低噪聲高頻振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】

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本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告 論 文 題 目： 低噪聲高頻振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 、班 級(jí)： 學(xué) 生 姓 名教師（職稱）： 1、選題依據(jù) 1.1 論文（設(shè)計(jì)）題目 低噪聲高頻振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.2 研究領(lǐng)域 振動(dòng)篩分機(jī)器 1.3 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 高頻振動(dòng)篩簡(jiǎn)稱高頻篩，高頻振動(dòng)篩(高頻篩)由激振器、礦漿分配器、篩框、機(jī)架、懸掛彈簧和篩網(wǎng)等部件組成。 高頻振動(dòng)篩(高頻篩)效率高、振幅小、篩分頻率高。與普通篩分設(shè)備的原理不同， 由于高頻振動(dòng)篩(高頻篩)采用了高頻率，一方面破壞了礦漿表面的張力和細(xì)粒物料在篩面上的高速振蕩，加速了大密度有用礦物和析離作用，增加了小于分離粒度物料與篩孔接觸的概率。從而造成了較好的分離條件，使小于分離粒度的物料，特別是比重大的物粒和礦漿一起透過(guò)篩孔成為篩下產(chǎn)物。 高頻振動(dòng)篩采用筒體式偏心軸激振器及偏塊調(diào)節(jié)振幅，物料篩淌線長(zhǎng)，篩分規(guī)格多，具有結(jié)構(gòu)可靠、激振力強(qiáng)、篩分效率高、振動(dòng)噪音小、堅(jiān)固耐用、維修方便、使用安全等特點(diǎn)，高頻振動(dòng)篩廣泛應(yīng)用于礦山、建材、交通、能源、化工等行業(yè)的產(chǎn)品分級(jí)。 高頻振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)：主要由篩箱、激振器、懸掛（或支承）裝置及電動(dòng)機(jī)等組成。電動(dòng)機(jī)經(jīng)三角皮帶，帶動(dòng)激振器主軸回轉(zhuǎn)，由于激振器上不平衡重物的離心慣性力作用，使篩箱獲振動(dòng)。改變激振器偏心重，可獲得不同振幅。高頻振動(dòng)篩具有以下特點(diǎn)： 1、無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)零件，無(wú)需加潤(rùn)滑油； 2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，經(jīng)久耐用，故障率低； 3、振動(dòng)器運(yùn)用了共振原理，雙質(zhì)體臨界共振狀態(tài)工作，所需驅(qū)動(dòng)功率小，在啟動(dòng)時(shí)無(wú)大的啟動(dòng)電流，噪聲低； 4、振動(dòng)器啟動(dòng)后，振幅瞬時(shí)即可達(dá)到工作穩(wěn)定值。停車時(shí)，它的振幅瞬時(shí)即可消失，平且允許在額定電壓、電流和振幅下直接啟動(dòng)和停車。 5、篩體的激振或振幅可調(diào)，可以通過(guò)改變篩體的激振力(調(diào)節(jié)激振)來(lái)控制篩下產(chǎn)品粒度,對(duì)于保證不同結(jié)晶粒度礦石的精礦品味是非常有益的； 6、在篩體振動(dòng)的同時(shí)，篩片的篩條之間也產(chǎn)生相對(duì)的顫動(dòng)，篩片縫隙不易堵。鑒于以上特點(diǎn)，高頻振動(dòng)篩在實(shí)際生產(chǎn)中有著較大的應(yīng)用。 1.4 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 早在 20 世紀(jì) 50 年代初期 , 國(guó)外就已研發(fā)出高頻振動(dòng)篩。在冶金行業(yè)中 , 用作選礦廠細(xì)粒鐵礦石分級(jí);在煤炭加工中, 用于煤泥脫水、脫介和分級(jí)等 。目前, 國(guó)外擁有該項(xiàng)技術(shù)的國(guó)家有美國(guó) 、澳大利亞 、德國(guó)、法國(guó)和芬蘭等。其產(chǎn)品也呈現(xiàn)出多樣化 ,如德瑞克公司生產(chǎn)的德瑞克高頻振動(dòng)篩、林納特克斯公司生產(chǎn)的維爾科脫水篩 、康威德公司生產(chǎn)的 SD 型高頻振動(dòng)篩 、約翰芬雷公司研制的 VSW 型高頻振動(dòng)脫水篩 、申克公司生產(chǎn)的 SLV 型高頻振動(dòng)脫水篩 、諾德伯格公司生產(chǎn)的 HF 型高頻振 動(dòng)篩等 。目前,從所查閱的文獻(xiàn)來(lái)看 ,國(guó)外設(shè)計(jì)的高頻振動(dòng)篩的振動(dòng)參數(shù)彼此相差很大 ,綜合起來(lái) ,振動(dòng)頻率 24 ～ 60 Hz, 振動(dòng)強(qiáng)度 5 ～ 11 gn。國(guó)外生產(chǎn)的高頻振動(dòng)篩具有處理量大、效率高、性能穩(wěn)定、壽命較長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn) ,但缺點(diǎn)主要是價(jià)格昂貴 、處理量小 、性價(jià)比不高等 ,目前 ,其跨度最大只有 1.8 m。 在我國(guó) ,對(duì)高頻振動(dòng)篩的技術(shù)的開(kāi)發(fā)進(jìn)展比較晚, 直到 20 世紀(jì) 70 年代末期, 也僅在冶金系統(tǒng)內(nèi)開(kāi)始少量引進(jìn)高頻振動(dòng)篩 。我國(guó)研制 、試驗(yàn)高頻振動(dòng)篩是從 20 世紀(jì) 80 年代初開(kāi)始的 ,其比較典型的研究如下。(1)冶金部長(zhǎng)沙礦冶研究院在 1982 年試制的 GPS-900 -3 型高頻振動(dòng)細(xì)篩 ,在有色金屬礦進(jìn)行了試驗(yàn), 取得了比較理想的效果, 又于 1986 年 9 月開(kāi)始在密云鐵礦進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn) , 與原有的弧形篩相比,其篩分與分級(jí)效率提高 1 倍以上。后來(lái)又于 20 世紀(jì) 90 年代初采用 GPS-1400 -3 型高頻振動(dòng)篩在馬鋼南山鐵礦凹山選礦廠進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn), 并利用計(jì)算機(jī)建立高頻振動(dòng)篩工藝參數(shù)之間的數(shù)學(xué)模型, 為高頻振動(dòng)篩的最優(yōu)化控制提供了依據(jù) 。(2)為了適應(yīng)煤泥回收和細(xì)粒脫水分級(jí)的需要, 煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院負(fù)責(zé)研究設(shè)計(jì)的GPS-1025 高頻振動(dòng)脫水篩 ,通過(guò)在 1990 年在遼寧阜新海州礦選煤廠的工業(yè)性試驗(yàn)表明 :該篩機(jī)達(dá)到國(guó)內(nèi)同類篩機(jī)的先進(jìn)水平。又于 2004 年研制成功了 QZK-1833 和QZK-2041 曲面篩 ,現(xiàn)場(chǎng)取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。(3)在原煤炭部“七五 ”科技項(xiàng)目中 , 由原平頂山選煤設(shè)計(jì)研究院在 1989 年 3 月研究設(shè)計(jì)出第 1 臺(tái)具有可調(diào)幅頻特性的 GZ-631 型高頻試驗(yàn)篩, 在 1990 年 5 月在林西礦選煤廠完成了振動(dòng)參數(shù)試驗(yàn)和研究,研究了其振動(dòng)參數(shù)與篩分工藝指標(biāo)之間的關(guān)系 。目前 , 高頻振動(dòng)篩在我國(guó)選煤行業(yè)中應(yīng)用比較廣泛 。從市場(chǎng)反映的情況來(lái)看 , 每年需求約有 100 臺(tái)高頻振動(dòng)脫水篩 , 其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益十分顯著。因此 ,國(guó)內(nèi)的許多大型的振動(dòng)篩制造廠商也緊跟市場(chǎng)的需求 ,研制出了許多類型的高頻振動(dòng)脫水篩。如北京華宇工程有限公司(原平頂山選煤設(shè)計(jì)院 )·106·總第 401 期 金 屬 礦 山 2009 年第 11 期研制的 GZ系列濾層脫水式高頻篩;煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院研制的 QZK 系列曲面篩、GPS 系列高頻篩和 DZSM系列電磁振動(dòng)高頻篩 ;唐山匯力振動(dòng)機(jī)械公司生產(chǎn)的 JKS 系列階梯式高頻振動(dòng)篩 ;唐山陸凱科技有限公司研制的 MVS 系列電磁振動(dòng)高頻振網(wǎng)篩;河南太行振動(dòng)機(jī)械股份有限公司生產(chǎn)的 TSS 系列脫水篩;江蘇博后選煤機(jī)械有限公司生產(chǎn)的 GBHS 型高頻篩和 BHKS 系列高頻煤泥脫水篩 ;山西賽德篩分技術(shù)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的 GPS系列高頻振動(dòng)脫水篩和 GZ 系列高頻篩等, 從而使國(guó)內(nèi)高頻振動(dòng)篩市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加的激烈。 2.1 重點(diǎn)解決的問(wèn)題 低噪聲高頻振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.2 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方 2.2.1 振動(dòng)篩的概述 [1] 振動(dòng)篩在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 [2] 振動(dòng)篩的工作原理、分類及特點(diǎn) [3] 高頻振動(dòng)篩的工作原理 2.2.2 總體方案的確定 [1] 篩機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) [2] 篩面的設(shè)計(jì) [3] 激振器的設(shè)計(jì) [4] 支撐形式與隔振裝置 2.2.3 振動(dòng)篩的設(shè)計(jì) [1] 振動(dòng)篩上物料的運(yùn)動(dòng)分析和工藝參數(shù)的選擇 [2] 總體設(shè)計(jì)計(jì)算 [3] 電動(dòng)機(jī)的選擇 [4] 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) [5] 激振器的設(shè)計(jì) [6] 帶輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 [7] 軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 [8] 密封件的設(shè)計(jì)計(jì)算 [9] 工作參數(shù)的選擇 2.2.4 日常維護(hù)保養(yǎng)以及故障排除 [1] 日常維護(hù)保養(yǎng) [2] 潤(rùn)滑 [3] 檢修周期以及大小修 [4] 故障分析以及排除 2.3 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 開(kāi)題報(bào)告、設(shè)計(jì)論文、結(jié)構(gòu)參數(shù)等等。 