與慣用的振動(dòng)篩完全不同，它利用大篩孔、多層篩面、大傾角的原理進(jìn)行篩分，具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)。最上面的篩孔尺寸最大，往下篩孔尺寸依次減??；每一層篩面的篩孔尺寸都遠(yuǎn) 遠(yuǎn)大于被分級(jí)粒度；由于篩面傾角大，致使有效篩孔尺寸小于實(shí)際篩孔尺寸；粗顆粒物料同振動(dòng)的篩網(wǎng)絲撞機(jī)的概率細(xì)顆粒物料大，因而通過篩孔形成的透篩的概率較小。該篩具有篩孔尺寸大不易堵塞，處理量大和絲網(wǎng)直徑大耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)。 雙幅異頻振動(dòng)篩的篩箱兩端各裝有振動(dòng)頻率不同的箱式激振器，使進(jìn)料端產(chǎn)生大振幅低頻率，排料端產(chǎn)生小振幅高頻率的振動(dòng)，故稱為雙幅異頻振動(dòng)篩。該篩機(jī)的的最大特點(diǎn)是物料在篩面上呈變速運(yùn)動(dòng)，入料端快、排料端慢。當(dāng)物料運(yùn)動(dòng)到下半段時(shí)，物料透篩難度 增加，但運(yùn)動(dòng)速度變慢，延長在篩面上的停留時(shí) 間，同時(shí)又增加了振動(dòng)的頻率，致使難透篩的物料有較多的透篩機(jī)會(huì)，故該篩有較高的篩分效率。 動(dòng)篩的基本結(jié)構(gòu) 橢圓振動(dòng)篩主要由篩箱、激振器、傳動(dòng)裝置以及附屬部件組成。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁 振動(dòng)篩的篩箱由側(cè)壁鋼板及橫向構(gòu)件焊接或鉚接而成。側(cè)壁版常用厚度為 6向構(gòu)件一般多用鋼管、槽鋼和工字鋼制成。篩箱要求有良好的剛性，以此承受振動(dòng)。焊接結(jié)構(gòu)在焊縫處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，當(dāng)承受真振動(dòng)時(shí)可能發(fā)生焊縫開裂或折斷，為了消除焊接結(jié)構(gòu)的內(nèi)應(yīng)力，須用環(huán)槽鉚釘聯(lián)接，不管篩箱如何振動(dòng)，不產(chǎn)生任何回松現(xiàn)象 ，并兼有高強(qiáng)度螺栓的特點(diǎn)。 圖 2圓振動(dòng)篩篩體 激振器是振動(dòng)篩的主要部件之一，常用的激振器有單軸式與雙軸式之分。單軸式主要作為圓振動(dòng)篩的激振器，雙軸式激振器主要用于直線振動(dòng)篩，橢圓振動(dòng)篩以及概率振動(dòng)篩等篩分機(jī)械上。從減小設(shè)備重量，減小中心軸彎矩，偏心質(zhì)量可調(diào)等觀點(diǎn)出發(fā)，當(dāng)前多采用偏心軸和偏心質(zhì)量兼有的組合形式。 激振器的潤滑和發(fā)熱問題十分突出，因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)有一半左右的功率將消耗在軸承處。由于激振器不宜采用稀油潤滑，是改善散熱條件受到限制，因此出現(xiàn)了箱型激振器。由于箱型全 封閉，可以采用稀油飛濺潤滑，不但有良好的潤滑條件，而且可將軸承出的熱量帶走。同時(shí)，箱型激振器有利于標(biāo)準(zhǔn)化，而且檢驗(yàn)更換十分方便。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 圖 2軸激振器 慣性振動(dòng)篩，無論啟動(dòng)還是停止，都得經(jīng)過共振區(qū)。特別是停機(jī)工況，當(dāng)激振轉(zhuǎn)數(shù)等于系統(tǒng)固有頻率是，其振動(dòng)十分強(qiáng)烈，造成工作彈簧有離位趨勢。為改善此種工況，常用摩擦式阻尼器。 動(dòng)篩篩面物料的運(yùn)動(dòng)理論 振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（振幅、振動(dòng)次數(shù)、篩面傾角和振動(dòng)方位角）通常是根據(jù)所選定的物料運(yùn)動(dòng)參數(shù)狀態(tài)來選取的。