ZKB2460直線(xiàn)振動(dòng)篩設(shè)計(jì)

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At present, China's coal preparation plant all the equipment used in the shaker is more problems, maintenance of one of the larger equipment. These issues in sieve outstanding performance me off beam, crack help, lubrication oil dilute the box-type vibrator oil spills, fighting tooth gear, bearing temperature rise too high, major issues such as noise, accompanied by dancing with broken belts, such as fault zone. Such issues directly affecting the life of the shaker, which has seriously affected the production. This topic mainly studied from has decided the shaker extension telephone the system design, the main constituent design calculation, the multianalysis vibration has sieved the machinery the development condition. Keywords:coal preparation machine； vibrating screen； design； screening 目 錄 1 概述……………………………………………………………………………1 1.1篩分機(jī)械的應(yīng)用…………………………………………………………1 1.2 篩分機(jī)械的工業(yè)發(fā)展……………………………………………………2 1.3 篩分機(jī)械的發(fā)展方向……………………………………………………3 2 物料運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力學(xué)分析……………………………………………………4 2.1 直線(xiàn)振動(dòng)篩工作原理……………………………………………………5 2.2 物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)分析………………………………………………5 　2.3 動(dòng)力學(xué)因素的分析………………………………………………………10 3 振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)形式…………………………………………………………13 3.1 篩面尺寸的確定…………………………………………………………13 3.2 激振器形式的確定………………………………………………………15 　3.3 篩箱形式的確定…………………………………………………………16 　3.4 減振形式的確定…………………………………………………………19 　3.5 傳動(dòng)形式的確定…………………………………………………………20 4 振動(dòng)篩參數(shù)計(jì)算……………………………………………………………23 4.1 振動(dòng)篩的工藝參數(shù)………………………………………………………23 4.2 振動(dòng)篩參振質(zhì)量的初步確定……………………………………………23 　4.3 振動(dòng)篩所需激振力的計(jì)算………………………………………………23 　4.4 軸承的計(jì)算………………………………………………………………24 　4.5 激振器的計(jì)算……………………………………………………………25 　4.6 軸設(shè)計(jì)與計(jì)算………………………………………………………28 　4.7 橡膠彈簧的計(jì)算…………………………………………………………30 4.8萬(wàn)向聯(lián)軸器的選用計(jì)算………………………………………………33 5 振動(dòng)篩安裝、使用與維護(hù)…………………………………………………34 5.1 安裝及調(diào)試………………………………………………………………34 5.2 振動(dòng)篩的操作、維護(hù)和維修……………………………………………35 結(jié)論……………………………………………………………………………37 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………38 致謝……………………………………………………………………………39 1 概 述 振動(dòng)篩分機(jī)械是近幾十年來(lái)得到迅速發(fā)展的一種新型機(jī)器，目前已廣泛運(yùn)用于采礦、冶金、煤炭、石油化工、水利電力、輕工、建筑、交通運(yùn)輸和鐵道等工業(yè)部門(mén)中，用以完成各種不同的工藝過(guò)程。例如：在煤炭工業(yè)部門(mén)，采用圓振動(dòng)篩、概率篩、等厚篩和直線(xiàn)振動(dòng)篩作為粗煤、精煤和末煤的分級(jí)、脫水和脫介。隨著我國(guó)建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)的迫切需要，對(duì)這類(lèi)振動(dòng)篩分機(jī)械不僅在品種和規(guī)格上，而且在產(chǎn)品質(zhì)量上也提出了越來(lái)越高的要求，因此，振動(dòng)篩分機(jī)械的研究日益引起人們的注意。 1.1篩分機(jī)械的應(yīng)用 在選煤廠(chǎng)和篩選廠(chǎng)中，篩分作業(yè)廣泛地應(yīng)用于原煤準(zhǔn)備和產(chǎn)品處理上，按其任務(wù)不同，可以分為以下幾種篩分作業(yè)。 （1）準(zhǔn)備篩分。也稱(chēng)預(yù)選篩分。在選煤廠(chǎng)，按破碎作業(yè)和分選作業(yè)的要求，將原料煤分成不同的粒級(jí)，為煤炭的進(jìn)一步加工做準(zhǔn)備。 （2）檢查篩分。用在物料破碎之后，將破碎產(chǎn)物中粒度不合格的大塊物料分出，再進(jìn)行破碎，以保證對(duì)產(chǎn)物的粒度要求。 （3）最終篩分。用于篩選廠(chǎng)，其篩分的各粒級(jí)產(chǎn)品是直接供給用戶(hù)的商品煤。 （4）脫水篩分。以脫水為目的的篩分，在選煤廠(chǎng)用于選后產(chǎn)品的脫水。用做脫水作業(yè)的篩子叫做脫水篩。 （5）脫泥篩分。以脫出煤泥為目的的篩分。在選煤廠(chǎng)為了減少高灰分細(xì)泥對(duì)精煤的污染，在篩上脫水過(guò)程中，加噴水沖洗，以脫除部分細(xì)泥，這種作業(yè)叫做脫泥篩分。在重介質(zhì)選煤廠(chǎng)，為了減少煤泥對(duì)介質(zhì)系統(tǒng)的污染，在煤進(jìn)入重介質(zhì)分選機(jī)之前也要采用脫泥篩分。 （6）脫介篩分。以脫除重介質(zhì)為目的的篩分稱(chēng)為脫介篩分，在重介質(zhì)選取煤廠(chǎng)，對(duì)重介質(zhì)選煤的產(chǎn)品在篩子上用噴加清水的辦法，使產(chǎn)品與加重質(zhì)分離，這種作業(yè)叫脫介作業(yè)。 （7）選擇性篩分。選擇性篩分是指在篩分過(guò)程中，煤炭不僅按粒度分級(jí)，而且也按質(zhì)量分級(jí)的篩分。對(duì)某些礦區(qū)，其末煤灰分較低而大塊煤的灰分較高，通過(guò)篩分機(jī)械分出大塊，可使末煤質(zhì)量等級(jí)提高1～2級(jí)，反之，有些礦區(qū)的末煤灰分比大塊煤高，通過(guò)選擇性篩分則可提高塊煤質(zhì)量。 