3、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 3.1 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 本課題主要是查閱有關(guān)資料，根據(jù)相關(guān)要求，對(duì)偏心軸振動(dòng)篩的生產(chǎn)加工的過(guò)程進(jìn)行分析以后，對(duì)偏心軸式振動(dòng)篩從整體布局到個(gè)別零件的選用都進(jìn)行設(shè)計(jì)。 3.1.1 總體方案的確定 [1] 篩機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) [2] 篩面的設(shè)計(jì) [3] 激振器的設(shè)計(jì) [4] 支撐形式與隔振裝置 3.1.2 振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)計(jì)算 [1] 振動(dòng)篩上物料的運(yùn)動(dòng)分析和工藝參數(shù)的選擇 [2] 總體設(shè)計(jì)計(jì)算 [3] 電動(dòng)機(jī)的選擇 [4] 齒輪的設(shè)計(jì) [5] 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 [6] 軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 [7] 密封件的設(shè)計(jì)計(jì)算 [8] 鍵的選擇 3.2 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第 1---3 周 查找收集資料，完成開(kāi)題報(bào)告 第 4---6 周 方案設(shè)計(jì)，包括傳動(dòng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 7---11 周 繪制轉(zhuǎn)配圖、主要零件圖 第 11---12 周 撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū) 第 13---14 周 翻譯外文資料 第 15 周 修改整理論文，再由指導(dǎo)老師審核，指導(dǎo)老師對(duì)論文提出最后修改意見(jiàn) 第 16 周 準(zhǔn)備答辯 4、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1] 肖輝呂.高頻振動(dòng)篩. 煤田地質(zhì)與勘探，1983 年 8 月 [2] 趙環(huán)帥.大型高頻振動(dòng)篩動(dòng)態(tài)特性及內(nèi)部應(yīng)力分布特點(diǎn)分析 .礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)， 2013 年 10 月 [3] 白學(xué)勇，孫偉.大型同步高頻振動(dòng)篩故障分析及改進(jìn).現(xiàn)代礦業(yè)，2014 年 4 月 [4] 付萬(wàn)金.GPS1025 高頻振動(dòng)篩與選煤廠洗水閉路循環(huán) .選煤技術(shù)，1993 年 8 月 [5] 馬思宇.GPS2445 型高頻振動(dòng)篩的優(yōu)化設(shè)計(jì)與力學(xué)分析 .安徽理工大學(xué)， 2015 年6 月 [6] 趙環(huán)帥.高頻振動(dòng)篩主要技術(shù)參數(shù)的數(shù)值模擬分析. 煤炭科學(xué)技術(shù)，2012 年 10 月 [7] 濮貴良，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).高等教育出版社，2006 年 5 月第 8 版 [8] 趙環(huán)帥，王振年.國(guó)內(nèi)外高頻振動(dòng)篩的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) .金屬礦山，2009 年 11 月 [9] 張卡德，黃致建，郝艷華.振動(dòng)篩機(jī)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì).華僑大學(xué)學(xué)報(bào)，2010 年 7 月 [10] 孫桓，陳作模，葛文杰.機(jī)械原理第七版.高等教育出版社，2006 年 5 月第 7 版 [11] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.理論力學(xué).北京：高等教育出版社，2002 年 8 月 [12] 王正浩，范改燕.振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究的現(xiàn)狀 沈陽(yáng)建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，1997 年7 月 [13] Boitumelo Ramatsetse; Khumbulani Mpofu; Olasumbo Makinde;Failure and sensitivity analysis of a reconfigurable vibrating screen using finite element analysis.2017 [14] Yong Jun Hou; Pan Fang; Lian Zeng;Finite Element Analysis of Dual-Frequency Vibrating Screen. 2012 [15] Song Yan; Jiang Xiao-hong; Song Juan; Zhang Jian-xun;Dynamic analysis of a chaotic vibrating screen.2009 5、文獻(xiàn)綜述 5.1 選題背景及研究意義 近年來(lái)，我國(guó)振動(dòng)篩行業(yè)發(fā)展迅速，在礦山、煤炭、化工、冶煉、建材、食品加工等行業(yè)被得到了廣泛的應(yīng)用，用于物料的篩分、選別、脫水、脫介、冷卻等各種工藝生產(chǎn)過(guò)程。振動(dòng)篩分設(shè)備有不同的類型，運(yùn)用于不同場(chǎng)合不同行業(yè)振動(dòng)篩的類型也不同，這些振動(dòng)篩有著不同的運(yùn)行軌跡、不同的工作方式、不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，總之， 振動(dòng)篩已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)。煤炭行業(yè)中使用的振動(dòng)篩分機(jī)械主要有等厚篩、直線振動(dòng)篩、圓形振動(dòng)篩、概率篩等類型，其主要用于對(duì)采掘的精煤、粗煤和末煤等進(jìn)行脫水、脫介和分級(jí)等工作。在冶金行業(yè)部門(mén)，使用直線振動(dòng)篩和圓形振動(dòng)篩，主要對(duì)各種礦石進(jìn)行檢查篩分和預(yù)先的篩分，例如采用火法冶金工藝過(guò)程的產(chǎn)物在冷卻后，還需要對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行雜質(zhì)的篩選，這樣所需要的有用金屬才能被提煉， 雜質(zhì)的篩選就少不了這種特制的冶金振動(dòng)篩。在建筑行業(yè)，振動(dòng)篩主要用于砂石的篩分，例如在沙石廠對(duì)沙石進(jìn)行破碎后的分級(jí)，河砂幵采后的清沙和除泥等。除此之外， 在化工行業(yè)對(duì)化工原料和產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)和篩分，垃圾處理站對(duì)垃圾盡心篩分分類等。由此可見(jiàn)，振動(dòng)篩在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各行各此都有廣泛的運(yùn)用，伴隨著工業(yè)的發(fā)展振動(dòng)篩的運(yùn)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣。振動(dòng)篩，特別是高頻振動(dòng)篩工作時(shí)振動(dòng)頻率比較高，其承受的動(dòng)載荷也較大。在工作過(guò)程中，主要組成部件的篩箱會(huì)受到篩分物料的重力和物料振動(dòng)產(chǎn)生的慣性力作用，尤其在高頻振動(dòng)下慣性力會(huì)成倍增加，所以振動(dòng)篩的篩箱在實(shí)際工作中受力狀況非常惡劣，因疲勞強(qiáng)度低、可靠強(qiáng)度不夠造成的篩箱側(cè)板裂開(kāi)、振動(dòng)器粱斷裂、底梁彎曲等問(wèn)題頻頻出現(xiàn)，這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)。在振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)上，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足時(shí)代的要求，在設(shè)計(jì)的初期不能很好地發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量缺陷?；谏鲜龀霈F(xiàn)的問(wèn)題，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和分析手段，對(duì)振動(dòng)篩進(jìn)行預(yù)先的仿真模擬，這對(duì)提高振動(dòng)篩的質(zhì)量和穩(wěn)定性尤為重要。淮北科源礦山機(jī)器有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)制造振動(dòng)機(jī)械設(shè)備的企業(yè)，在振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)上可以借鑒該公司多年來(lái)振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)在新的設(shè)計(jì)方法和分析方法運(yùn)用上將會(huì)給振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)開(kāi)辟一個(gè)高效的路徑，尤其在振動(dòng)仿真分析和有限元分上的運(yùn)用，對(duì)預(yù)先發(fā)現(xiàn)振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)缺陷，校核零部件的安全強(qiáng)度有很重要的作用。 本課題來(lái)源于該公司 GPS2445 高頻振動(dòng)篩研發(fā)項(xiàng)目，通過(guò)在該企業(yè)近一年的實(shí)習(xí)和工作，參與該機(jī)型振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程，最后成功生產(chǎn)出 GPS2445 振動(dòng)篩，照 片如圖 1 所示（底座未安裝）。 圖 1 GPS2445 振動(dòng)篩實(shí)物照片 5.2 振動(dòng)篩的分類及工作原理 5.2.1 振動(dòng)篩的分類 （1） 振動(dòng)篩分設(shè)備根據(jù)其重量和使用場(chǎng)合不同可以分為：實(shí)驗(yàn)型振動(dòng)篩、礦用振動(dòng)篩，精細(xì)輕型振動(dòng)篩。 （2） 按照物料在振動(dòng)篩內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡可以分為：物料直線運(yùn)動(dòng)的直線振動(dòng)篩 和物料橢圓運(yùn)動(dòng)的棉圓振篩。直線振動(dòng)篩在物料篩分過(guò)程中，篩面上的物料在篩面上向前做直線運(yùn)動(dòng)；橢圓振動(dòng)篩，物料在篩分過(guò)程中，篩面上的物料在振動(dòng)篩箱內(nèi)做橢圓型運(yùn)動(dòng)。其中，橢圓振動(dòng)篩應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛。 （3） 振動(dòng)篩分設(shè)備按照根據(jù)激振器的型式來(lái)分為：?jiǎn)屋S驅(qū)動(dòng)的單軸慣性振動(dòng)篩、雙軸驅(qū)動(dòng)的雙軸慣性振動(dòng)篩，以及由多個(gè)激振軸驅(qū)動(dòng)的多軸慣性振動(dòng)篩。單軸慣性振動(dòng)篩由單串激振器驅(qū)動(dòng)篩箱。如圖所示，激振器產(chǎn)生的激振力沿圓周方向變化，帶動(dòng)振動(dòng)篩運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行篩分物料。偏心軸兩端偏心塊的安裝相位角可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)兩者不同的相位角時(shí)，可以產(chǎn)生沿圓周方向的激振力偶。 雙軸慣性振動(dòng)篩由雙軸慣性激振器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可以調(diào)整偏心軸兩側(cè)偏心塊的安裝 相位角，當(dāng)兩個(gè)相位角不同時(shí)，可以產(chǎn)生定向周期變化的激振力偶。當(dāng)兩個(gè)激振器的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向相同時(shí)，激振力的方向與參振質(zhì)量的質(zhì)心重合，物料在振動(dòng)篩內(nèi)實(shí)現(xiàn)橢圓軌跡運(yùn)動(dòng)。雙軸圓振動(dòng)篩的激振力相比同類型的單軸圓振動(dòng)篩激振力較大。在振動(dòng)篩的質(zhì)心與力心重合時(shí)，振動(dòng)篩篩箱即可實(shí)現(xiàn)橢圓軌跡運(yùn)動(dòng)。對(duì)于不同的工作情況， 可以在不引進(jìn)新的振動(dòng)篩的情況下，通過(guò)調(diào)整偏心軸兩端偏心塊安裝的相位角來(lái)實(shí)現(xiàn)其工作性能的改變。多軸慣性振動(dòng)篩由多軸慣性激振器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)篩分。 (4)振動(dòng)篩按照動(dòng)力學(xué)特性分為：線性非共振類振動(dòng)篩、線性近共振類振動(dòng)篩、非線性振動(dòng)篩。 線性非共振類振動(dòng)篩減震彈簧的剛度一般為常數(shù)，此類減震的彈簧剛度一般較 小，固定裝置由振動(dòng)篩獲得的動(dòng)載荷較小，因此此類型振動(dòng)篩的隔振性能較為優(yōu)越。線性非共振類振動(dòng)篩在正常工作狀態(tài)下共振頻率與工作頻率相差很大，定義工作頻率與固有頻率 w。之比為 z。，則 z。=2-10 的范圍。沖擊式振動(dòng)機(jī)作為非線性振動(dòng)機(jī)的一個(gè)特例，它包括常用的振動(dòng)錘鍛機(jī)、振動(dòng)鉆探機(jī)等工程設(shè)備。 線性近共振類振動(dòng)篩的使用的彈性元件剛度通常為不變的常數(shù)，振動(dòng)在接近共振狀態(tài)下工作。需要注意的是，振動(dòng)篩的振動(dòng)傳遞會(huì)影響其他相關(guān)設(shè)備的振動(dòng)情況，經(jīng)常會(huì)使其他設(shè)備發(fā)生共振，所以振動(dòng)篩隔振系統(tǒng)頻率比。的選取要大于其共振頻率狀態(tài)的頻率比，取值范圍 z。=2-10。 非線性振動(dòng)篩的彈性減震元件特性是非線性的，減震元件的剛度不是常數(shù)，非線性振動(dòng)機(jī)可以提供比較大的振動(dòng)加速度。 5.2.2 振動(dòng)篩的工作原理 在正常工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)篩的兩電機(jī)反向同步轉(zhuǎn)動(dòng)使激振器產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的激振力，篩網(wǎng)在振動(dòng)篩篩箱的帶動(dòng)下做縱向運(yùn)動(dòng)，篩面上的物料在激振力的作用下沿拋射角做周期性的拋射運(yùn)動(dòng)，物料被松散分離，粒度小的篩分完成作業(yè)。振動(dòng)篩主要用于砂石廠的篩分、選煤廠、建材行業(yè)、化工以及電力行業(yè)物料的篩分、脫水、脫介等工作。本文主要對(duì)兩種常用的振動(dòng)篩，即直線型振動(dòng)篩和圓形振動(dòng)篩的工作原理進(jìn)行介紹： (1) 直線型振動(dòng)篩的工作原理簡(jiǎn)介： 直線振動(dòng)篩由兩臺(tái)同型號(hào)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)做反向、同步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，偏心塊所產(chǎn)生的偏心力在兩個(gè)電機(jī)軸線連線方向相互抵消，在垂直于電機(jī)軸的方向相互 疊加，因此振動(dòng)篩振動(dòng)合力方向始終垂直于電機(jī)軸的連線。在激振器的作用下，物料在振動(dòng)篩篩面上做近似直線的拋射運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)篩從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的篩分和分級(jí)等功能。 直線振動(dòng)篩 ZKB 型直線振動(dòng)篩是采用雙電機(jī)拖動(dòng)的工作原理，兩串偏心質(zhì)量塊作相對(duì)的反向旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生激振力的合力，從而帶動(dòng)篩箱做劇烈運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩串質(zhì)量塊存在相位角不同時(shí)，可依靠自身產(chǎn)生的不平衡力和力矩使篩箱產(chǎn)生附加的移動(dòng)和擺動(dòng)，并導(dǎo)致兩個(gè)偏心質(zhì)量塊互相追逐，使相位角差值減小并趨向零。其他類型的直線振動(dòng)篩的工作原理與前描述的直線振動(dòng)締的工作原理基本相同。 (2) 圓型振動(dòng)篩的工作原理 圓型振動(dòng)篩的激振器安裝的位置在篩箱側(cè)板上，由液壓或者電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心慣性力驅(qū)動(dòng)篩箱振動(dòng)，振動(dòng)篩工作的過(guò)程中，篩箱上任意點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形狀都是近似的圓形。激振器所產(chǎn)生的激振力可以分解在兩個(gè)方向上，篩箱的運(yùn)動(dòng)軌跡符合下面的公式： 式中，x、y 分別表示振動(dòng)篩在 x、y 兩個(gè)方向上的位移；Ax 和 Ay 分別表示振動(dòng)篩在 x、y 兩個(gè)方向上的位移幅值。 在 Ax≠Ay 的情況下，篩箱上的任意一點(diǎn)都做平面的橢圓運(yùn)動(dòng)，稱為補(bǔ)圓型振動(dòng)篩。如圖 4 所示為圓型振動(dòng)篩的工作原理圖。 5.3 論文研究的主要內(nèi)容和研究方法 本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，分析振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)淮北科源礦山機(jī)器有限公司的 GPS2445 型號(hào)高頻振動(dòng)篩進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，其主要內(nèi)容和方法如下： 1. 分析確定高頻振動(dòng)篩的主要工作參數(shù)，采用三維設(shè)計(jì)軟件軟件對(duì)振動(dòng)篩進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，得到整機(jī)的裝配模型。 2. 根據(jù)建立的振動(dòng)篩三維模型，采用有限元分析軟件，對(duì)振動(dòng)篩關(guān)鍵部件進(jìn)行靜力學(xué)分析，校核各個(gè)零部件的強(qiáng)度和安全性。 3. 采用有限元分析軟件，對(duì)振動(dòng)篩進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究，從模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析兩方面研究其動(dòng)力學(xué)特性，從而獲得振動(dòng)篩的動(dòng)態(tài)特性，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供依據(jù)。 指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)（對(duì)選題情況、研究?jī)?nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評(píng)閱） 核 意 簽字： 年 月 日 見(jiàn) 教研室主任意見(jiàn) 簽字： 年 月 日 學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見(jiàn) 簽字： 年 月 日公章： 壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說(shuō)明書(shū),咨詢Q 197216396 或 11970985 摘 要 現(xiàn)在中國(guó)在各種選煤廠運(yùn)用的所有機(jī)器設(shè)備里,振動(dòng)篩是出現(xiàn)麻煩次數(shù)比較多、維護(hù)工作量較大的機(jī)器之一。很多問(wèn)題著重體現(xiàn)為篩箱出現(xiàn)斷梁、開(kāi)裂現(xiàn)象,采用稀油進(jìn)行潤(rùn)滑的箱式振動(dòng)器漏油、齒輪打齒、軸承溫升過(guò)高、異常聲響大等,還伴隨傳動(dòng)帶跳帶斷裂等問(wèn)題。這類故障直接導(dǎo)致振動(dòng)篩的工作壽命,極大影響了生產(chǎn)運(yùn)作。而本次設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩為GPS1025型高頻振動(dòng)篩，該系列振動(dòng)篩主要用于煤炭行業(yè)中物料分級(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)篩的分類與特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方案的確定；對(duì)煤泥進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)上的研究，對(duì)振動(dòng)篩的動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行考慮和計(jì)算，合理設(shè)計(jì)振動(dòng)篩的構(gòu)造大??；電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用與檢查；進(jìn)行了主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)與計(jì)算。繪制了GPS1025高頻振動(dòng)篩的總裝配圖及主要零件圖；然后對(duì)于機(jī)器維護(hù)、應(yīng)用、潤(rùn)滑、密封還有噪聲方面的降低等情況，進(jìn)行了大概的介紹，最后對(duì)于振動(dòng)篩環(huán)保性能還有實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行講述。 