篩上物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)直接影響振動(dòng)篩的篩 分效率和生產(chǎn)率，所以，為了合理選擇篩子的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，必須分析篩上物料的運(yùn)動(dòng)特性。以下就分析篩面作圓或近似圓運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)篩。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 圖 振動(dòng)篩上的物料運(yùn)動(dòng) 篩面的位移可用下 式表示： c o sc o s)180c o s ( 0 s i ns i n)180s i n ( 0 （ 其中 ： A 振幅 ; 軸之回轉(zhuǎn)相角， t 軸的回轉(zhuǎn)角速度； t 時(shí)間。 求上式中 x 和 y 對(duì)時(shí) 間 t 的一次導(dǎo)數(shù)與二次 導(dǎo) 數(shù)，即得篩面沿 x 和 y 方向上的速度和加速度： s o sc o ss （ 根據(jù)篩子的運(yùn)動(dòng)特性（位移、速度、加速度）即可研究篩上物料的運(yùn)動(dòng)學(xué)。 物料在篩面上可能出現(xiàn)三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：正向滑動(dòng)（沿排料方向 即沿 反向滑 動(dòng)（逆排料方向滑動(dòng)）和跳動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)狀態(tài)只有在一定條件下（如 一 定的振動(dòng)次數(shù)和振幅）才能出現(xiàn)。下面就分析出現(xiàn)正向滑動(dòng)、反向滑動(dòng)和跳動(dòng)的條件。 當(dāng)物料顆粒與篩面一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位移，速度、加速度即等于篩面的位移、速度和加速度。 現(xiàn)在先研究一下位于篩面上質(zhì)量為 m 的物料顆粒的動(dòng)力平衡條件。 作用于質(zhì)量為 m 的物料顆粒上的力有： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 1） 物料的重力為： 為重力加速度 2）篩面對(duì)物料顆粒的反作用力為： y s o s 2 或 s o s 2 式中 篩面傾角。 3） 篩面對(duì)物料 顆 粒的極限摩擦力為： )s o s( 2 （ 式中 物料沿顆粒沿篩面開始正向滑動(dòng)時(shí)的臨界條件： s 或 ： c o s)s i nc o s(s i n 22 )s i nc o s(s i nc o s 22 kk 因?yàn)?f ， 為靜滑動(dòng)摩擦角。將上式化簡后得： )s c 2 A （ 令式中k為正向滑動(dòng)初始 角。 則 : 2)s 30 k （ 式中k稱為正向滑動(dòng)系數(shù)。由式 2料顆粒出現(xiàn)正向滑動(dòng)的條件是 1 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 1則可求得使物料 顆粒沿篩面產(chǎn)生正向滑動(dòng)的最小轉(zhuǎn)數(shù)為： m s 30 為了使物料顆粒沿篩面產(chǎn)生正向滑動(dòng)，必須取篩子的轉(zhuǎn)數(shù) 物料顆粒沿篩面開始反向滑動(dòng)時(shí)的臨界條件是： s )s i nc o s(s i nc o s2 qq 將上式簡化得： qq bA g )s c 2 (式中 q 反向滑動(dòng)初始角 反向滑動(dòng)系數(shù)。 則 ： q 2 )s 30 （ 由 2料顆粒出現(xiàn)反向滑動(dòng)的條件是物料顆粒能出現(xiàn)跳動(dòng)。當(dāng) 或時(shí)，則可求得物料顆粒開始跳動(dòng)時(shí)的最小轉(zhuǎn)數(shù)為： o （ 為了使物料顆粒產(chǎn)生跳動(dòng)，必須取篩子的轉(zhuǎn)數(shù) 以上分析了物料顆粒出現(xiàn)正向滑動(dòng)、反向滑動(dòng)以及跳動(dòng)的條件，導(dǎo)出了出現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的最小參數(shù)。