1.2 篩分機(jī)械的工業(yè)發(fā)展 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，篩分技術(shù)和設(shè)備在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在冶金、礦山、煤炭、水電、化工、建材等部門(mén)的工藝流程中，篩分起著分級(jí)、分選、脫泥、脫介和脫水等作用。篩分工藝技術(shù)水平的高低和篩分設(shè)備性能質(zhì)量的優(yōu)劣，直接關(guān)系到工藝效果的好壞和生產(chǎn)效率的高低。 1.2.1國(guó)外篩分機(jī)械的發(fā)展概況 國(guó)外從16世紀(jì)開(kāi)始篩分機(jī)械的研究與生產(chǎn)，在18世紀(jì)歐洲工業(yè)革命時(shí)期，篩分機(jī)械得到迅速發(fā)展，到本世紀(jì)，篩分機(jī)械發(fā)展到一個(gè)較高水平。 德國(guó)的申克公司可提供260多種篩分設(shè)備，STK公司生產(chǎn)的篩分設(shè)備品種較全，技術(shù)水平較高，KHD公司生產(chǎn)200多種規(guī)格篩分設(shè)備，通用化程度較高，KUP公司和海因勒曼公司都研制了DF11型雙頻率篩，采用了不同速度的激振器。DRK公司研制成三路分配器和RXR公司結(jié)合起來(lái)，對(duì)細(xì)料一次分級(jí)特別有效。英國(guó)為解決從濕原煤中篩出細(xì)粒末煤，研制成功旋流概率篩。前蘇聯(lián)研制了一種多用途兼有共振篩和直線(xiàn)振動(dòng)篩優(yōu)點(diǎn)的自同步直線(xiàn)振動(dòng)篩。 1.2.2 國(guó)內(nèi)篩分機(jī)械發(fā)展概況 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(guó)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TY11系列圓振動(dòng)篩、BKT-11、BKT-OMZ型搖動(dòng)篩；波蘭的WK-15圓振動(dòng)篩、CJM-21型搖動(dòng)篩和WP1、WP2型吊式直線(xiàn)振動(dòng)篩。這些篩分機(jī)械仿制成功為我國(guó)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，有1500mm×3000mm重型振動(dòng)篩及系列，15m2、30m2共振篩及系列，煤用單軸、雙軸振動(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(wèn)題，但是他們的研制成功基本上滿(mǎn)足了國(guó)內(nèi)需要，標(biāo)志著我國(guó)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(kāi)放的80年代，我國(guó)篩分機(jī)的發(fā)展也進(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，馳張篩、螺旋三段的研制，粉料直線(xiàn)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了成功。 1.3 篩分機(jī)械發(fā)展的方向 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。工業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程促使企業(yè)規(guī)模增大，生產(chǎn)能力大大提高。如從前我國(guó)選煤廠(chǎng)生產(chǎn)200～300萬(wàn)噸/年就是大型的，而現(xiàn)在出現(xiàn)1200萬(wàn)噸/年的選煤廠(chǎng)，這就需要大型篩分機(jī)與之配套，德國(guó)KHD公司生產(chǎn)的USK篩機(jī)已達(dá)4500mm×6000mm，篩面達(dá)27m2，德國(guó)的另一篩子技術(shù)公司生產(chǎn)的5500mm×11000mm，篩面達(dá)60.5m2。 （2）向重型超重型篩發(fā)展。大的礦業(yè)工種需要處理大塊物料，法國(guó)素梅斯塔公司生產(chǎn)的振動(dòng)棒可處理直徑達(dá)1m以上的大塊物料。 （3）向理想運(yùn)動(dòng)軌跡振動(dòng)篩發(fā)展。以提高各區(qū)段的篩分效率和整個(gè)篩機(jī)生產(chǎn)率為目標(biāo)，尋找一種以理想運(yùn)動(dòng)方式為基礎(chǔ)的新型篩分機(jī)成為篩分設(shè)備發(fā)展的一個(gè)新方向。較為理想的物料運(yùn)動(dòng)方式是：在垂直方向上，入料端的振幅大于出料端的振幅，沿長(zhǎng)度方向上，從入料端到出料端，物料運(yùn)動(dòng)速度遞減。在此理想情況下，可以創(chuàng)造良好的透篩環(huán)境。該理想篩機(jī)的篩分效果要優(yōu)于一般的篩分機(jī)械。 （4）向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展。這是便于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和降低成本的有效途徑，德國(guó)KHD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)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化振動(dòng)器也只有三種，同屬德國(guó)的申克公司生產(chǎn)的冷、熱燒結(jié)礦篩和等厚篩只有兩種標(biāo)準(zhǔn)，可見(jiàn)三化程度之高。 （5）振動(dòng)強(qiáng)度增大。篩機(jī)的振動(dòng)動(dòng)過(guò)程逐漸強(qiáng)化，以取得較大的速度，從而提高生產(chǎn)能力和篩分效率。日本和德國(guó)的篩機(jī)所用用的振次為980r/min,振動(dòng)強(qiáng)度為4.5-7g,圓振動(dòng)的傾角達(dá)到25-300。 （6）向空間發(fā)展。針對(duì)細(xì)物料，先后出現(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，既減少占地面積，又提高生產(chǎn)能力和篩分效率。 （7）共振篩系列發(fā)展停滯、振動(dòng)篩系列日益壯大。 2　物料運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力學(xué)分析 2.1 ZKB2460直線(xiàn)振動(dòng)篩工作原理 ZKB2460直線(xiàn)振動(dòng)篩的激振器是由兩根帶有不平衡重量的軸組成，兩根軸作反向同步回轉(zhuǎn)，所產(chǎn)生的離心力使篩箱發(fā)生振動(dòng)。根據(jù)不平衡重在軸上的相對(duì)位置不同，篩箱振動(dòng)的軌跡可以是直線(xiàn)或橢圓兩種形式，目前，一般使用的雙軸振動(dòng)篩篩箱的運(yùn)動(dòng)軌跡都是直線(xiàn)，所以這種篩子又稱(chēng)為直線(xiàn)振動(dòng)篩。直線(xiàn)振動(dòng)篩有固定的拋射角（篩面上物料被拋起的方向與篩面最小夾角）國(guó)產(chǎn)篩拋射角一般為45°。直線(xiàn)振動(dòng)篩有很大的加速度，因此特別適用于煤炭中細(xì)粒級(jí)的脫水、脫介和脫泥，也可用于中、細(xì)物料的篩分。 雙電機(jī)拖動(dòng)的直線(xiàn)振動(dòng)篩，其振動(dòng)器的雙軸分別由兩個(gè)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，其間并無(wú)強(qiáng)迫聯(lián)系。兩軸的同步完全依靠力學(xué)關(guān)系來(lái)保證，因此，又稱(chēng)自同步技術(shù)。要使直線(xiàn)振動(dòng)篩作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，兩組不平衡重必須嚴(yán)格按圖2-1中所示的反向而同步旋轉(zhuǎn)，但是，雙電機(jī)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)往往由于啟動(dòng)等某種原因，使兩組不平衡重的相對(duì)位置并不像圖2-1所要求的那樣準(zhǔn)確。