關(guān)鍵詞：振動(dòng)篩；激振器；高頻振動(dòng)篩；低噪聲 V ABSTRACT Now, in all the machinery and equipment that China USES in various coal preparation plants, vibrating screen is one of the machines that have more trouble and maintain a larger workload. Appear many problems mainly embodied in screen box beam, cracking phenomenon, the thin oil lubrication for box type vibrator oil leakage, gear cutting, large bearing high temperature, abnormal sound, etc., also with jump problems such as fracture belt. This kind of fault leads directly to the working life of the vibrating screen, which greatly affects the production operation. The vibrating screen of this design is the GPS1025 high frequency vibrating screen, which is mainly used in the coal industry for material classification, dehydration, desilting, desiccation and so on. The work is reliable, the screening efficiency is high, but the equipment itself is heavier. The design analysis discusses the design scheme, including the classification and characteristics of the vibrating screen and the determination of the design scheme; The kinematics of coal slime is studied, the dynamic parameters of vibrating screen are considered and calculated, and the structure size of the vibrating screen is reasonably designed. Application and inspection of motor; The design and calculation of main components are carried out. The general assembly drawing and main parts drawing of the GPS1025 high frequency vibrating screen are drawn. Then, the paper introduces the maintenance, application, lubrication and sealing of the machine, and finally explains the environmental performance of the vibrating screen and the economic benefits of practical application. Key words: shaker; Vibrator; high frequency vibrating screen 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 1 緒論 1 1.1前言 1 1.2背景 1 1.3振動(dòng)篩的分類 3 1.4篩分機(jī)械發(fā)展方向 4 2振動(dòng)篩篩面物料運(yùn)動(dòng)理論 6 2.1滑行運(yùn)動(dòng)所需條件和參數(shù)的選取 6 3.工作原理和結(jié)構(gòu)組成 12 3.1圓振動(dòng)篩的工作原理 12 3.2振動(dòng)篩基本結(jié)構(gòu) 13 4.振動(dòng)篩動(dòng)力學(xué)基本理論 15 5.振動(dòng)篩參數(shù)計(jì)算 20 5.1運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的確定 20 5.2振動(dòng)篩工藝參數(shù)的確定 21 5.3動(dòng)力學(xué)參數(shù) 23 5.4電動(dòng)機(jī)的選擇 23 6.主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 27 6.1軸承的選擇與計(jì)算 27 6.2激振器的設(shè)計(jì) 28 7振動(dòng)篩的安裝維護(hù)及潤(rùn)滑 30 7.1振動(dòng)篩的安裝及調(diào)試 31 7.2維護(hù)與檢修 33 7.3振動(dòng)篩的軸承潤(rùn)滑的改進(jìn) 33 8振動(dòng)篩的降噪處理 35 8.1振動(dòng)篩降噪措施 35 結(jié) 束 語(yǔ) 37 參 考 文 獻(xiàn) 38 致謝 40 附錄1：外文翻譯 41 附錄2：外文原文 50 低噪聲高頻振動(dòng)篩設(shè)計(jì) 1 緒論 1.1前言 在選礦廠、選煤廠等等的工業(yè)設(shè)施里，煤泥進(jìn)行使用和進(jìn)一步加工之前，通常得分為粒度近似的幾個(gè)等級(jí)。煤泥經(jīng)由篩子表面的過(guò)孔分級(jí)稱為篩分。進(jìn)行該工作的設(shè)備稱為篩分機(jī)械。 在工業(yè)設(shè)施中選擇的篩分機(jī)械形式有很多種結(jié)構(gòu)，如固定格篩、弧形篩、旋流篩，滾軸篩，簡(jiǎn)篩、搖動(dòng)篩，慣性振動(dòng)篩和共振篩等。當(dāng)前，因?yàn)閼T性振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)不繁雜、工作效率高，生產(chǎn)力大等優(yōu)點(diǎn)，所以在選礦廠、選煤廠及其它工業(yè)設(shè)施里被廣泛用于分級(jí)，脫水，脫介和脫泥工作。還有共振篩在工作應(yīng)用中也有非常不錯(cuò)的表現(xiàn)，只是因?yàn)闆_擊裁荷比較大，所以它的構(gòu)件(如橫梁與側(cè)板)很容易受損壞。需要更深入的分析和改善。隨著煤礦開(kāi)采能力和入洗原煤量的提高,作為物料分級(jí)篩選的主要設(shè)備——振動(dòng)篩也不斷向大型化發(fā)展。 1.2背景 1.2.1振動(dòng)篩的發(fā)展概況 篩分機(jī)器在國(guó)外已經(jīng)有了三百多年的發(fā)展歷史，振動(dòng)篩出現(xiàn)前，篩分煤泥主要依靠人工來(lái)進(jìn)行篩分。慣性篩出現(xiàn)在大概在一百年前，最早的慣性篩是依靠柴油機(jī)來(lái)提供動(dòng)力的，職責(zé)用于對(duì)煤泥的分級(jí)工作。 在19世紀(jì)初，功能比較初具雛形的振動(dòng)篩已經(jīng)出現(xiàn)，主要是用于分級(jí)的圓振動(dòng)篩（單軸振動(dòng)篩），隨著選煤、選礦業(yè)的發(fā)展用于脫水的直線振動(dòng)篩（雙軸振動(dòng)篩）逐漸發(fā)展起來(lái)。 圓振動(dòng)篩（單軸振動(dòng)篩）的發(fā)展經(jīng)歷了簡(jiǎn)單慣性式向自定中心式的發(fā)展過(guò)程。直線振動(dòng)篩經(jīng)歷了箱式振動(dòng)器到雙電機(jī)拖動(dòng)的筒式振動(dòng)器（自同步技術(shù)），目前為箱式振動(dòng)器與側(cè)邦式塊偏心單元體振動(dòng)器（自同步技術(shù)）的并存時(shí)代。 當(dāng)前的振動(dòng)篩軸承大都使用振動(dòng)設(shè)備的專用軸承，篩框的主要聯(lián)接件采用了虎克鉚釘或高強(qiáng)螺栓，篩面采用了不銹鋼篩面、聚鞍脂篩面等。使得結(jié)構(gòu)漸漸的比較合理，篩框受作用力設(shè)計(jì)上也是漸漸由靜態(tài)動(dòng)力設(shè)計(jì)向以模態(tài)分析為基礎(chǔ)的現(xiàn)代動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)階段發(fā)展。在振動(dòng)篩的制造方面，主要焊接結(jié)構(gòu)件均采用了去應(yīng)力和噴丸處理，對(duì)篩框的形狀誤差、主要構(gòu)件的形位公差、粗糙度控制等方面的要求越來(lái)越嚴(yán)。 雖然篩分機(jī)的結(jié)構(gòu)形式在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了許多種新型結(jié)構(gòu)及篩分方法，但通過(guò)實(shí)踐證明，許多看似理想的結(jié)構(gòu)型式被無(wú)情淘汰。因此，國(guó)際上一些篩分機(jī)制造廠家生產(chǎn)的振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)型式逐漸趨于近似，機(jī)型趨于穩(wěn)定，大家都不去研究結(jié)構(gòu)特別新奇，而是著重于把機(jī)器的安全性能，穩(wěn)定工作放在首要位置，正因如此才使得篩分機(jī)工作壽命大量增加，正常工作的機(jī)器壽命基本處于五年以上。 振動(dòng)篩噪聲指標(biāo)是影響工人身體健康的一個(gè)主要指標(biāo)。過(guò)去箱式振動(dòng)器由于采用齒輪傳動(dòng)，噪聲通常達(dá)到90分貝以上，后來(lái)逐漸采用了自同步技術(shù)，噪聲由原來(lái)的90多分貝下降到85分貝左右。但自同步技術(shù)存在拋射角不穩(wěn)定，工作頻率不能有效調(diào)整等因素，使得箱式振動(dòng)器的振動(dòng)篩不但沒(méi)有被淘汰，甚至通過(guò)不斷改進(jìn)結(jié)構(gòu)形式，提高齒輪加工精度，改善齒面嚙合狀態(tài)等方法，而重新發(fā)展起來(lái)，噪聲也從過(guò)去的90多分貝下降至85分貝左右。 1.2.2我國(guó)振動(dòng)篩的發(fā)展概況 國(guó)內(nèi)振動(dòng)篩的發(fā)展經(jīng)歷了五個(gè)階段： （1）引進(jìn)設(shè)備階段：20世紀(jì)50年代左右，國(guó)內(nèi)振動(dòng)篩主要靠引進(jìn)原蘇聯(lián)、波蘭等國(guó)的設(shè)備，面積一般在10平方米以下，如BHN、TYN-IIL、SXG-1（WK型）等。 （2）初步開(kāi)發(fā)階段：從20世紀(jì)60年代，我國(guó)技術(shù)人員在引進(jìn)國(guó)外振動(dòng)篩的基礎(chǔ)上，研究開(kāi)發(fā)了類似50年代進(jìn)口的產(chǎn)品，如SZZ、SSZ圓、直線振動(dòng)篩（單、雙軸振動(dòng)篩）系列。 （3）研究設(shè)計(jì)階段：20世紀(jì)70年代，我國(guó)技術(shù)人員對(duì)選煤廠仍在使用的進(jìn)口設(shè)備進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查研究，分析論證，并獨(dú)立研制出了單軸，雙軸系列振動(dòng)篩，如DD、ZD、DS、ZS系列圓、直線振動(dòng)篩（單、雙軸振動(dòng)篩），并在選煤廠廣泛使用，最大規(guī)格12。 （4）新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與引進(jìn)技術(shù)階段：20世紀(jì)80年代，我國(guó)振動(dòng)篩發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)全新時(shí)期，相繼開(kāi)發(fā)的新型振動(dòng)篩有ZD型等厚篩、旋轉(zhuǎn)概率篩和概率篩等新品種。