關(guān)于物料顆粒的滑止角、滑動(dòng)角及運(yùn)動(dòng)速度，也可以導(dǎo)出計(jì)算公式。由于在目前使用的振動(dòng)篩多數(shù)采用跳動(dòng)的狀態(tài)，因此，下面僅討論跳動(dòng)終止角跳動(dòng)角及運(yùn)動(dòng)速度。 物料顆粒離開篩面后，顆粒 沿篩面法線方向的運(yùn)動(dòng)方程式為： c （ 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 將式 2物料顆粒開始跳動(dòng)的時(shí)間 )(c o s dd 上式中的忽略物料顆粒對(duì)篩面沖擊的影響，則可認(rèn)為： c o s 由此式 變?yōu)椋?)(c （ 物料顆粒跳動(dòng)后，按拋射線軌跡下落與篩面相遇時(shí)的法線位移 式中y 將式代入式 積分后得： 2)(c o s)(c o ss i n 22 (料顆粒落到篩面上的縱坐標(biāo)，即y b為物料顆粒跳動(dòng)一次后又落到篩面時(shí)的軸之相位角。 ，將以上關(guān)系代入式 簡得： )c o s a 1c o tc s cc o ss i 2 （ 當(dāng) 03602 ，則由式 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 0d 4017,1t a n 即d 將 0417 0 d代 入式 ，得物料顆粒跳動(dòng)的第一臨界 ， 轉(zhuǎn)數(shù)： o （ 當(dāng) 07204 時(shí)，則有式 2 29,2 1t a n 0d 即d 將 09d代入式 物料顆粒跳動(dòng)的第二臨界轉(zhuǎn)數(shù)： （ 當(dāng)篩子的轉(zhuǎn)數(shù)0，即物料顆粒的跳動(dòng)角 0360 ，在這種情況下，雖然在一次循環(huán)中應(yīng)出現(xiàn)物料顆粒的滑動(dòng)狀態(tài)，但由于前一循環(huán)中顆粒對(duì)篩面的多次沖擊，使滑動(dòng)狀態(tài)不能形成，故滑動(dòng)角接近于零。 物料顆粒從 d 點(diǎn)起跳，到 22 )(s i i （ 式中V 由此，則 2)(s d 在同一時(shí)間 t 內(nèi)，篩面的位移為： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 c o s)c o s (c o sc o s因此，在一次循環(huán)中，物料顆粒對(duì)篩面的位移為： c o s)c o s ()(s i i n 243( 當(dāng)篩子在近于第一臨界轉(zhuǎn)數(shù)下工作時(shí)，即 0360 ，則上式括號(hào)內(nèi)的數(shù)值接近于零。 2)(s d 物料跳動(dòng)的平均速度為： 2)(s i i （ 當(dāng) 0360 時(shí)，則 0c o s,in,s a n 由此， 簡化為： t a n 22t a ns 或 根據(jù) : d 2 )ta 0 （ 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。這是由于未考慮到物料的特性、摩擦、沖擊等因素的影響。為此，上式須乘以修正系數(shù) K。初步 K 。 )t a 00 （ 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 性振動(dòng)篩力學(xué)基本理論 動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)方程 橢圓振動(dòng)篩具有圓運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)基本特點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡為一橢圓形。描述橢圓形狀用長軸和短軸，其長軸其物料輸送作用，與直線振動(dòng)篩相似；短軸起物料松散作用，與圓運(yùn)動(dòng)篩相似。