如果不平衡重2落后于不平衡重1一個(gè)相位角，這時(shí)二者所產(chǎn)生的離心力將不能按圖2-1的要求進(jìn)行疊加和抵消，而產(chǎn)生了一個(gè)不平衡力，使整個(gè)篩箱在支撐彈簧上產(chǎn)生移動(dòng)和擺動(dòng)。但是，恰恰由于這一移動(dòng)和擺動(dòng)又使兩個(gè)偏心質(zhì)量能互相自動(dòng)追隨而達(dá)到反向同步旋轉(zhuǎn)。 圖 2-1 直線(xiàn)振動(dòng)篩工作原理 （a）直線(xiàn)振動(dòng)篩工作原理圖；(b)激振器工作原理圖 圖2-1（b） 所示是激振器的工作原理圖。是直線(xiàn)振動(dòng)篩的激振器實(shí)際上是由兩個(gè)單不平衡重激振器組合而成。這兩個(gè)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(shí)，兩根軸上所產(chǎn)生的離心慣性力沿x-x方向的分力總是相互抵消，而沿y-y方向的分力總是相互迭加，因此就形成了沿y-y單一方向的激振力，依靠這個(gè)力驅(qū)動(dòng)篩箱作直線(xiàn)往復(fù)振動(dòng)。由圖 2-1 可看出，當(dāng)雙不平衡重運(yùn)轉(zhuǎn)到（1）和（3）的位置時(shí)，它們所產(chǎn)生的離心慣性力完全迭加，激振力最大；轉(zhuǎn)到（2）和（4）的位置時(shí)，它們的離心慣性力完全抵消，激振力為零。 用同樣的道理可以證明：兩個(gè)偏心軸再經(jīng)多次的旋轉(zhuǎn)，將使其相位角越來(lái)越小，直到為零，即重新實(shí)現(xiàn)了反向同步旋轉(zhuǎn)。 我國(guó)選煤廠(chǎng)使用的振動(dòng)篩除上述系列下，還有一些其他型號(hào)。例如：圓振動(dòng)篩有WK型和波半進(jìn)口仿制成SXG－1型；直線(xiàn)振動(dòng)篩有WP型和波蘭進(jìn)口仿制成ZZS型；QDG型振動(dòng)篩（又稱(chēng)琴弦篩）則是一種適合于大水分、細(xì)粒煤分級(jí)的一種高效轉(zhuǎn)型振動(dòng)篩。 我國(guó)煤用振動(dòng)篩，型號(hào)用漢語(yǔ)拼音字母來(lái)表示。按JB、Z145－79規(guī)定如下 考慮到雙電機(jī)拖動(dòng)直線(xiàn)振動(dòng)篩的優(yōu)點(diǎn)，在此設(shè)計(jì)中采用雙電機(jī)拖動(dòng)的直線(xiàn)振動(dòng)篩。 2.2　物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)分析 物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與篩子的工作參數(shù)有密切關(guān)系。 對(duì)于直線(xiàn)振動(dòng)篩，物料運(yùn)動(dòng)平均速度v可按下式計(jì)算： 式中： ——角速度，rad/s； ——傾角對(duì)平均速度的影響系數(shù)，取=1； ——物料厚度影響系數(shù)，取=0.7； ——物料形狀影響系數(shù)，取=0.9； ——滑行運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)，取=1； ——振動(dòng)方向，。 則 篩面上的碎散物料是由大小不同的顆粒組成的。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(yùn)動(dòng)的直接影響，其他部分只是間接地受篩面運(yùn)動(dòng)的影響。由于顆粒之間雜亂無(wú)章地堆疊，使它們的運(yùn)動(dòng)相互干擾，因此，物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)情況很復(fù)雜。為了找出篩子工作參數(shù)與物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一些關(guān)系，不得不作一些簡(jiǎn)化，研究單個(gè)顆粒在篩面上的運(yùn)動(dòng)，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2-3所示。 在直線(xiàn)振動(dòng)篩中，篩箱是沿拋射角作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。處在篩面上的物料，也隨同篩面作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。如果取其中的一個(gè)顆粒為例，則作用在顆粒上的力除了顆粒本身的重力以外，還受到篩面運(yùn)動(dòng)時(shí)所給予的慣性力P。慣性力的方向與篩面運(yùn)動(dòng)的方向相同。 圖2－3　直線(xiàn)振動(dòng)篩顆粒受力圖 當(dāng)篩子工作時(shí)，顆粒脫離篩面被拋起的條件是： 式中：顆粒所受的慣性力； 　　　顆粒質(zhì)量； 　　　拋射角，直線(xiàn)振動(dòng)篩一般為； 　　　篩面傾角，對(duì)于作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的篩子，一般是水平安裝，傾角為零。 根據(jù)直線(xiàn)振動(dòng)篩的動(dòng)力學(xué)因素分析，篩子工作時(shí)篩箱的最大加速度為。由于假設(shè)顆粒的加速度與篩箱相同，所以顆粒所受的最大慣性力應(yīng)為。 最大加速度為 將此式代入上式，可得 或 式中，　篩箱的振幅，m 　　　　篩子激振器不平衡重的回轉(zhuǎn)速度，rad/s； 　　　　重力加速度，m/s2。 令 定義為篩分機(jī)的拋射強(qiáng)度，它是直線(xiàn)振動(dòng)篩的一個(gè)重要特征參數(shù)。從上式可見(jiàn)，拋射強(qiáng)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。顯然，篩箱的加速度和拋射角越大，拋射強(qiáng)度也就越大。 根據(jù)上述分析，＜1時(shí)，顆粒不可能脫離篩面，只能沿著篩面向前移動(dòng)。當(dāng)＞1時(shí)，顆粒能夠脫離篩面，作跳躍運(yùn)動(dòng)。所以就是顆粒脫離篩面的極限條件?？梢韵胂?，拋射強(qiáng)度越大，顆粒所受的慣性力也越大，拋射的也越高。這樣，有得于物料的透篩。但是，當(dāng)增大時(shí)，顆粒跳動(dòng)一次所需的時(shí)間也越長(zhǎng)。顯然，從充分發(fā)揮篩子的工作效率來(lái)看，跳動(dòng)所需的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也是不利的。顆粒跳動(dòng)一次的時(shí)間不超過(guò)篩面振動(dòng)一次的時(shí)間，才能充分利用篩面每次振動(dòng)的作用，所以，的另一個(gè)極限條件就是使顆粒跳動(dòng)一次的時(shí)間篩面振動(dòng)一次的時(shí)間，這是的上限。 圖2－4表示篩面和顆粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。圖中，橫坐標(biāo)是篩面運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，縱坐標(biāo)是篩面和顆粒運(yùn)動(dòng)的高度。從圖中可見(jiàn)，顆粒開(kāi)始與篩面一起運(yùn)動(dòng)，這時(shí)候，顆粒和篩子運(yùn)動(dòng)的速度和加速度是一樣的。但是，到了脫離點(diǎn)，當(dāng)顆粒所受的慣性力大于本身的重力時(shí)，顆粒就要脫離篩面，作拋射運(yùn)動(dòng)， 圖2－4　篩面和顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 篩面的行程則在激振器的作用下，仍然按正弦曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。