直線振動(dòng)篩設(shè)計(jì)

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摘 要 振動(dòng)篩的研究不斷地向著標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展，并引入現(xiàn)代化設(shè)計(jì)手段，采用新材料、新技術(shù)、新工藝，其目的在于不斷擴(kuò)大篩機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的需要，并擔(dān)當(dāng)對(duì)外出口的任務(wù)。 本文所設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩的篩分物料為球磨機(jī)產(chǎn)品。該產(chǎn)品的大小不是很平均，為了做出更符合要求的物料就需要用振動(dòng)篩來(lái)將球磨機(jī)產(chǎn)品進(jìn)一步細(xì)分，將不符合要求的物料重新用球磨機(jī)磨小。經(jīng)過(guò)這樣的反復(fù)處理最終將物料全部做成符合要求的產(chǎn)品。本課題的振動(dòng)篩為自同步雙振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、成本低、容易操作及維護(hù)等。其篩箱為板梁鉚焊組合結(jié)構(gòu)，由主副側(cè)板、管梁、入料擋板、出料板、篩板等組成，側(cè)板選用低合金壓力容器鋼板，強(qiáng)度高、可焊性好，周邊折彎，并在振動(dòng)方向及沿縱向連接多根角鋼，使側(cè)板剛度大大增強(qiáng)，有利于強(qiáng)度的提高和噪音的降低。管梁由法蘭盤(pán)、無(wú)縫鋼管、加強(qiáng)槽鋼等組成，重量輕、強(qiáng)度大，便于制造安裝，具有互換性。加強(qiáng)槽鋼上有T形孔，使用T形螺栓，便于篩板的安裝維護(hù)，消除U形螺栓對(duì)管梁的磨損。工作原理：兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)的型號(hào)相同，可以產(chǎn)生一種組合的直線振動(dòng)。這種振動(dòng)可以使輸送槽體中的物料運(yùn)動(dòng)，并與篩面發(fā)生碰撞，使小于篩孔的物料透過(guò)，從而實(shí)現(xiàn)物料的幾何分級(jí)，實(shí)現(xiàn)篩分。總體方案為：采用普通篩分法，振動(dòng)形式為共振，運(yùn)動(dòng)軌跡為直線運(yùn)動(dòng)，激振方式為慣性式，隔振方式為一級(jí)隔振，隔振彈簧為金屬螺旋式隔振彈簧。 關(guān)鍵詞：振動(dòng)篩; 篩箱; 振動(dòng)電機(jī) I Abstract The shaker research unceasingly to the standardization, the seriation, the universalized development, and the introduction modernization design method, uses the new material, the new technology, the new craft, its goal lies in unceasingly expands the sieve machine application domain, satisfies national economy construction the need to develop, and takes on the foreign exportation the duty. Finally completely makes after such repeatedly processing the materi all tallies the request product. This topic shaker for self-synchronizing pair vibration motor-driven, Its characteristic is the structure simple, the installs convenient, the cost low, is easy to operate and the maintenance and so on. It sieves the box is board crossbeam riveting hitch welds built-up section, By host vice- side bar, Hollow beam, Enters the material back plate, Leaves material board, Sieves board and so on composition, The side bar selects the low-alloy pressure vessel steel plate, The intensity is high, The weldability is good, Peripheral knee bend, And in the vibration direction and along longitudinal connects themulti- roots angle steel, Causes the side bar rigidity big enhancement, Is advantageous to the intensity enhancement and noise reducing. Hollow beam by flange plate, Seamless steel pipe, Strengthens composition and so on channel steel, The weight light, the intensity is big, is advantageous for themanufacture installment, Has the interchangeability. Strengthens in the channel steel to have the T shape hole, Uses the T shape bolt, Is advantageous for screen board installs the maintenance, Eliminates the U shape bolt to the hollow beam attrition. Principle of work: Two vibrate the electrical machinery the model to be same, May have one kind of combination straight-line oscillation. This kind of vibration may cause in the transportation trough body thematerial movement, And has the collision with the screening surface, And has the collision with the screening surface, Thus realization material geometry graduation, Realization screening. The overall plan is: Uses the ordinary screening law, The vibration form for resonates, The path is the translation, Stirs up the strength vibration the way is the inertia type, The vibration isolation way is level of vibration isolations, The vibration isolation spring is the metal screw type vibrationisolation spring。 