橢圓振動(dòng)篩所以能夠形成橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡 。 圖 2振動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)模型 因此，起運(yùn)動(dòng)微分方程式為： )co s ()co s ()()s i n ()s i n ()(21.( 式中 : j ； 21, 兩軸運(yùn)動(dòng)的偏心質(zhì)量； 222211 ; ； 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 2:1 兩個(gè)偏心質(zhì)量的偏心距。 橢圓振動(dòng)篩的質(zhì)心條件與圓和直線振動(dòng)篩像比較復(fù)雜，其原因是主副偏心軸各自所產(chǎn)生的激振力不等，而且均不通過質(zhì)心。所以，橢圓振動(dòng)篩設(shè)計(jì)時(shí)，除滿足其他要求外，必須滿足質(zhì)心條件才可消除篩箱搖擺，篩箱任一點(diǎn)才按橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡做平動(dòng)?，F(xiàn)將兩偏心軸產(chǎn)生的激振力，分別沿 兩者同步回 轉(zhuǎn) 主偏心軸： c o 向 s 副偏心軸： c o s （ 橢圓振動(dòng)篩的質(zhì)心條件為 : 00 m 0s i n)(c o s)( 1211222222221211 即： 022221211 012112222 所以： 222121 222111 2111 2221 ( 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 上式為消除搖擺的理論依據(jù)，也是設(shè)計(jì)橢圓振動(dòng)篩的質(zhì)心條件，也稱“三心”條件，即一個(gè)質(zhì)心、兩個(gè)偏心軸回轉(zhuǎn)中心。 如將質(zhì)心條件代入質(zhì)心振動(dòng)篩?？傻玫街本€振 動(dòng)篩的條件。 橢圓振動(dòng)篩在工作過程中是以篩箱平動(dòng)而產(chǎn)生橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡。很顯然。篩箱為參振質(zhì)量，支撐彈簧為彈性件，在激振力作用下構(gòu)成強(qiáng)迫振動(dòng)系統(tǒng)，為簡化分析不計(jì)阻尼影響。 為分析起見，首先建立一個(gè)固定坐標(biāo)系和兩個(gè)動(dòng)坐標(biāo)系，今以橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡中心點(diǎn)兩個(gè)偏心質(zhì)量回轉(zhuǎn)中心2,1別建立兩個(gè)動(dòng)坐標(biāo)系即：222111 , 并設(shè)篩箱質(zhì)心距 1o 點(diǎn)坐標(biāo)分量為 11, 。距 2o 點(diǎn)為 22, 。由于偏心質(zhì)量不僅隨篩箱一起運(yùn)動(dòng)，而且相對(duì)篩箱又有一個(gè)相 對(duì)運(yùn)動(dòng)，故偏心質(zhì)量的位移方程為： m c o m c o （ m s i m s i （ 因此，偏心質(zhì)量絕對(duì)運(yùn)動(dòng)的慣性力為： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 )c o s( 21.211 )s i n( 22.222 ( )s i n( 21.211 )s i n( 22.222 my m (當(dāng)系統(tǒng)不考慮阻尼影響時(shí)，除偏心質(zhì)量的慣性力外，尚有篩箱的慣性力外，尚有篩箱的慣性力 和 （ 以及彈簧的恢復(fù)力 ,。 故其運(yùn)動(dòng)方程為： )c o s()c o s( 2. 2221. x )s i n()s i n( 22.1. y （ 式（ （ 式的解應(yīng)是自由振動(dòng)與強(qiáng)迫振動(dòng)的疊加，但由于啟動(dòng)瞬間自由振動(dòng)在阻尼的作用下很快消失。