到了落回點(diǎn)，顆粒重新與篩面相遇，并再與篩面一起運(yùn)動(dòng)。如果以表示篩面振動(dòng)的一次的時(shí)間，則： 根據(jù)上式，在脫離點(diǎn)的瞬間，篩面的速度和加速度分別為： 篩面上的顆粒同樣與獲得上述的速度和加速度。在脫離點(diǎn)，顆粒的加速度法向分量應(yīng)等于本身的重力加速度的法向分量，即： 由式：　 由于在脫離點(diǎn)的瞬間篩面的加速度和顆粒的加速度相等，即，則 或　　 按圖2－5，當(dāng)顆粒以作拋射運(yùn)動(dòng)時(shí)，其拋物線(xiàn)的軌跡方程式應(yīng)為： 傾斜篩面的直線(xiàn)方程為： 消去y,得兩曲線(xiàn)的交點(diǎn)： 圖2－5顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡 顆粒從拋起至落在篩面上的時(shí)間為： 若篩面振動(dòng)一次的時(shí)間為T(mén)，則。由于顆粒跳動(dòng)一次的時(shí)間最大不應(yīng)超過(guò)篩面振動(dòng)一次的時(shí)間，即： 將代入上式，兩邊平方，得： 或 亦即　　　　　　　　　　　　 所以，是拋射強(qiáng)度的另一個(gè)極限，在這種情況下，顆粒跳動(dòng)一次的時(shí)間恰好等于篩面振動(dòng)一次時(shí)間。因此，除了個(gè)別情況，顆粒需要較大的拋射力以外一般，不宜超過(guò)3.3。 2.3　動(dòng)力學(xué)因素的分析 雙軸振動(dòng)篩的篩箱用彈簧懸掛在機(jī)架上，借激振器的慣性力使篩箱作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。篩箱的振幅取決于篩箱的質(zhì)量、激振器的不平衡重的質(zhì)量和彈簧剛度等動(dòng)力學(xué)因素。從振動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，雙軸振動(dòng)篩是線(xiàn)性振動(dòng)系統(tǒng)。 圖2－6（a）為直線(xiàn)振動(dòng)篩的簡(jiǎn)化圖。篩子的激振力P作用在拋射方向y-y上，與篩呈β角。激振力、彈簧的合力均通過(guò)篩子重心。為使分析簡(jiǎn)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(dòng)力相比，相對(duì)較小，所以上述假設(shè)影響不大）。根據(jù)這些假定，可以把直線(xiàn)振動(dòng)篩的振動(dòng)系統(tǒng)繪成計(jì)算草圖［見(jiàn)圖2－6（b）］。在直線(xiàn)振動(dòng)篩工作中，篩子受4種力的作用： （1）篩箱運(yùn)動(dòng)的慣性力（篩箱及激振器質(zhì)量與加速度的乘積），即； （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(yùn)動(dòng)速度成正比），即； （3）彈簧恢復(fù)力（彈簧剛度與位移的乘積），即； （4）激振器產(chǎn)生的激振力，即。 在振動(dòng)篩中，為了保持動(dòng)力平衡，必須滿(mǎn)足的條件是: 慣性力＋阻尼力＋彈簧恢復(fù)力＋激振力＝0 （a） (b) 圖2－6　雙軸振動(dòng)篩的振動(dòng)系統(tǒng) 在振動(dòng)篩工作中，阻尼力相對(duì)很小，可以忽略不計(jì)。根據(jù)上述平衡條件，可以列出篩子工作時(shí)的微分方程： 式中　——篩箱質(zhì)量，kg; ——激振器不平衡重的質(zhì)量，kg; ——彈簧剛度，N/m; P——激振器的最大激振力，N， 微分方程的特解是： （2－1） 上式的常數(shù)A反映了篩箱在振動(dòng)過(guò)程中離平衡位置的最大距離，實(shí)際上就是振幅。 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(xiàn)振動(dòng)篩的振幅和各動(dòng)力學(xué)因素之間的關(guān)系。 3 振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)形式 按照設(shè)計(jì)任務(wù)的要求： Q=250t/h Q——給料量 主要用于準(zhǔn)備篩分，并且采用干法篩分，入料粒度。其結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。 圖 3-1 振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu) 1-出料口；2-下橫梁；3-上橫梁；4-加強(qiáng)板；5-側(cè)板；6-激振器；7-輪胎聯(lián)軸器； 8-電動(dòng)機(jī)；9-入料擋板；10-加強(qiáng)板；11-橡膠彈簧 3.1 篩面尺寸的確定 一般來(lái)說(shuō)，對(duì)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(zhǎng)度。篩面越長(zhǎng)，物料在篩上的停留時(shí)間就越長(zhǎng)，篩分效率也就越高。篩分效率與篩分時(shí)間（或篩面長(zhǎng)度）的關(guān)系如圖3－2所示。篩分初始，篩分效率增加很快，因?yàn)榇藭r(shí)有大量“易篩?！保恢?，由于剩余的細(xì)顆粒中“難篩?！焙肯鄬?duì)增多，篩分效率隨時(shí)間增加而逐漸減緩，因此，篩分時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是不合理的。篩面傾角一定時(shí)，要增加篩分時(shí)間，只有增加篩面長(zhǎng)度，而篩面過(guò)長(zhǎng)，既浪費(fèi)廠(chǎng)房空間又使篩子結(jié)構(gòu)笨重。 篩面寬度必須與篩面長(zhǎng)度保持一定的比例關(guān)系，這除了受篩框結(jié)構(gòu)的限制外，還因?yàn)楫?dāng)篩子負(fù)荷一定時(shí)，如果篩面寬度小而長(zhǎng)度很大，篩面上物料層就厚，物料中的細(xì)粒就難以接近篩面和透過(guò)篩孔；反之，如果篩面計(jì)劃調(diào)節(jié)很大而長(zhǎng)度小，物料層厚度固然減小，但由于顆粒在篩面上停留時(shí)間短，通過(guò)篩孔的機(jī)會(huì)少，篩分效率也會(huì)降低。一般，篩子長(zhǎng)度與寬度比為2.5～3。 圖3－2　篩分效率與篩分時(shí)間的關(guān)系 現(xiàn)采用25mm篩孔，根據(jù)資料查得篩面單位處理能力為20～25。 ——篩分機(jī)臺(tái)數(shù)； ——生產(chǎn)不均衡系數(shù)，?。? ——單位負(fù)荷定額，； ——篩分機(jī)有效面積。 一般認(rèn)為篩子的寬度與長(zhǎng)度之比為，初選篩面尺寸為， 所以 滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，篩面尺寸定為 3.2 激振器形式的確定 振動(dòng)器是振動(dòng)篩的振動(dòng)源，篩子的激振力由它產(chǎn)生，也叫激振器。 圖3-3 塊偏心式激振器 ZKB型直線(xiàn)振動(dòng)篩采用快偏心（K），自同步運(yùn)動(dòng)（B）的直線(xiàn)振動(dòng)篩（Z），圖3-3所示為ZKB型直線(xiàn)振動(dòng)篩激振器的基本結(jié)構(gòu)。它是一套激振器，由兩對(duì)主、副偏心塊、一根軸、兩套大游隙軸承及軸承座組成。激振力由主、副偏心塊產(chǎn)生，其激振力可由副偏心塊的質(zhì)量調(diào)節(jié)，如圖 3-4，采用大游隙軸承可解決在振動(dòng)過(guò)程中軸承溫升過(guò)高的問(wèn)題。這種激振器的特點(diǎn)是：重量輕、維修方便、激振力可調(diào)，可使篩箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，適用于大型篩分機(jī)上，但它結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。直線(xiàn)振動(dòng)篩采用4套塊偏心激振器，在篩箱兩側(cè)壁各安裝兩套。 