同時(shí)，原鞍山礦山機(jī)械廠引進(jìn)了美國(guó)RS公司的圓振動(dòng)與直線振動(dòng)篩系列產(chǎn)品，最大面積14.4m2,基本滿足了中小型選煤廠的生產(chǎn)需要，并在國(guó)內(nèi)大量推廣應(yīng)用，唐山煤科院參考德國(guó)KHD公司技術(shù)，研制開(kāi)發(fā)了ZK、YK系列振動(dòng)篩。85年左右，洛陽(yáng)礦山機(jī)械廠也引進(jìn)了日本神戶制鋼的技術(shù)開(kāi)始生產(chǎn)大型篩。 （5）大型振動(dòng)篩開(kāi)發(fā)研制階段：20世紀(jì)90年代，隨著大型選煤廠生產(chǎn)需要，原來(lái)的中小規(guī)格振動(dòng)篩已滿足不了生產(chǎn)需要，雖然洛礦引進(jìn)了日本神戶制鋼大型篩技術(shù)，但并沒(méi)有成功推廣應(yīng)用，許多研究單位與制造單位也相繼開(kāi)發(fā)超過(guò)3米寬的大型振動(dòng)篩，但事故率高，不能被用戶認(rèn)可。說(shuō)明大型篩的研制存在一定難度。為此，原煤炭部把“大型直線振動(dòng)篩的可靠性研究”列入國(guó)家“九五”科研攻關(guān)項(xiàng)目。原平頂山選煤設(shè)計(jì)院承擔(dān)了該項(xiàng)目，并首次研究成功2ZKP3660型大型直線振動(dòng)篩，并于2000年投入使用，可靠性指標(biāo)達(dá)到了引進(jìn)產(chǎn)品的水平。目前該系列產(chǎn)品已在國(guó)內(nèi)大量推廣，將逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品。 2000年，平頂山選煤設(shè)計(jì)院研制出的自同步型2ZKZ3660大型直線振動(dòng)篩也成功應(yīng)用于兗礦集團(tuán)東灘煤礦選煤廠；2002年，山西賽德篩選技術(shù)設(shè)備有限公司研制開(kāi)發(fā)了JR3072香蕉篩，并形成了系列，投入實(shí)際運(yùn)用，為取代大量進(jìn)口的香蕉篩產(chǎn)品奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 我國(guó)的振動(dòng)篩技術(shù)從無(wú)到有，從小到大。目前品種型號(hào)繁多，絕大部分中小型產(chǎn)品基本能滿足了用戶要求，大型產(chǎn)品技術(shù)已趨于成熟，尚需在振動(dòng)篩制造方面更進(jìn)一步提高。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，振動(dòng)篩大量進(jìn)口的局面將結(jié)束。 1.3振動(dòng)篩的分類 （1）按振動(dòng)篩振動(dòng)頻率是否接近或遠(yuǎn)離共振頻率分為共振篩和慣性振動(dòng)篩。共振篩曾一度崛起，受到各國(guó)普遍重視，發(fā)展很快；但在生產(chǎn)實(shí)踐中，暴露出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)整困難、故障較多等缺點(diǎn)。而慣性振動(dòng)篩由于激振器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，便于維修，從而得到了廣泛的使用。慣性振動(dòng)篩是靠固定在其中部的帶偏心塊的慣性振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)而使篩箱產(chǎn)生振動(dòng)。慣性振動(dòng)篩按振動(dòng)器的形式可分為單軸振動(dòng)篩和雙軸振動(dòng)篩。 （2）按振動(dòng)篩按篩面工作時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡的特點(diǎn)，分為圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩（簡(jiǎn)稱圓振動(dòng)篩）和直線運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩（簡(jiǎn)稱直線振動(dòng)篩）兩大類。圓振動(dòng)篩由于振動(dòng)器安裝的位置偏差，實(shí)際篩箱運(yùn)動(dòng)軌跡一般為橢圓。即使直線振動(dòng)篩，由于制造與設(shè)計(jì)偏差，通常篩箱的運(yùn)動(dòng)軌跡也不完全是直線，只是接近直線振動(dòng)。圓振動(dòng)篩因?yàn)橐桓S就是激振器，所以又稱為單軸振動(dòng)篩，直線振動(dòng)篩的則是由兩根軸組成激振器，所以也稱雙軸振動(dòng)篩。 （3）當(dāng)然振動(dòng)篩還有其它許多分類方法，例如，按照支撐彈簧的結(jié)構(gòu)不同，又有線形彈簧振動(dòng)篩和非線形彈簧振動(dòng)篩。按支承裝置安裝位置不同，可分為座式振動(dòng)篩和吊式振動(dòng)篩，按篩箱與水平面是否成一定角度安裝，可分為水平篩和傾斜篩。按工作頻率的高低，可分為高頻振動(dòng)篩和低頻振動(dòng)篩等等。 1.4篩分機(jī)械發(fā)展方向 綜合國(guó)內(nèi)外篩分機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀 ,篩分機(jī)械將向以下幾個(gè)方向發(fā)展。 （1）向大型化發(fā)展?，F(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展會(huì)讓公司規(guī)模擴(kuò)張 ,生產(chǎn)工作極大提升。 （2）向重型超重型篩發(fā)展。大的工業(yè)項(xiàng)目需要處理外形很大的煤泥等 ,國(guó)外一家公司生產(chǎn)的產(chǎn)品可處理直徑達(dá)一米以上外形大的煤泥等。 （3）向理想工作軌跡振動(dòng)篩發(fā)展。以提高各區(qū)段的工作能力和整個(gè)設(shè)備生產(chǎn)率為目標(biāo) ,尋找一種以理想狀態(tài)工作方式為基礎(chǔ)的新型篩分機(jī)成為篩分設(shè)備生產(chǎn)進(jìn)步的一個(gè)目標(biāo)。 （4）向反共振振動(dòng)篩發(fā)展。以減輕整體設(shè)備重量、減少生產(chǎn)成本、提高使用壽命和穩(wěn)定為方向 ,提出全新的反共振振動(dòng)篩機(jī)。 （5）向嚴(yán)格化、系列化、普遍化發(fā)展。這是便于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和減少生產(chǎn)成本的根本方法 ,德國(guó)公司生產(chǎn)的USL 和USK篩機(jī)的側(cè)板、篩板、橫梁、傳動(dòng)軸均已實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格化、普遍化 ,振動(dòng)器也只有三種 ,同屬德國(guó)的一家公司生產(chǎn)的結(jié)礦篩和等厚篩也只達(dá)到了其中兩種標(biāo)準(zhǔn)，可見(jiàn)三化程度要求有多高。 （6）應(yīng)用自同步技術(shù)。采用兩臺(tái)電機(jī)自同步技術(shù)以代替齒輪強(qiáng)迫同步 ,可使結(jié)構(gòu)變的簡(jiǎn)單 ,減少異響 ,從而簡(jiǎn)化了機(jī)器潤(rùn)滑、維修和檢查等時(shí)效性的工作 ,減少機(jī)器出現(xiàn)問(wèn)題。 （7）振動(dòng)強(qiáng)度增大。設(shè)備的工作過(guò)程逐漸強(qiáng)化 ,以取得較大的速度和加速度 ,從而使工作效率得到提升。 （8）向空間發(fā)展。對(duì)于小型的煤泥等 ,不斷出現(xiàn)了旋流振動(dòng)篩、錐型振動(dòng)篩、蝶型振動(dòng)篩、旋轉(zhuǎn)概率篩等 ,既縮小設(shè)備的體形 ,又使得工作效率得到大幅度的提升。 （9）向難篩分物料篩機(jī)發(fā)展。 （10）共振篩系列進(jìn)步逐漸消失,慣性振動(dòng)篩系列飛速發(fā)展。 2 振動(dòng)篩篩面物料運(yùn)動(dòng)理論 2.1滑行運(yùn)動(dòng)所需條件和參數(shù)的選取 設(shè)備上顆粒的運(yùn)動(dòng)分析，如圖2-1所示： 圖2-1 設(shè)備上的動(dòng)力學(xué)各個(gè)參數(shù)比如傾斜角度方向角度等等基本依靠所選取的煤泥等運(yùn)動(dòng)時(shí)候的狀態(tài)選取。設(shè)備上顆粒沿著工作軌跡運(yùn)行時(shí)候的情況就作用到設(shè)備上的工作效率，因此為了有用的選擇設(shè)備篩的動(dòng)力學(xué)依據(jù)，就一定要分析設(shè)備上的煤泥等的參數(shù)。 需要煤泥等在設(shè)備的槽體中不會(huì)出現(xiàn)被跑出去的情況，關(guān)鍵的地方應(yīng)該讓物流和設(shè)備基座處于相互觸碰的狀態(tài)，這樣的原理就是能讓那些細(xì)小的顆粒垂直于基座的重力方向的力比因?yàn)樵O(shè)備搖晃而觸發(fā)的細(xì)小顆粒慣性力在垂直于基座方向的力大或者一樣。 又有上圖里可以看出，想要達(dá)到以上的要求的標(biāo)準(zhǔn)情況就是： （2-1） 式中： G——物料的重量； m——物料的質(zhì)量； ——振動(dòng)篩槽體安裝傾角； ——槽體振動(dòng)的圓頻率； ——設(shè)備振動(dòng)幅度； ——振動(dòng)方向角。 把式子G=mg帶到（2-1）式里，簡(jiǎn)化后得： （2-2） 設(shè) D= （2-3） 式中： D——拋擲指數(shù)，即垂直于槽底方向的振動(dòng)加速度分量與重力加速度分量之比； g——重力加速度，g=9.8m/ 。 當(dāng)D比一小或者等于一時(shí)，式（2-2）成立，煤泥一定不會(huì)被拋出，這個(gè)時(shí)候煤泥與槽底之間不再保持相互接觸的狀態(tài)。 2.2正向滑動(dòng)與反向滑行 從上圖得到，能夠讓物料的細(xì)小顆粒往X方向做出滑行運(yùn)動(dòng)的作用力是物料平行于槽底方向的慣性力分力與重力分力的和，以P表示，即： （2-4） 式中：——振動(dòng)相位角。 而極限摩擦力 是正壓力N與靜摩擦力系數(shù)的乘積，即 （2-5） 上面公式里：——細(xì)小顆粒和設(shè)備之間的靜摩擦力系數(shù)； N——正壓力，按下式計(jì)算 （2-6） 式（2-5）中的“”就是摩擦力的方向。當(dāng)計(jì)算爭(zhēng)相滑行運(yùn)動(dòng)時(shí)就是負(fù)號(hào)，計(jì)算反向滑行運(yùn)動(dòng)時(shí)就是正號(hào)。正方向滑行運(yùn)動(dòng)就是指顆粒向出料端方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，反方向滑行運(yùn)動(dòng)就是于正方向相反的方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。 若需要讓煤泥等物質(zhì)做出正方向的運(yùn)動(dòng)，就得讓?xiě)T性力分力與重力分力的和比最大F0還要大，也就是 P> （2-7） 從（2-4）式子可以得到，當(dāng)=1時(shí)，慣性力分力與重力分力的和達(dá)最大，而F0又是最小，這個(gè)時(shí)候（2-7）式就能簡(jiǎn)化： （2-8） 式中：——物料對(duì)槽底的靜摩擦力。 設(shè) （2-9） （2-10） 上式里： ——振動(dòng)強(qiáng)度；（或稱機(jī)械指數(shù)），系振動(dòng)加速度幅值與重力加速度之比； n——設(shè)備每60s振動(dòng)的次數(shù)；——正方向運(yùn)動(dòng)指數(shù)。 由上式看出，當(dāng)正向滑行指數(shù)大于1時(shí)，物料可以出現(xiàn)正向滑行。 再由式（2-4）看出，當(dāng)=1時(shí)，力P達(dá)到最小值，使物料出現(xiàn)反向滑行的條件是 P< （2-11） 也就是 （2-12） 若 （2-13） 式中： ——反向滑行指數(shù)。 