因此，篩機(jī)正常工作時(shí)只有穩(wěn)態(tài)強(qiáng)迫振動(dòng)，所以上式兩式的穩(wěn)態(tài)解為： c )( 22122211 s )( 22122211（ 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 （ 1）由于橢圓振動(dòng)篩是慣性篩，頻率比為 5 ，在振動(dòng)過程中，激振力主要是克服參振質(zhì)量的慣性力，即慣性力起主導(dǎo)作用，彈簧恢復(fù)力起主導(dǎo)作用，彈簧恢復(fù)力可以忽略不計(jì) 。 令： 0,0 yx c o ， s （ 從上面兩式可以直接得出 : 長軸振幅 212211 短軸振幅 212211 （ （ 2)橢圓的振動(dòng)軌跡 c o s （ 整理后得： 12222 （ 3） 橢圓振動(dòng)篩的振幅 （ 式為 X， 系統(tǒng)的自振頻率為： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 W p （ 圓振動(dòng)篩參數(shù)計(jì)算 定篩面尺寸和面積 參考“選礦機(jī)械”所給公式： F . （ 式中： Q 要求的處理量 400噸 /小時(shí)； 篩分對(duì)象的假比重 /立方米； g 每平方米平均生產(chǎn)率。當(dāng)篩孔 為 8 / 平方米小時(shí)； K 考慮粒度小于篩孔尺寸一半的顆粒多少，而對(duì)篩分質(zhì)量的影響系數(shù)，各地粒度不一，取平均值 5%， K= L 考慮粒度大于篩孔尺寸的顆粒多少，而對(duì)篩分質(zhì)量的影響系數(shù)，取平均值為75%， L = M 考慮篩分效率的影響系數(shù)，當(dāng)篩分效率要求為 85%， M= N， O， Q 分別為考慮物料 形狀的影響，無聊中汗水量的影響和篩分方法的影響。取均值為 1。 將各值代入公式得： 00 米F 因此，取篩面的寬為 為 橢圓振動(dòng)篩參數(shù)的選擇和計(jì)算 篩面與水平之間的夾角稱為篩面傾角 。篩面傾角與篩分處理量及篩分效率密切相 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 關(guān)。隨著篩面傾角的加大，物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)速度加快，篩分機(jī)的處理量野隨之加大。篩面傾角的大小決定了要求的生產(chǎn)率和篩分效率。所以產(chǎn)品質(zhì)量要求一定時(shí)，就應(yīng)該有一個(gè)合理的傾角。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，篩面傾角使用下面數(shù)據(jù) : 單軸振動(dòng)篩用于預(yù)先分級(jí)： 02015 單軸振動(dòng)篩用于最終分級(jí)： 020 雙軸振動(dòng)篩用于預(yù)先分級(jí)： 0100 雙軸振動(dòng)篩或共振篩用于脫水、脫介 005 所以，此振動(dòng)篩的 篩面傾角選用 05 。 在一般的情況下，根據(jù)篩子的用途選擇，圓振動(dòng)篩一般取線振動(dòng)篩取篩物料取大值，易篩物料取小值。篩孔小時(shí)取大值，篩孔大時(shí)取小值，此次振動(dòng)篩設(shè)計(jì)，選取。 振幅 A 是根據(jù)被篩物料的粒度以及性質(zhì)來選 用的，對(duì)于粒度小的 選 用小的振幅，粒度大的選用大的振幅。振動(dòng)篩的振幅一般按照下列的數(shù)據(jù)選用： 單軸振動(dòng)篩用于預(yù)先分級(jí)： A=軸振動(dòng)篩用于最終分級(jí)： A=3軸振動(dòng)篩： A=振篩： A=6里，選振動(dòng)篩振幅為 5 n 振動(dòng)強(qiáng)度可在選定拋射強(qiáng)度 后按下式計(jì)算： 5 5c o o v = /分 為了計(jì)算方便，取 845 轉(zhuǎn) /分。式中振幅單位為毫米。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 振動(dòng)篩的物料運(yùn)送速度可以按照下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： )18)(t a 000 320 （ 其中 : 0k 修正系數(shù)，其值可按表查取。 N 常數(shù)， N=米 /秒