圖3-4 激振器的不平衡重塊 3.3 篩箱形式的確定 篩分設(shè)備的篩箱是主要工作部件和承載部件。篩箱是由篩框及固定在它上面的篩面所組成，由于篩箱結(jié)構(gòu)和型式的不同，有時(shí)可表現(xiàn)了不同的篩分方法和不同特征的篩分設(shè)備，但不論什么樣的篩分設(shè)備都必須具備一定特征的篩面和篩框。 3.3.1篩框的結(jié)構(gòu)形式 各種篩子的篩框結(jié)構(gòu)大同小異，出現(xiàn)的問(wèn)題也基本相仿。對(duì)于當(dāng)前使用最多的振動(dòng)篩，主要問(wèn)題是梁斷和幫裂。 圖3-5是雙層篩面的圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩篩框的結(jié)構(gòu)，它是由側(cè)板1、后擋板2、下橫梁3和上橫梁4組合而成的。 側(cè)板是用鋼板制成，利用橫梁將兩塊側(cè)板連接起來(lái)，使篩框成為鋼質(zhì)整體結(jié)構(gòu)。側(cè)板用以傳遞激振力，它在中部鉚有座圈5，激振器就聯(lián)接在座圈上。為了加強(qiáng)側(cè)板的剛度，在座圈附近采用雙層鋼板，并在適當(dāng)部位鉚接角鋼6以補(bǔ)強(qiáng)。下橫梁采用槽鋼，上橫梁采用無(wú)縫鋼管，并用角鋼7和法蘭盤(pán)8分別鉚在側(cè)板上，上層篩面放置在側(cè)板內(nèi)側(cè)的角鋼9上，并用壓板10和木楔塊將它固緊。下層篩面放置在下橫梁的上面，用卡板拉緊。后擋板中間有能拆卸的后蓋板，供清洗和檢查篩面之用。 對(duì)于大型振動(dòng)篩，篩框一般采用高強(qiáng)度和高沖擊韌性的16Mn或鍋爐鋼板。在本設(shè)計(jì)中采用高強(qiáng)度和高沖擊韌性的16Mn鋼板，橫梁采用型鋼制作。 圖3-5雙層篩面的圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩篩框的結(jié)構(gòu) 1-側(cè)板；2-后擋板；3-下橫梁；4-上橫梁；5-圈座； 6-角鋼；7-角鋼；8-法蘭盤(pán)；9-角鋼；10-壓板 篩框的強(qiáng)度除了與本身材料有關(guān)，還與聯(lián)接方法有很大的關(guān)系。篩框結(jié)構(gòu)最常用的聯(lián)接方法有兩種：鉚接和焊接。焊接結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便，但易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，篩子在強(qiáng)列振動(dòng)下易在焊接縫處開(kāi)裂，所以適用于振動(dòng)強(qiáng)度較小的篩箱。鉚接結(jié)構(gòu)制造的尺寸準(zhǔn)確，沒(méi)有內(nèi)應(yīng)力，對(duì)振動(dòng)有較好的適應(yīng)性。但工藝繁雜、制造技術(shù)高。振動(dòng)強(qiáng)度大的篩箱，最好采用鉚接或者采用鉚、焊聯(lián)合的方法。由于焊接會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，一般情況下使用維修篩子時(shí)不在篩箱上焊接輔助部件，在受力大的地方尤其不允許。綜合比較后在本設(shè)計(jì)中，采用鉚接。 橫梁承受篩板和物料的重量及它自身在工作中的慣性力，橫梁可采用槽鋼、工字鋼、無(wú)縫鋼管、箱開(kāi)梁和壓形梁等幾種端面形式制成。 采用鋼管作橫梁，由于它在各方面的慣性矩相同，所以受力狀態(tài)較好，被普遍采用，它特別適用于作圓形運(yùn)動(dòng)的篩箱。通常鋼管兩端與法蘭盤(pán)焊接，法蘭通過(guò)緊固件再與篩框側(cè)板連接。箱形梁一般是由兩塊彎折后的槽形鋼板對(duì)接而成，它有利于承受兩個(gè)方向的力量，所以目前一些大面積的篩箱經(jīng)常采用。壓形梁是鋼板熱壓面成，可以制成所要求的形狀，在梁的轉(zhuǎn)角處要呈圓角，避免受力后產(chǎn)生的應(yīng)力集中，它也用在受力較大的大面積篩箱上。 篩箱的剛度是指它抵抗變形的能力。在篩子工作時(shí)，篩框受振動(dòng)產(chǎn)生的高頻慣性力可使局部構(gòu)件發(fā)生動(dòng)力變形，這種變形往往是橫梁或側(cè)板斷裂的一個(gè)原因。所以，加強(qiáng)篩框結(jié)構(gòu)的剛度，特別是連接部位的剛度是個(gè)重要問(wèn)題。橫梁的聯(lián)接如圖3-7所示。 圖 3-7 橫梁的聯(lián)接形式 1-側(cè)板；2-橡膠；3-無(wú)縫鋼管；4-筋板；5-法蘭盤(pán) 要消除焊接后內(nèi)應(yīng)力，最常用的方法是高溫退火處理，這個(gè)方法是將構(gòu)件均勻加熱至，工保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻。 在本設(shè)計(jì)中的篩框結(jié)構(gòu)如圖3-8所示。 圖3-8 篩框結(jié)構(gòu) 3.3.2 篩面的結(jié)構(gòu)形式 篩面是篩子承受被篩物料并完成篩分過(guò)程的最重要的工作部件。對(duì)篩面基本要求是：有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，最大的開(kāi)孔率（篩孔面積與篩面面積的比值），篩面不易堵塞，在物料運(yùn)動(dòng)時(shí)與篩孔相遇的機(jī)會(huì)較多。常用篩面有板狀篩面、紡織篩面、條縫篩面、棒條篩面和非金屬篩面五種。板狀篩面又稱(chēng)篩板，它是一種篩孔最大、篩面最牢固的篩面。篩孔可用沖壓和鉆孔兩種方法制成，篩孔有圓形、方形和矩形等多種。主要用于粗粒物料的篩分。在本設(shè)計(jì)中，采用圓形孔。在固定時(shí)，板狀篩面一般是在篩面兩側(cè)用木楔壓緊進(jìn)行固定，木楔遇水后膨脹，可將篩面壓得很緊，這種方法簡(jiǎn)單可靠。 為防止中部發(fā)生松動(dòng)，可用螺栓或U型螺栓壓緊。 篩面固定的方法對(duì)篩面工作的可靠性有很大的影響，這對(duì)由金屬絲或金屬條所制成的篩面表現(xiàn)得尤為突出。因?yàn)槿绻Y網(wǎng)的固定比較松馳，篩子振動(dòng)時(shí)，篩網(wǎng)就要產(chǎn)生局部抖動(dòng)，使篩絲產(chǎn)生局部的撓曲，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致篩絲的斷裂。通常鋼絲只能承受1百萬(wàn)到2百萬(wàn)次的反復(fù)彎曲，由于篩網(wǎng)固定松弛而使鋼絲固定變形的頻率等于篩箱振動(dòng)的頻率，則鋼絲只要工作2000分鐘，就達(dá)到疲勞極限?？梢?jiàn)正確地確定篩面的固定方法（如圖3-10所示），使網(wǎng)面在工作中不會(huì)松動(dòng)，具有很重要的意義。 篩網(wǎng)突出的優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)孔率大，可達(dá)總篩網(wǎng)面積的70%。但是與篩板比較，牢固性較差，使用壽命短，所以一般只用在細(xì)粒度物料的分級(jí)上。在選煤廠(chǎng)往往用于粒度小于13的煤炭分級(jí)。 金屬篩網(wǎng)的篩孔較大，金屬絲較粗，多有于對(duì)中細(xì)物料的篩分，在選煤廠(chǎng)往往于篩孔小于是13的煤炭篩分作業(yè)上?？仔味酁榉叫?，也有長(zhǎng)方形的，開(kāi)孔率高達(dá)。篩網(wǎng)材料常用低碳鋼。 圖 3-9 圓形篩孔的篩板 圖 3-10 篩板的固定方法 在本設(shè)計(jì)中，綜合考慮以上各種篩面的優(yōu)缺點(diǎn)以及設(shè)計(jì)要求入料顆粒較大（mm）的特點(diǎn)，因此選取板狀圓孔篩面。 3.4 減振形式的確定 振動(dòng)篩減振裝置有兩種形式，吊式減振裝置和座式減振裝置。 吊式減振裝置銷(xiāo)軸與振動(dòng)篩篩箱吊耳連接，通過(guò)鋼絲繩，彈簧底板把篩子吊掛在上部樓底板上。為了防止鋼絲繩搖擺，在鋼絲繩中部配有配重塊。 吊式減振裝置適用于質(zhì)量比較輕的小規(guī)格振動(dòng)篩。優(yōu)點(diǎn)是不占用篩箱下部空間，但需上層樓板作支撐。 座式減振裝置，是目前振動(dòng)篩比較常用的減振裝置。