當(dāng)反向滑行指數(shù)>1時(shí)，物料可以出現(xiàn)反向滑行。 綜上所述，根據(jù)拋擲指數(shù)D，正向滑行指數(shù)以及反向滑行指數(shù)的大小，可以得到以下兩種滑行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)： (1)當(dāng)D<1、>1、<1時(shí)，只出現(xiàn)正向滑行的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)； (2)當(dāng)D<1、>1、>1時(shí)，在振動(dòng)篩槽體的一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)，將會(huì)出現(xiàn)正向滑行和反向滑行兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 2.3物料顆粒滑行平均運(yùn)動(dòng)速度 正向滑行的相對(duì)速度對(duì)時(shí)間進(jìn)行定積分，就可以得到每一次運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離，然后再除以其振動(dòng)周期，就是物料正向滑動(dòng)的平均速度， 即 = （2-14） 又有 = 設(shè) =，=，=，帶到上式里面，就能得出： （2-15） = 若 = （2-16） 式中： ——正向滑行的速度系數(shù)。 這時(shí)上面的公式就可以進(jìn)行改寫(xiě)為： （2-17） 當(dāng)==時(shí)，速度系數(shù)為 = （2-18） 再運(yùn)用類似的方法就能得到顆粒反方向運(yùn)動(dòng)的平速： =- （2-19） 式中之=，=，=，若設(shè) = （2-20） 與此同時(shí)，該運(yùn)動(dòng)的速度就可以這樣表達(dá) 式中： ——反向滑行的速度系數(shù)。 （2-21） 當(dāng)==時(shí)，速度系數(shù)為 = （2-22） 顆粒的兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的總平均速度，就和兩個(gè)方向平均速度一樣，也就是 = （2-23） 得到理論上顆粒的平均速度之后，就能夠帶入（2-23）式子里算出顆粒運(yùn)動(dòng)的實(shí)際上的平均速度： （2-24） 式中： ——料層厚度對(duì)物料平均速度的影響系數(shù)，其值一般為0.7~1。 3.工作原理和結(jié)構(gòu)組成 3.1圓振動(dòng)篩的工作原理 機(jī)器設(shè)備篩子的表面開(kāi)機(jī)啟動(dòng)后的工作通道是圓形，那么該振動(dòng)篩就稱為圓振動(dòng)篩。圓振動(dòng)篩主要由篩箱、激振器、篩網(wǎng)、振動(dòng)器、減振彈簧等組成。這個(gè)篩分機(jī)器設(shè)備采用自同步工作原理以便于之后使用其它機(jī)械隊(duì)物料顆粒等做一系列的加工處理。 該振動(dòng)篩和另外一種振動(dòng)篩也就是直線型的相比其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在： （1）篩子表面的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓形，煤泥在篩子的表面上工作軌跡比較不錯(cuò)，所以有較高的工作效率； （2）篩子的表面能夠在同一平面上安裝，所以減少了設(shè)備的高度； （3）因?yàn)樵O(shè)備箱體晃動(dòng)的加速度比較大，且常安裝成水平，因此經(jīng)常拿來(lái)用于物料的水泥介質(zhì)等脫離，也可用于煤泥的分級(jí)。 圖3-1激振器（圓振動(dòng)篩）工作原理 該機(jī)器設(shè)備工作時(shí)候的原理如上圖所示。在各剎時(shí)位置中，兩個(gè)偏心塊離心力順著K方向的分力一直會(huì)出現(xiàn)疊加，而離心力于K方向相互垂直方向，分離一直會(huì)互相抵消。 由上圖看出，第一個(gè)和第三個(gè)的離心力因?yàn)榀B加，使得激振力最大，第二個(gè)和第四個(gè)離心力則相互消除，所以激振力就沒(méi)有。 因?yàn)樵O(shè)備與篩子的表面為四十五度，因此篩子的表面振動(dòng)角也是45度。煤泥被拋起后，在與篩面碰到相撞時(shí)小于篩孔的煤泥顆粒及水分篩透，從而可以完成水泥介質(zhì)的脫離分散與分級(jí)等各種工作。 本次設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩設(shè)備就與大部分圓振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)很接近。振動(dòng)器的潤(rùn)滑劑用的吸油，使的是軸承之間的距離間隙很大。設(shè)備晃動(dòng)上的振動(dòng)器為往返迂回運(yùn)動(dòng)，之后再由電動(dòng)機(jī)被很多帶輪帶動(dòng)，然后又經(jīng)過(guò)V帶傳送回去。 3.2振動(dòng)篩基本結(jié)構(gòu) 圖3-2 GPS1025型圓振動(dòng)篩 本次設(shè)計(jì)GPS1025振動(dòng)篩（圖3-2）是高頻圓振動(dòng)篩。該振動(dòng)篩有兩種形式，分別為單雙層式的振動(dòng)篩。設(shè)備箱體被下面的裝置支撐著，而支撐箱體的支承裝置又劃分為四組，就有壓板，座耳，彈簧和彈簧座。座耳為鉸鏈?zhǔn)?，便于調(diào)整篩箱的角度。更換彈簧座可以把篩箱傾角調(diào)整成20°， 25°的位置。 3.2.1篩箱 篩箱是篩機(jī)的承載部件，由篩框、篩面及鏈接零件等組成。 (1)篩面：為適應(yīng)大塊大密度的物料的篩分需要，振動(dòng)篩的篩面需要有較大的承載能力，耐磨和耐沖擊性能。為減少噪聲，提高耐磨性設(shè)計(jì)中采用成型橡膠條，用螺栓固定在篩面拖架上。上層篩面采用帶筐架的不銹鋼篩面，下層篩面采用編織篩網(wǎng)。其緊固方式是沿篩箱兩側(cè)板處采用壓木、木契壓緊。中間各塊篩板之間則用螺栓經(jīng)壓板壓緊。 (2)篩框：篩框由側(cè)板、橫梁等部分組成。側(cè)板采用厚度為6—16mm的A5或20號(hào)鋼板制成。衡量常用圓形鋼管、槽鋼、方形鋼管或工字鋼制造。篩框必須要由足夠的剛性。篩框各部件的聯(lián)接方式有鉚接、焊接和高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接三種、 3.2.2支承裝置和隔振裝置 支承裝置是一種彈性元件為了支撐設(shè)備的箱體，有吊、座兩種形式。 支承式是該機(jī)器設(shè)備所運(yùn)用的方式，設(shè)備被彈簧固定在相應(yīng)的一個(gè)底座上。使用這種方式的優(yōu)勢(shì)就在于其底座并不高，僅僅只用在設(shè)備箱體兩邊弄出可以放上彈簧的底座就可以了，這一整個(gè)過(guò)程也非常的容易，這樣也使得曬機(jī)緊密。 隔振裝置中的彈簧采用合金材質(zhì)螺旋式的彈簧，這樣的好處就是生產(chǎn)很快而且簡(jiǎn)單，并且還能有效減少碰撞降低噪聲；能用的時(shí)間較長(zhǎng)。缺點(diǎn)是體積較大；容易出現(xiàn)噪聲；調(diào)節(jié)剛度不方便；水平方向的剛度小，容易使機(jī)體產(chǎn)生水平方向的晃動(dòng)。 3.2.3 傳動(dòng)裝置 該設(shè)備所使用的傳動(dòng)裝置為三角式皮帶，三角式皮帶的優(yōu)勢(shì)在于其不復(fù)雜的機(jī)構(gòu)還有振動(dòng)器工作時(shí)候的速度也能通過(guò)它來(lái)調(diào)節(jié)。 4.振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 圖4-1 圓振動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)模型圖 在圓振動(dòng)篩中，因?yàn)檫x用柔性材料的彈簧，而設(shè)備篩分機(jī)器又處于超共振動(dòng)的情況下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，所以彈簧的剛度對(duì)振動(dòng)幅度帶來(lái)的消耗是可以無(wú)視的。而實(shí)際上還有許許多多圓振動(dòng)篩進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候晃動(dòng)也是可以無(wú)視的，大約估算時(shí)能夠不予考慮。這個(gè)時(shí)候，在設(shè)備篩箱上的作用力只是設(shè)備工作時(shí)的力和偏心塊進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力2，兩者之間需要彼此平衡（圖4-1）即 （4-1） 式中： ——篩箱（包括偏心塊）的計(jì)算質(zhì)量； ——篩箱沿振動(dòng)方向的振幅 r——偏心塊質(zhì)心至回轉(zhuǎn)軸線的距離。 當(dāng)上式的幾個(gè)參數(shù)能夠得知的時(shí)候，振動(dòng)幅度的大概范圍就有： （4-2） 若所需的單振幅及及振動(dòng)質(zhì)體質(zhì)量已知時(shí)，則所需的偏心塊質(zhì)量矩可按下式計(jì)算： 但是由于存在一些部件會(huì)對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)一定的消耗，就要按照上圖建立相應(yīng)的方程進(jìn)行分析： = = （4-4） 、式中： ——合成慣性力作用線與水平面的夾角； m——篩箱的計(jì)算質(zhì)量， k——隔振彈簧在垂直方向的合成剛度， （4-5） （4-6） 方程（4-4）有以下形式的特解： 而 = = = = ， 因?yàn)閥、x這倆方向上的彈簧的剛度皆不相同，所以振動(dòng)的方向和激振力的方向合成出來(lái)后也皆不相同，其合成后的振幅和實(shí)際振動(dòng)角就使用下式進(jìn)行得出： = （4-7） 其中彈簧在y方向有著一定的彈簧剛度，可是在另一個(gè)方向上卻等于沒(méi)有，因此設(shè)備在x方向上的質(zhì)量比在y方向上的稍微少一點(diǎn)，不過(guò)實(shí)際振動(dòng)角比激振力的振動(dòng)角稍大。不過(guò)如果出現(xiàn)的情況，那么兩個(gè)方向上設(shè)備的質(zhì)量大約一樣，，因此以上需要大約的計(jì)算數(shù)據(jù)： （4-8） 經(jīng)由上式得出的情況就和之前的分析結(jié)論完全符合。 設(shè)想激振力的作用力不經(jīng)由篩箱重心，篩箱將出現(xiàn)來(lái)回晃動(dòng)。參照?qǐng)D4-2，可創(chuàng)建篩箱重心沿x方向的振動(dòng)方程及篩箱對(duì)其重心搖擺振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)微分方程，為了減少不必要的計(jì)算量，就忽略不計(jì)對(duì)設(shè)備工作運(yùn)轉(zhuǎn)沒(méi)什么影響的摩擦力。 （4-9） 而 ， 式中：——兩激振偏心塊對(duì)篩箱重心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之和； ——彈簧1和彈簧2的中心線與篩箱重心之矩； ——激振力作用線與x軸交點(diǎn)之坐標(biāo)。 上述方程的特解： （4-10） 振幅和擺動(dòng)幅角分別為 （4-11） 而 （4-12） 式中： ——該振動(dòng)系統(tǒng)的兩個(gè)固有頻率。 當(dāng)工作頻率遠(yuǎn)大于以上兩個(gè)固有頻率時(shí)，即，及，時(shí)，振幅的近似值為 （4-13） 為了使設(shè)備達(dá)到所需要的工作要求，那么就得=0，從上方式子得到，需要達(dá)到這些要求： （1）=0，換算過(guò)來(lái)后就是l0為零，工作上的作用力應(yīng)通過(guò)質(zhì)體重心。 （2）=0，也就是=0,而=的情況下，就得使=。 如果這些要求無(wú)法達(dá)到的時(shí)候，就需要校準(zhǔn)振動(dòng)幅角對(duì)篩箱各部位振幅的影響，振動(dòng)幅角對(duì)于設(shè)備的影響處于百分之六到十一之間，那就是沒(méi)有任何關(guān)系的。 但是，有那么一小部分的設(shè)備，在振幅這一塊就得入料口要比出料口的大，所以這就需要設(shè)備上的激振力只有經(jīng)過(guò)設(shè)備箱體焦點(diǎn)的上方。所以在這個(gè)時(shí)候，進(jìn)料端物料顆粒的速度就要提升，而排料端物料顆粒的速度就要下降。 5.振動(dòng)篩參數(shù)計(jì)算 5.1動(dòng)力學(xué)參數(shù)的選擇 振動(dòng)方面的設(shè)備日常生產(chǎn)力需要進(jìn)行這些運(yùn)動(dòng)工作：簡(jiǎn)、非簡(jiǎn)諧直線振動(dòng)、圓周振動(dòng)和橢圓振動(dòng)等。有了上述的運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)，才能讓顆粒按照工作軌跡運(yùn)動(dòng)。而振動(dòng)設(shè)備選擇了不一樣的動(dòng)力參數(shù)時(shí)，就能夠讓顆粒在工作軌跡里出現(xiàn)各種不一樣的運(yùn)動(dòng)狀況。 5.1.1.拋擲指數(shù) 通常情況都是根據(jù)設(shè)備工作時(shí)候的需求范圍來(lái)進(jìn)行篩選，圓振動(dòng)篩的數(shù)值適合在=2.5～4；不容易篩分的顆粒數(shù)值就選大的，反之亦然。篩分通過(guò)的孔是比較細(xì)時(shí)數(shù)值選大的，反之亦然。由設(shè)計(jì)條件，選取。 5.1.2.振動(dòng)強(qiáng)度K 對(duì)此數(shù)值進(jìn)行選取。就是根據(jù)材料的材質(zhì)還有零部件的剛度來(lái)選擇，而目前的技術(shù)參數(shù)考慮K值所選取的值在三到八之間，振動(dòng)篩則是三到六之間?？紤]本次的要求，振動(dòng)強(qiáng)度的值選4。 5.1.3.篩面傾角 本次設(shè)計(jì)采用的圓振動(dòng)篩取～，再根據(jù)振動(dòng)幅度的值進(jìn)行考慮后。 篩面傾角選擇為。 5.1.4.篩箱的振幅 篩箱振幅；生產(chǎn)篩子的主要依據(jù)，因此選擇篩選振幅的時(shí)候一定要符合實(shí)際，這樣顆粒之間才能夠篩分，降低物料的擁擠，為了更方便的進(jìn)行分離。篩箱振幅的范圍在3到6毫米之間，實(shí)際選擇的時(shí)候就要由篩孔來(lái)進(jìn)行參考。篩箱的振幅選擇為A=5mm。 5.1.5.篩子的振動(dòng)頻率 :經(jīng)由還有選擇出的篩箱振幅就能算出篩子的振動(dòng)頻率。 （5-1） 5.1.6.振動(dòng)強(qiáng)度校核 篩子的振動(dòng)強(qiáng)度由式（5-2）得： （5-2） 又有要求，因此該數(shù)據(jù)可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。 算出后K的值：=3.97 ； 就得出了篩子的振幅為5，振動(dòng)頻率為845和振動(dòng)強(qiáng)度為4。 5.1.7.物料的運(yùn)動(dòng)速度 機(jī)器開(kāi)機(jī)啟動(dòng)之后進(jìn)行篩分的煤泥的速度由下式： （5-3） 選取≈0.1。 V =7.92m/s 5.2振動(dòng)篩工藝參數(shù)的確定 由文獻(xiàn)[2]選取設(shè)計(jì)振動(dòng)篩工藝參數(shù)： 5.2.1振動(dòng)篩的工藝參數(shù) 篩面的長(zhǎng)度和寬度 計(jì)算的式子： Fq 式中：Q——處理量，Q=450t/h F——篩面的工作面積 q——單位時(shí)間處理量,q=50 就計(jì)算得出工作面積為9㎡,長(zhǎng)度為8.4米，因此B=F/L=9/4.8=1.07m。 5.2.2.篩分效率 振動(dòng)篩進(jìn)行對(duì)顆粒的進(jìn)程里，體現(xiàn)工作整個(gè)過(guò)程的指標(biāo)就是生產(chǎn)的能力。也就是泛指的篩分效率?？梢杂上旅娴氖阶舆M(jìn)行算出： (5-4) 把顆粒還有設(shè)備上其他雜物完美的進(jìn)行篩分，再由該過(guò)程的結(jié)果就能得出上面的兩個(gè)參數(shù)。所用篩分設(shè)備篩子表面的物理性質(zhì)，必須要與測(cè)試所使用的篩分設(shè)備一致。 篩分設(shè)備的生產(chǎn)能力與很多很多因素有著密不可分的聯(lián)系。根據(jù)所使用的具體效果不一樣對(duì)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)也是不一樣的。 5.3動(dòng)力學(xué)參數(shù) 振動(dòng)器偏心質(zhì)量及偏心距的確定：由文獻(xiàn)[3] 設(shè)備開(kāi)機(jī)工作進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)后，彈簧上的剛度會(huì)變小，因此下面式子里的K的數(shù)值能夠不計(jì)。 雙軸振動(dòng)篩： （5-5） 式中：—篩箱（包括偏心塊）算出后的質(zhì)量，M=1080kg； —每根軸上的偏心塊質(zhì)量； —篩箱沿振動(dòng)方向的振幅，=5mm； r —偏心距，r=30mm。 由式（3-13）得 ===87.5kg 大約得90KG 5.4設(shè)備電機(jī)的選擇 5.4.1設(shè)備電機(jī)功率計(jì)算 機(jī)器設(shè)備進(jìn)行工作運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候因?yàn)槭艿阶枘崃Φ挠绊憰?huì)損失一定的功率。 因此計(jì)算的公式為： （5-6） 式中：M——總質(zhì)量； —； ； ； ； ，。 由軸承的類型選取其值微0.002. =14.3KW 所有有N=14.3KW。 5.4.2 選擇電機(jī) 由文獻(xiàn)[17]，選擇傳動(dòng)電機(jī)型號(hào)為，其額定功率為，n 5.4.3電機(jī)的啟動(dòng)條件的校核 慣性振動(dòng)篩啟動(dòng)之后，電動(dòng)機(jī)就要對(duì)摩擦力和偏心質(zhì)量帶來(lái)的作用力進(jìn)行抵抗，開(kāi)始運(yùn)行又存在著慣性帶來(lái)的影響，這樣失去的功率就不多，所以就要選擇工作后轉(zhuǎn)矩很高的電機(jī)，所以，一定要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)： (5-7) 式中：——電機(jī)的其動(dòng)轉(zhuǎn)矩； ——電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩； ——振動(dòng)篩偏心重量的靜力矩與 =9550=9550=98.1 N·m (5-8) = (5-9) 上式中的λ的值取2.1. ===1.73 (5-10) 所以 ==1.732.1=3.63 = (5-11) 得到 = + (5-12) 總質(zhì)量為 =2M (5-13) ==0.002900.06=2.27N·m (5-14) 其中 將摩擦力矩的大小帶進(jìn)式子(5.13)就有 =22.27=4.54 N·m 為靜力矩 =900.069.8=52.92 N·m (5-15) 將與值帶入公式(5.12)得=4.54+52.92=57.5 N·m 將值帶入公式(5.11)得==35N·m ==0.357 得到=3.63,因此達(dá)到 ,所以這一次的檢查是達(dá)標(biāo)的。 表5.2 電動(dòng)機(jī)性能 型 號(hào) 轉(zhuǎn)速 功率 6.重要構(gòu)件的分析 6.1軸承的分析 6.1.1軸承的選擇 根據(jù)振動(dòng)篩的工作特點(diǎn)，應(yīng)選用大游隙調(diào)心滾子軸承。 按照基本額定動(dòng)載荷來(lái)選取軸承 (6-1) 式中：——基本額定動(dòng)載荷； ——當(dāng)量動(dòng)載荷； =900.06()=42.2KN (6-2) ——壽命系數(shù)，=2.3～2.8 本次設(shè)計(jì)選取=2.5 ——轉(zhuǎn)速系數(shù)，=（）=0.32 把計(jì)算得出的數(shù)據(jù)帶進(jìn)式子中得 ==329.69KN 查閱資料有，選擇使用GB297—84，軸承型號(hào)3G3624，內(nèi)徑120mm，外徑260mm。 6.1.2使用壽命的計(jì)算 軸承的壽命公式為： =() (6-3) 式中：的單位為10r ——為指數(shù)。對(duì)于球軸承，=3；對(duì)于滾子軸承，=10/3。 運(yùn)算的時(shí)候，壽命單位用h表示比較便利。就可以把式子4.1用另外方式表達(dá)。表達(dá)的公式為： =() (6-4) 式中：——基本額定動(dòng)載荷=329.69KN ； ——軸承轉(zhuǎn)數(shù)； ——當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷； 選取額定壽命為6000h。 將已知數(shù)據(jù)代入公式(4.2)得： ==16889>8000 到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，為合格。 因此設(shè)計(jì)中選用軸承的使用壽命為17426小時(shí)。 6.2激振器的設(shè)計(jì) 激振器就是當(dāng)偏心塊進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)工作的時(shí)候?yàn)槠涮峁┧枰膭?dòng)力。開(kāi)機(jī)工作的時(shí)候只需把激振器加固在需求部件上，需求部件就可以得到相應(yīng)的動(dòng)力。 如圖所示： 圖6.1 結(jié)構(gòu)圖 7振動(dòng)篩的使用 7.1振動(dòng)篩的安裝及調(diào)試 7.1.1使用前的措施 該設(shè)備在工作運(yùn)轉(zhuǎn)之前，一定要嚴(yán)格把控質(zhì)量。因?yàn)橹圃斐鰜?lái)之后存在存放時(shí)間過(guò)久就會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，比如零部件出現(xiàn)銹跡、使用壽命有消耗或移動(dòng)的時(shí)候磕絆到出現(xiàn)損失等，出現(xiàn)了以上的情況必須立馬進(jìn)行維護(hù)。還有激振器，剛生產(chǎn)出來(lái)時(shí)不容易生銹，為其添加了防銹油，完全使用前要把防銹油換成潤(rùn)滑油。使用前一定要仔細(xì)閱讀產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，才能得心應(yīng)手使用。 7.1.2 安裝 1.篩機(jī)最好一整臺(tái)的從支撐點(diǎn)處將其吊起。 2．把篩機(jī)吊到之前已經(jīng)用金屬制造并安置好的機(jī)架上，用一定的設(shè)備對(duì)其進(jìn)行輔正水平對(duì)齊，前后的高度也要對(duì)齊。 3.固定篩機(jī)的彈簧在拆卸前要對(duì)齊進(jìn)行剛度上的檢查，就是拿剛度與其相仿的柔性材質(zhì)彈簧放于設(shè)備箱體兩側(cè)。 4.進(jìn)行安裝的時(shí)候要把箱體其中一邊的彈簧用螺栓加固在機(jī)架上，然后才把另一邊的彈簧按照同樣的方式進(jìn)行加固，結(jié)束之后，兩邊同時(shí)整理螺釘螺母緊固在一起。如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)很大的差錯(cuò)，就換上柔性材料的彈簧。 5.設(shè)備安裝時(shí)候其篩子表面上的傾斜角度，可以依據(jù)物料顆粒在篩子里散落的大概樣子，整改角度在20°或是25°。 6.篩機(jī)萬(wàn)一需要幫忙的真空裝置。則在進(jìn)料端連上可以使氣水漏斗分開(kāi)的裝置，把真空弄到差不多的值。