它由底座、主彈簧和上座等組成。在底座中安裝有阻尼器，用于緩解篩子停車(chē)過(guò)程中的共振力。阻尼彈簧通過(guò)橡膠摩擦塊在水平方向壓緊篩箱，摩擦塊與底座孔的上下間隙各為mm。阻尼力的大小可以通過(guò)螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié)。為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，前許多座式減振不再安裝阻尼器。 座式減振裝置與篩箱上的支撐裝置座相連，連接一般為鉸接式，便于調(diào)整篩箱安裝角度。座式減振裝置適合于各種規(guī)格振動(dòng)篩，因此被普遍采用。 座式減振裝置中的主彈簧既可采用金屬螺旋彈簧也可采用橡膠彈簧。金屬螺旋彈簧工作可靠，并具有良好的動(dòng)力性能，可以設(shè)計(jì)得相當(dāng)柔軟，從而有交地降低篩子對(duì)基礎(chǔ)的負(fù)荷，缺點(diǎn)是彈簧上下端面精度不易保證，易產(chǎn)生噪聲。橡膠彈簧內(nèi)阻較大，一般認(rèn)為在過(guò)共振區(qū)時(shí)應(yīng)該具有較低的振幅，噪聲低，其缺點(diǎn)是剛度較大，篩子對(duì)基礎(chǔ)的動(dòng)負(fù)荷較大，易老化。 在本設(shè)計(jì)中，考慮到橡膠彈簧的相對(duì)優(yōu)點(diǎn)，特別是在過(guò)共振區(qū)時(shí)具有較低的振幅，對(duì)延長(zhǎng)篩子的使用壽命具有很大作用，且噪聲低，所以選用橡膠彈簧的座式減振裝置。 3.5 傳動(dòng)形式的確定 振動(dòng)篩的傳動(dòng)裝置有帶傳動(dòng)、撓性聯(lián)軸器傳動(dòng)和聯(lián)合傳動(dòng)三種。V形帶傳動(dòng)功率大、效率高，被廣泛采用；常用的撓性聯(lián)軸器有萬(wàn)向聯(lián)軸器和瓣形輪胎聯(lián)軸器兩種，其中后者的撓性件用輸送帶制作，取材容易、維修方便、造價(jià)低，故應(yīng)用更為廣泛，其結(jié)構(gòu)如圖3-17所示。 圖3-17 傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 篩子在工作中存在振動(dòng)且振幅為，所以選用輪胎式聯(lián)軸器UL15型。其結(jié)構(gòu)如圖3-18所示。 表3-2 各種傳動(dòng)形式的比較 傳動(dòng) 裝置 帶傳動(dòng) 撓性聯(lián)軸器傳動(dòng) 膠帶與聯(lián)軸器聯(lián)合傳動(dòng) 優(yōu) 點(diǎn) 和 缺 點(diǎn) 1. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)容易成本低 2. 在電機(jī)轉(zhuǎn)速一定的情況下，帶傳動(dòng)速比可以在較大范圍內(nèi)任意設(shè)計(jì)，幫篩機(jī)振頻可在相應(yīng)范圍內(nèi)任意選擇。 3. 柔性好，能適應(yīng)安裝誤差及傳動(dòng)中心距的變化。 4. 膠帶易打滑、松馳、損壞、使從動(dòng)輪“丟轉(zhuǎn)”，造成篩機(jī)工作不穩(wěn)。 5. 帶張力作用在激振軸和電機(jī)軸上，使們承受交變應(yīng)力，易疲勞折斷，另外篩箱易產(chǎn)生橫向擺動(dòng)，電機(jī)易燒毀。 1. 根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速，只能有限地選擇振頻 2. 振器軸不“丟轉(zhuǎn)”，篩機(jī)工作平穩(wěn) 3. 具備帶傳動(dòng)的第①③兩條優(yōu)點(diǎn) 4. 能克服帶傳動(dòng)的第⑤條缺點(diǎn)。 1. 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造，維護(hù)費(fèi)用較高。 2. 帶傳動(dòng)中心距恒定不變，不易“丟轉(zhuǎn)”，帶壽命較長(zhǎng) 3. 具備帶傳動(dòng)第②③條優(yōu)點(diǎn) 4. 能克服帶傳動(dòng)第⑤條缺點(diǎn) 圖3-18輪胎聯(lián)軸器 經(jīng)過(guò)比較，輪胎聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)突出，可靠性高，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此電機(jī)與激振器之間采用輪胎聯(lián)軸器聯(lián)接，而兩側(cè)板上激振器之間為了保證同步轉(zhuǎn)動(dòng)和消除制造和安裝的同心誤差，在兩激振器之間采用萬(wàn)向聯(lián)軸器聯(lián)接。 圖3-19萬(wàn)向聯(lián)軸器 4 振動(dòng)篩參數(shù)計(jì)算 4.1 振動(dòng)篩的工藝參數(shù) 所選振動(dòng)篩 長(zhǎng)為6000 寬為2400 篩分有效面積 處理量 拋射角 拋射強(qiáng)度 一般直線(xiàn)振動(dòng)篩的，現(xiàn)取 振 幅 慣性振動(dòng)篩的振幅值必須足夠大，以便將接近篩孔尺寸的顆粒拋離篩面，減少堵孔，但振幅又不宜太大，否則，牽制頻率，甚至因其太大會(huì)提高振動(dòng)強(qiáng)度，通常直線(xiàn)振動(dòng)篩振幅，現(xiàn)取 頻 率 取 4.2 振動(dòng)篩參振質(zhì)量的初步確定 式中 ——振動(dòng)篩參振質(zhì)量； ——振動(dòng)篩單位面積參振質(zhì)量； ——篩箱面積。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于單層篩按考慮， 則 4.3 振動(dòng)篩所需激振力的計(jì)算 式中 ——激振力； ——振動(dòng)篩單振幅； ——振動(dòng)篩角頻率。 則 4.4 軸承的計(jì)算 4.4.1 確定軸承數(shù)量 由于采用自同步技術(shù)，兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)選取塊幫式偏心激振器，所以共有8套軸承。 即 4.4.2 確定軸承類(lèi)型 對(duì)于直線(xiàn)振動(dòng)篩一般可選用單列向心短圓柱滾子軸承和雙列向心球面滾子軸承。對(duì)比如下表： 表3-1 兩種軸承對(duì)比 單列向心短圓柱滾子軸承 雙列向心球面滾子軸承 優(yōu)點(diǎn) 1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低 2.承受動(dòng)載荷大 3.內(nèi)、外圈可分別安裝 1.承受靜載荷大 2.具有調(diào)心功能 3.軸向有限位作用 4.能承受一定的軸向力 缺點(diǎn) 1.軸各要有定位件 2.無(wú)調(diào)心作用 1.對(duì)于整體結(jié)構(gòu)箱式振動(dòng)器，安裝拆卸不便 根據(jù)上表結(jié)合實(shí)際，現(xiàn)選用單列向心短圓柱滾子軸承。 4.4.3 計(jì)算單個(gè)軸承當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 單個(gè)軸承當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 式中 ——單個(gè)軸承當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷； ——軸承數(shù)量，； ——振動(dòng)篩所需的總激振力； ——壽命系數(shù)，； ——負(fù)荷系數(shù)，所以查手冊(cè)選 ——速度系數(shù)，轉(zhuǎn)速為970時(shí)，查手冊(cè)得 =0.322 — —溫度系數(shù)，所以查手冊(cè)選； 則 所以查手冊(cè)，選用NH2326/C3單列向心短圓柱滾子大游隙軸承， 滿(mǎn)足使用條件 4.5 激振器的計(jì)算 4.5.1 偏心塊的計(jì)算 振動(dòng)篩在超共振狀態(tài)下工作時(shí)，由于彈簧的剛度很小，故在振幅計(jì)算式中的K值可以忽略，則可得 對(duì)于雙軸振動(dòng)篩： （M+2m）A=-2mr 式是負(fù)號(hào)表示機(jī)體振動(dòng)質(zhì)量和偏心塊質(zhì)量m的重心在振動(dòng)中心的兩個(gè)不同方向上，計(jì)算時(shí)取絕對(duì)值。r為偏心距，根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求設(shè)其為250mm。 而本機(jī)屬大型雙軸振動(dòng)篩，振動(dòng)篩單位面積參振質(zhì)量為0.6噸/米2，且篩面為2.4m×6m所以可以估算出振動(dòng)篩的重量 mj=2.4×6×0.6=8.64噸 則振動(dòng)篩的重量約為8.64噸 振動(dòng)機(jī)體質(zhì)量M可由公式進(jìn)行計(jì)算,其中Kw=0.3。 ——振動(dòng)機(jī)體質(zhì)量； ——篩子上的物料重量； ——物料結(jié)合系數(shù)，一般取0.15~0.3 由文獻(xiàn)五中式20-6-13可計(jì)算出篩子物料質(zhì)量mw 式中L槽體長(zhǎng)度，m。 =QL／3600V=250×6／(3600×0.203)=2052kg 則=8.64+0.3×2.052=8.64+0.6156=9.2556噸。 偏心塊質(zhì)量可算出，由（M+2m）A=-2mr代入計(jì)算可得 （9255.6+2m）×0.005=-2m×0.25 則m=90kg. 所以偏心塊重90kg 4.5.2 振動(dòng)篩功率的計(jì)算 篩子正常工作時(shí)將消耗兩部分功率，迫使篩子振動(dòng)的功率（振動(dòng)功率）以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦所消耗的功率（摩擦功率）。 振動(dòng)篩工作狀態(tài)消耗功率： 式中 ——振動(dòng)功率，； ——摩擦功率，； ——傳動(dòng)效率，；。 式中 ——阻尼系數(shù)，； ——總參振質(zhì)量，； ——振動(dòng)頻率（轉(zhuǎn)速），； ——振幅（單振幅），m。 則 式中 ——阻尼系數(shù)，； ——軸頸直徑，m； 則 則 由于振動(dòng)篩啟動(dòng)時(shí)偏心質(zhì)量的存在，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩很大，當(dāng)所選電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩能夠克服篩子的靜轉(zhuǎn)距時(shí)，篩子才能正常工作，因此還要校核啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 振動(dòng)篩所需要的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩： 式中 ——偏心塊偏心力矩， ——軸承靜摩擦力矩， ——振動(dòng)篩所需要的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩， 考慮到軸承靜摩擦力矩遠(yuǎn)小于偏心力矩，因此可忽略不計(jì)， 則 Μ=9550P\N 所以 P=ΜN\9550 =441×970\9550 =45kw 考慮到目前通常使用Y系列電動(dòng)機(jī)具有啟動(dòng)力矩大的特點(diǎn)，一般 時(shí)，篩子啟動(dòng)就沒(méi)有問(wèn)題。 ——電動(dòng)機(jī)額定力矩。 由于采用自同步雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，查手冊(cè)選用Y180L-6型15電動(dòng)機(jī)兩臺(tái)。 4.6軸的設(shè)計(jì)與校核 初步估算軸的直徑 選取45號(hào)鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理 由式 d 計(jì)算軸的最小直徑并加大3%以考慮鍵槽的影響 查表 取=110 則 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）確定軸的結(jié)構(gòu)方案 圖4-2 軸的結(jié)構(gòu) 兩軸承及軸承斜擋圈分別從兩端裝在2、4段，靠與3段的軸肩定位，偏心塊也分別從兩端裝在1、5段，靠軸承斜擋圈定位， （2）確定各段直徑和長(zhǎng)度 ②段 根據(jù)軸承動(dòng)載荷設(shè)計(jì)要求，選用NH2326/C3軸承，因此，軸承寬度，斜擋圈寬度，由于偏心塊靠斜擋圈定位，偏心塊與1段有5mm距離，所以 ①段 根據(jù)偏心塊軸孔直徑及厚度，同時(shí)考慮偏心塊靠斜擋圈定位，并滿(mǎn)足最小直徑的要求，端部靠螺栓和擋盤(pán)定位，軸和擋盤(pán)之間有一定的距離，所以 ③段 為滿(mǎn)足定位要求，其直徑應(yīng)大于②段，并滿(mǎn)足倒角和倒圓要求，所以 ， ④段、⑤段和①段、②段是一樣的直徑和長(zhǎng)度 （3）彎矩和扭矩圖 求軸承反力 求偏心塊處的彎矩 求軸的扭矩 按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度 當(dāng)量彎矩 取折合系數(shù) 軸的材料為45#鋼，調(diào)質(zhì)處理。查手冊(cè)得材料的許用應(yīng)力為 所以該軸滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。 。 圖 4-3 軸的受力分析　　　　 4.7 橡膠彈簧的計(jì)算 彈簧的總剛度 式中： ——頻率比，通常，取Z=5； ——參振質(zhì)量，； 則 式中：——彈簧的最大變形量， 式中： ——彈簧的自由高度，m； ——彈簧的外徑，m。 取 式中：——受壓面積與自由面積之比； ——彈簧的內(nèi)徑，取。 靜彈性模量與邵氏硬度的關(guān)系式為： 式中：橡膠彈簧的邵氏硬度，查手冊(cè)得 式中： ——靜彈性模量，； ——?jiǎng)訌椥阅Ａ浚? ——外形系數(shù)。 式中： ——彈簧的受壓面積， 強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足： 式中： ——橡膠的壓縮應(yīng)力，； ——橡膠的許用壓縮應(yīng)力，；取 所以滿(mǎn)足要求 式中： ——單個(gè)彈簧的剛度，； ——支撐彈簧的個(gè)數(shù)； 則 所以選用8個(gè)橡膠彈簧。 4.8萬(wàn)向聯(lián)軸器的選用計(jì)算 萬(wàn)向聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩： （） 交變載荷時(shí)： （） 式中 ——萬(wàn)向聯(lián)軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩，； ——萬(wàn)向聯(lián)軸器的疲勞轉(zhuǎn)矩，； ——萬(wàn)向聯(lián)器的理論轉(zhuǎn)矩，； ——驅(qū)動(dòng)功率，； ——萬(wàn)向聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速，； ——萬(wàn)向聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)速修正系數(shù)，查手冊(cè)選； ——萬(wàn)向聯(lián)軸器的軸承壽命修正系數(shù)，查手冊(cè)選； ——萬(wàn)向聯(lián)軸器的兩軸線(xiàn)折角修正系數(shù)，查手冊(cè)選；、 ——載荷修正系數(shù)。查手冊(cè)選 所以選用SWP200A-1850型萬(wàn)向聯(lián)軸器 滿(mǎn)足要求 5 振動(dòng)篩安裝、使用與維護(hù) 5.1　安裝及調(diào)試 5.1.1 安裝前的準(zhǔn)備 新設(shè)備在安裝前，應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真檢查。由于制造的成品庫(kù)存堆放時(shí)間較長(zhǎng)，容易產(chǎn)生軸承生銹、密封件老化或者在搬運(yùn)過(guò)程中損壞等，遇到這些問(wèn)題時(shí)需要更換零部件。 