如果發(fā)現(xiàn)氣會(huì)跑、真空的值無(wú)法提高，要趕快找問(wèn)題并處理。 7.篩機(jī)每個(gè)零部件之間一定要緊固，每一個(gè)螺釘螺母不能有松動(dòng)現(xiàn)象，整個(gè)機(jī)器里不能出現(xiàn)任何不正常的撞擊和聲音。篩機(jī)運(yùn)動(dòng)部分和周圍固定物之間最小間隙不得小于50毫米。 7.1.3 試運(yùn)轉(zhuǎn) 篩分設(shè)備安裝全部完成之后,必須要進(jìn)行一遍無(wú)物料的工作運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣才能看出這次安裝的效果是否合格,再對(duì)機(jī)器進(jìn)行調(diào)節(jié)。空車試工作的時(shí)長(zhǎng)不應(yīng)該低于九個(gè)小時(shí)。工作時(shí)間內(nèi)，觀察篩子發(fā)動(dòng)時(shí)候有沒(méi)有異常聲響，工作起來(lái)設(shè)備性能等方面是不是平穩(wěn)，經(jīng)由其他設(shè)施觀察設(shè)備的振幅是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備工作時(shí)，設(shè)備振動(dòng)不會(huì)出現(xiàn)搖晃現(xiàn)象。如果出現(xiàn)了該現(xiàn)象，問(wèn)題應(yīng)該是兩邊彈簧高度相距比較大、懸掛繩的拉力不平衡、轉(zhuǎn)動(dòng)軸不水平或三角帶過(guò)緊，必須要對(duì)其調(diào)整恢復(fù)。工作之后的四小時(shí)里，軸承上的溫度會(huì)急劇提升，之后不會(huì)發(fā)生太大變化。如果工作后有不正常聲響或溫度提升非?？欤仨毩ⅠR停止工作，檢查軸是不是工作靈敏還有潤(rùn)滑是不是有效果等，必須處理完問(wèn)題后才能繼續(xù)工作。工作一天后停止工作然后檢查各連接零件是不是緊固，如果不緊固，加固后才能工作。試工作八小時(shí)后沒(méi)問(wèn)題，再進(jìn)行對(duì)機(jī)器安裝工作的驗(yàn)收。 7.2維護(hù)與檢修 對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查等一系列保養(yǎng)工作目的是為了清楚篩子的一切狀況，而且要及時(shí)維護(hù)和更換破壞、生銹的構(gòu)件來(lái)使得篩子的作用效果體現(xiàn)不受破壞。 7.2.1 維護(hù) （1）日常維護(hù) 日常維護(hù)就是包含篩面，特別是篩面是否有松動(dòng)情況，出現(xiàn)該情況就要趕快加固。按時(shí)對(duì)表面進(jìn)行清潔工作，發(fā)現(xiàn)漆皮掉落的位置要趕快維護(hù)、把生的銹去除并噴漆，而露出的加工表面要噴上防銹劑來(lái)遏制住起銹。 （2）按時(shí)檢查 周檢：對(duì)篩面、支撐裝置等等各重要的零部件螺釘螺母是否松動(dòng)情況進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)該情況要及時(shí)加固。檢查篩子時(shí)，應(yīng)該尤其觀察作用在飛輪上的不平衡重塊加固的是不是安全,如果不牢靠有松動(dòng),篩子工作時(shí),不平衡重塊就會(huì)飛出飛輪，就有極大可能出現(xiàn)相當(dāng)危險(xiǎn)的情況。 月檢:檢查篩子表面上工作消耗的情況，如果在某一部分發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)破損要立馬進(jìn)行必須的處理(如更換地方并另外加固篩子的表面。觀察篩箱側(cè)板所有螺釘螺母狀態(tài)，如果出現(xiàn)與側(cè)扳加固的并不牢固時(shí)，立馬進(jìn)行更換并加固。 修理 對(duì)篩子進(jìn)行按時(shí)檢查時(shí)出現(xiàn)的狀況，要及時(shí)處理。維護(hù)內(nèi)容就有立馬調(diào)節(jié)三角帶張力，換上新的帶，激振器從出廠到安裝工作應(yīng)用必須有專人在干凈衛(wèi)生的地方進(jìn)行。完全拆除后要仔細(xì)檢查其各個(gè)零部件磨損消耗的狀態(tài)，結(jié)晶箱體中的潤(rùn)滑流過(guò)的通道使其沒(méi)有障礙干擾，洗干凈每個(gè)連接部位的干擾物，要對(duì)全部密封件進(jìn)行更換還有其他不能用的零件。 維護(hù)設(shè)備時(shí)一定要著重考慮： (1)激振器從出廠到安裝應(yīng)用必須得讓專職人員進(jìn)行，禁止不正規(guī)操作，有極大可能使得設(shè)備遭受在一定程度上的破壞。重新開(kāi)機(jī)工作前要對(duì)其進(jìn)行清潔。 (2)更換后的新設(shè)備要每過(guò)四到八小時(shí)還有繼續(xù)進(jìn)行一次加固，一直到設(shè)備完全不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)的情況。 7.2.2易見(jiàn)問(wèn)題和處理 設(shè)備在工作時(shí)候遇到一些易見(jiàn)問(wèn)題，產(chǎn)生的原因和處理的方法如表7-1：。 表7.1 易見(jiàn)問(wèn)題 原因 處理方法 工作效果不佳 出現(xiàn)擁擠 停止工作并清洗 煤泥的含水量多 采取改變傾斜角度的方法 設(shè)備出料不平衡 入料口進(jìn)行改善 篩子上煤泥太都 降低投入的物料 篩選的網(wǎng)有松動(dòng) 進(jìn)行加固 7.3振動(dòng)篩的軸承潤(rùn)滑的改進(jìn) 機(jī)器設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)了之后就會(huì)發(fā)生很多異?，F(xiàn)象，極大威脅了設(shè)備的工作性能。追溯其原因，還是因?yàn)橹車ぷ鲿r(shí)粉塵太多使密封板出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。所以由測(cè)試再結(jié)合圖紙規(guī)范另外生產(chǎn)出新的密封板。 7.3.1措施 有大部分計(jì)算得出使用猶豫潤(rùn)滑是效果拔群的因?yàn)槠湫阅懿诲e(cuò)，只是在投入實(shí)際運(yùn)用之后，因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境不利，還有設(shè)備生產(chǎn)和安裝時(shí)候的技術(shù)不高，密封性差還有不容易修繕就成了非常嚴(yán)重的缺點(diǎn)。所以，設(shè)備上軸承就必須得研發(fā)出新的潤(rùn)滑方法。 7.3.2結(jié)果 經(jīng)過(guò)一系列嚴(yán)格的對(duì)比分析，通過(guò)上述各個(gè)方面對(duì)設(shè)備進(jìn)行改善后設(shè)備的性能等等出現(xiàn)明顯的提升。在日常正常運(yùn)行生產(chǎn)的前提之下，還防止了備用部件出現(xiàn)浪費(fèi)的情況。 8振動(dòng)篩的降噪處理 8.1振動(dòng)篩降噪措施 通常在機(jī)器設(shè)備工作的過(guò)程由于各種因素的影響，會(huì)出現(xiàn)許多噪聲雖然無(wú)可避免但是不進(jìn)行減低處理的話會(huì)對(duì)操作人員帶來(lái)威脅，而對(duì)本次設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩降低噪聲的措施如下： （1）按時(shí)查看振動(dòng)篩各個(gè)部件是否加緊牢靠 一開(kāi)始應(yīng)該先檢查是不是設(shè)備里有部件不牢靠，所以要立馬把設(shè)備里的所有部件加固不能出現(xiàn)松動(dòng)的情況，尤其常常需要更換的一些重要部件，防止局部的松動(dòng)而影響了整體的工作晃動(dòng)從而出現(xiàn)太大的噪聲。 （2）使用新型材料代替老材料篩板 由于新型材料——聚氨酯其各方面性能不僅能滿足老材料金屬篩板的工作所需求性能還能對(duì)降低噪聲出現(xiàn)相當(dāng)不錯(cuò)的成果，所以使用新材料代替老材料也能有效降低噪聲。 （3）篩箱側(cè)板加約束阻尼層 因?yàn)樵O(shè)備箱體采用鉚接等工藝生產(chǎn)制造而成，這樣設(shè)備箱體的側(cè)板體積就很大，工作時(shí)候在各種作用力下就會(huì)出現(xiàn)很大的噪聲，又因?yàn)閭?cè)板工作時(shí)候晃動(dòng)的速度越小出現(xiàn)的噪聲也是越小，而在側(cè)板上加上約束阻尼層能有效的降低側(cè)板的晃動(dòng)所以也能有效的降低噪聲。 （4）降低軸承內(nèi)外套之間的摩擦力 工作時(shí)候軸承內(nèi)外套之間摩擦力過(guò)大產(chǎn)生劇烈摩擦也會(huì)發(fā)出巨大的噪聲，降低措施就是其滾動(dòng)體可以使用輕巧的材料或者內(nèi)部沒(méi)有材料使得重量大幅降低從而降低摩擦的強(qiáng)度減少噪聲。 （5）采取柔性輻板齒輪 設(shè)備進(jìn)行工作的時(shí)候，因?yàn)閮?nèi)部齒輪不停的相互嚙合，從中產(chǎn)生的噪聲也是要尤其重視的。很多機(jī)器設(shè)備采取的是常用的齒輪，自身就帶著大幅度的晃動(dòng)效果，還有齒輪之間相互嚙合的程度更加的強(qiáng)烈，所發(fā)出的噪聲也是很強(qiáng)烈。 而使用柔性幅板齒輪，其特性以及各方面參數(shù)都能有效的使齒輪之間相互嚙合的時(shí)候降低碰撞程度，還能對(duì)其產(chǎn)生的能量進(jìn)行消除，有效的降低產(chǎn)生的噪聲。 （6）更換柔性材料的彈簧 設(shè)備工作的時(shí)候，因?yàn)閺椈蓵?huì)和設(shè)備基座之間出現(xiàn)滑行運(yùn)動(dòng)。而該運(yùn)動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)干摩擦，這樣使得產(chǎn)生的聲響相當(dāng)強(qiáng)烈，會(huì)讓這個(gè)部位的噪聲變得很大很大，不過(guò)更換了柔性材料的彈簧后就能很有效的降低了摩擦從而降低了噪聲。 （7）溜槽加橡膠襯板 設(shè)備上的直線篩進(jìn)料的口和排料的口，其中的溜槽的材料用的是鋼材，煤泥在溜槽里運(yùn)動(dòng)的時(shí)候相互之間會(huì)發(fā)生碰撞就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，所以就可以在入料口和排料口的溜槽外表面弄上一層橡膠襯板，降低物料與溜槽之間的碰撞強(qiáng)度從而降低噪聲。 結(jié) 束 語(yǔ) 這一次設(shè)計(jì)的GPS1025型高頻振動(dòng)篩是依據(jù)世界在篩分機(jī)器設(shè)備上先進(jìn)的技術(shù)之上，再通過(guò)實(shí)踐等而設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩。主要內(nèi)容也是對(duì)該篩分設(shè)備許多重要的零部件參數(shù)，型號(hào)等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)；通過(guò)一次次查閱資料，從網(wǎng)絡(luò)上，書(shū)籍里，各種報(bào)刊雜志中獲取選取依據(jù)。之后也通過(guò)知道老師的悉心指導(dǎo)才突破一個(gè)又一個(gè)難點(diǎn)而設(shè)計(jì)出該振動(dòng)篩。從內(nèi)部軸承、激振器、電機(jī)等校核計(jì)算再到安裝維護(hù)性能分析等等。 經(jīng)過(guò)這一段時(shí)間的不斷學(xué)習(xí)，自己對(duì)之前聞所未聞的篩分設(shè)備有了一定的認(rèn)知，知道了不能只專注于理論上的知識(shí)，更主要的是為了生活實(shí)踐上的，要合理的把兩者結(jié)合起來(lái)，這對(duì)于以后自己各方面都有顯著的提高。與此同時(shí)自己也了解到了，我國(guó)最近一直在篩分機(jī)器這一方面大力發(fā)展、進(jìn)步，也不斷出現(xiàn)了驚人的成果為生產(chǎn)制造解決了很多很多問(wèn)題，不過(guò)距離世界上的頂尖水平仍然