5.1.2 安裝 振動(dòng)篩的安裝要按一定順序進(jìn)行，一般說(shuō)來(lái)有以下幾個(gè)步驟： (1)安裝支撐裝置。安裝時(shí)，要將基礎(chǔ)找平，然后按照支撐裝置的部件圖和篩子的安裝圖，順序裝設(shè)各部件。彈簧裝入前，應(yīng)按端面標(biāo)記的實(shí)際剛度值進(jìn)行選配。 (2)將篩箱連接在支承裝置上。裝上后，應(yīng)按規(guī)定傾角進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于自同步直線(xiàn)振動(dòng)篩來(lái)說(shuō)，傾角為零。隔振彈簧的受力應(yīng)該均勻，其受力情況可通過(guò)測(cè)量彈簧的壓縮量進(jìn)行判斷。一般，給料端兩組彈簧的壓縮量必須一致，排料端兩組彈簧也應(yīng)如此，排料端和給料端的彈簧壓縮量可以有點(diǎn)差別。 (3)安裝電動(dòng)機(jī)。安裝時(shí)，電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)該找平電動(dòng)機(jī)的水平需要找正。 (4)查篩子各聯(lián)接部件（如篩板，激振器等）的固定情況，篩板應(yīng)均勻張緊，以防產(chǎn)生局部振動(dòng)。檢查傳動(dòng)部分的潤(rùn)滑清況，電動(dòng)機(jī)及控制箱的接線(xiàn)是否正確，并以手轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)部分，查看動(dòng)動(dòng)是否正常。 (5)檢查篩子的入料、出料溜槽以及篩下漏斗在工作時(shí)有無(wú)碰撞現(xiàn)象。 5.1.3 試運(yùn)轉(zhuǎn) 篩分機(jī)安裝完畢，應(yīng)該進(jìn)行空車(chē)試運(yùn)轉(zhuǎn)，初步檢查安裝質(zhì)量，并進(jìn)行必要的調(diào)整。 (1)篩子空車(chē)試運(yùn)轉(zhuǎn)不得小于8h,在此時(shí)間內(nèi)，觀(guān)察篩子是否啟動(dòng)平穩(wěn)迅速，振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)是否穩(wěn)定，有無(wú)特殊噪聲，通過(guò)振幅目測(cè)指示牌觀(guān)察其振幅是否符合要求。 (2)篩子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，篩箱運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生橫擺。如出現(xiàn)橫擺，其原因可能是兩側(cè)彈簧高差過(guò)大，吊掛鋼絲繩的拉力不均，轉(zhuǎn)動(dòng)軸不水平或三角帶過(guò)緊，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。 (3)開(kāi)車(chē)4h內(nèi)，軸承溫度漸增，然后保持穩(wěn)定，最高溫度不超過(guò)75℃，溫升不超過(guò)40℃ ⑷如果開(kāi)車(chē)后有異常噪聲或軸承溫度急劇升高，應(yīng)立即停車(chē)，檢查是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活及潤(rùn)滑是否良好等，待排除故障后再啟動(dòng)。 ⑸開(kāi)車(chē)2～4小時(shí)后停機(jī)檢查各連接部件是否松動(dòng)，如果松動(dòng)，待緊固后開(kāi)車(chē)。 ⑹試車(chē)8h后如無(wú)故障，才可對(duì)安裝工程驗(yàn)收。 5.2 振動(dòng)篩的操作、維護(hù)和維修 5.2.1操作 在篩子啟動(dòng)前，應(yīng)首先去檢查螺栓等連接部件是否可靠固定，電氣元件有無(wú)失效，激振器的主軸是否靈活，軸承的油滑情況是否良好。 篩子的啟動(dòng)次序是：如有除塵裝置應(yīng)先啟動(dòng)，然后啟動(dòng)篩子待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，才允許向篩面均勻地給料，停車(chē)順序與此相反。 往篩子設(shè)備上給料要適量，不要過(guò)多。過(guò)多雖然處理能力大，但篩子效率低，只起一個(gè)溜槽作用。也不要太少，過(guò)少篩子處理能力小，沒(méi)有充分利用篩子。給料要求連續(xù)均勻，要使物料布滿(mǎn)整個(gè)篩面寬度成一等厚度層。此外，要及時(shí)處理和維修篩面。 5.2.2　維護(hù) 在篩子正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要密切注意軸承的溫度。一般不得超過(guò)40℃，最高不得超過(guò)60℃。 運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中要注意篩分機(jī)有無(wú)強(qiáng)烈噪音。篩箱振動(dòng)應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)，不準(zhǔn)有不正常的轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象。若篩箱有搖晃現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，應(yīng)檢查四根支承彈簧的剛度是否一致，有無(wú)折斷現(xiàn)象。 設(shè)備在運(yùn)行期內(nèi)，應(yīng)定期檢查磨損情況，如零件磨損過(guò)度，應(yīng)立即予以更換。 應(yīng)經(jīng)常檢查篩面有無(wú)松動(dòng)，有無(wú)篩面局部磨損造成漏煤，有無(wú)篩面的篩孔因長(zhǎng)時(shí)間工作磨損變大或變形，從而影響各級(jí)粒度和篩分效率。遇上以上情況，嚴(yán)重者應(yīng)立即停機(jī)維理。 篩分機(jī)的軸承部分必須設(shè)有良好的潤(rùn)滑。當(dāng)軸承安裝良好，無(wú)發(fā)熱，漏油時(shí)?？擅扛粢恍瞧谧笥矣脴屪⑷朦S油一次，每隔兩個(gè)月左右，應(yīng)拆開(kāi)軸承殼，將軸承進(jìn)行清洗，重新注入潔凈的黃油。 篩子維護(hù)和檢修的目的是通過(guò)修理和更換損壞、磨損的零部件的方法恢復(fù)篩子的工作能力，其內(nèi)容包換日常維護(hù)、定期檢查和修理。 1、 日常維護(hù) 日常維護(hù)內(nèi)容包括篩子表面，特別是篩面緊固情況，松動(dòng)時(shí)應(yīng)及時(shí)緊固。定期清洗篩子表面，對(duì)于漆皮脫落部件應(yīng)及時(shí)修理，除銹并涂漆，對(duì)于裸露的加工表面應(yīng)涂以工業(yè)凡士林以防生銹。 2、 定期檢查 定期檢查包括周檢和月檢。 （1） 周檢：檢查激振器、篩面、支撐裝置等各部螺栓緊固情況，當(dāng)有松動(dòng)時(shí)應(yīng)加以緊固。檢查傳動(dòng)裝置的使用狀況和連接螺栓的鎖緊情況，檢查三角帶張緊程度，必要時(shí)適當(dāng)張緊。檢查篩子時(shí)，須特別注意查看在飛輪上的不平穩(wěn)重塊固定得是否可靠，如固定不牢，篩子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不平穩(wěn)重塊就可能脫離飛輪，導(dǎo)致安全事故。 （2） 月檢：檢查篩面磨損情況，如妨現(xiàn)明顯的局部磨損應(yīng)采取必要的措施，并重新緊固篩面。檢查整個(gè)篩框，主要檢查主梁和全部橫梁焊縫情況，并仔細(xì)檢查是否有局部裂紋。檢查篩箱全部螺栓情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)螺栓與側(cè)板有間隙或松動(dòng)時(shí)，應(yīng)更換新的螺栓。 5.2.3 檢修 篩子零件的檢修期限隨其結(jié)構(gòu)與工作條件而有所區(qū)別。一般在兩年內(nèi)不進(jìn)行大檢修，而只更換某些磨損零件，在所有零部件中篩面是最容易磨損的部件，其次是傳動(dòng)膠帶，彈簧及軸承。必須定期檢修更換