Keywords:the vibration screen; the box screen; the vibration electric machinery II 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 概述 1 1.1國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 1 1.2振動(dòng)機(jī)械的用途和分類 2 1.2.1振動(dòng)機(jī)械的組成 2 1.2.2振動(dòng)機(jī)械的特點(diǎn) 3 1.2.4振動(dòng)機(jī)械的分類 3 第2章 主要問(wèn)題及解決方案 5 2.1 振動(dòng)篩降噪措施 5 2.2 常見(jiàn)故障及處理措施 5 2.2.1 篩分時(shí)篩子不下料或下料不暢 5 2.2.2 篩框斷裂根 5 2.2.3 軸承過(guò)熱 5 2.2.4 篩分的分級(jí)(根據(jù)篩分的目的) 6 2.2.5 設(shè)計(jì)參數(shù) 6 第3章 直線振動(dòng)細(xì)篩的結(jié)構(gòu)、工作原理及總體方案的比較確定 7 3.1結(jié)構(gòu)及工作原理 7 3.2直線型振動(dòng)細(xì)篩的特點(diǎn) 7 3.3 各類篩分方法的比較確定 8 3.3.1 普通篩分方法 8 3.3.2 概率篩分方法 9 3.3.3 等厚篩分法 9 3.3.4 概率等厚篩分法 9 3.3.5 篩分方法的確定 9 3.4 振動(dòng)形式的確定 10 3.4.1 非共振篩 10 3.4.2 共振篩 10 3.5 運(yùn)動(dòng)軌跡的確定 10 3.5.1 圓運(yùn)動(dòng)軌跡 10 3.5.2 直線運(yùn)動(dòng)軌跡 10 3.6激振方式的比較 11 3.6.1 彈性連桿式 12 3.6.2 電磁式 12 3.6.3 慣性式 12 3.6.4 激振方式的確定 13 第4章 其它零部件的選擇 14 4.1隔振系統(tǒng)的選擇 14 4.2篩箱的設(shè)計(jì)分析與計(jì)算 14 4.2.1 篩面 14 4.2.2篩面的固定方法 19 4.2.3篩框 21 4.3支撐裝置的選擇 21 第5章 各部分設(shè)計(jì)計(jì)算 23 5.1運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的選擇計(jì)算 23 5.1.1 物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的選擇 23 5.1.2 安裝傾角的選擇 23 5.1.3 振動(dòng)方向角的選擇 23 5.1.4 物料的平均速度 23 5.2工藝參數(shù)的確定 24 5.3動(dòng)力學(xué)參數(shù)的選擇計(jì)算 24 5.3.1工作機(jī)體的質(zhì)量 24 5.3.2物料的結(jié)合質(zhì)量 24 5.3.3 隔振系統(tǒng)的頻率比及隔振彈簧剛度 25 第6章 安裝，使用，和檢修 26 6.1 安裝 26 6.2 直線振動(dòng)篩的使用和檢修 27 6.2.1 篩幫及篩框橫梁斷裂 27 6.2.2 篩箱橫梁斷裂 27 6.2.3 振動(dòng)篩的檢修 27 6.2.4 振動(dòng)器潤(rùn)滑與密封 28 第7章 結(jié)論 29 參考文獻(xiàn) 30 致 謝 31 IV 第1章 概述 1.1國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 直線振動(dòng)篩是目前我國(guó)煤炭企業(yè)使用最多的一種振動(dòng)篩。這種篩子的激振器是由兩根帶有不平衡重量的軸組成。兩根軸做反向同步回轉(zhuǎn)，所產(chǎn)生的離心力使篩箱發(fā)生振動(dòng)。根據(jù)不平衡重心在軸的位置不同，篩箱振動(dòng)的軌跡可以是直線和橢圓兩種形式。目前一般使用的雙軸篩篩箱的運(yùn)動(dòng)軌跡都是直線，所以，這種篩子又叫直線振動(dòng)篩。直線振動(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），一般為30度，45度，60度，國(guó)產(chǎn)篩拋射角一般為45度。直線振動(dòng)篩有很大的加速度，因此特別使用于煤炭中細(xì)粒級(jí)的脫水和脫泥，也可用于中細(xì)物料的篩分。 我國(guó)的直線振動(dòng)篩已有DS和ZS兩個(gè)系列，并且性能良好。我國(guó)在篩分機(jī)大型化方面發(fā)展很快，2ZS2570型振動(dòng)篩，于1980年通過(guò)國(guó)家鑒定，并推廣應(yīng)用，這是我國(guó)直線振動(dòng)篩發(fā)展的標(biāo)志，并且此種振動(dòng)篩解決了過(guò)去振動(dòng)篩溫升高，漏油及噪音大等問(wèn)題。為加快我國(guó)篩分機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展步伐,國(guó)內(nèi)一些制造廠紛紛引進(jìn)國(guó)外專利制造技術(shù),在消化引進(jìn)及吸收國(guó)外新技術(shù)的基礎(chǔ)上,　研制定型的產(chǎn)品有：YK型和ZKX型直線振動(dòng)篩。這些類型的篩分機(jī)正在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用。 70年代以來(lái),篩分技術(shù)發(fā)展的很快,世界上涌現(xiàn)了不少新型篩分機(jī).對(duì)比歸納,結(jié)構(gòu)上比較具有代表性,技術(shù)上比較先進(jìn)的是德國(guó)KHD公司制造的USK型和USL型振動(dòng)篩,日本神戶制剛所制造的HLW型振動(dòng)篩等. 目前國(guó)內(nèi)篩機(jī)產(chǎn)品種類有圓振動(dòng)篩、直線振動(dòng)篩、橢圓振動(dòng)篩、高頻振動(dòng)篩、弧形篩、等厚篩、概率篩、冷礦篩、熱礦篩、節(jié)肢篩等，產(chǎn)品已在冶金、礦山、煤炭、輕工等許多行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，基本上滿足了國(guó)內(nèi)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。據(jù)2002年行業(yè)調(diào)查了解，全國(guó)篩分機(jī)械制造企業(yè)已多達(dá)300余家，從所有制來(lái)看，除國(guó)營(yíng)、集體、股份制外，還有外資和合資企業(yè)，特別是股份制、民營(yíng)企業(yè)發(fā)展很快。全國(guó)篩分機(jī)械市場(chǎng)年產(chǎn)值約為5億元左右，今年又有大的增長(zhǎng)，年產(chǎn)值超過(guò)1500萬(wàn)元以上的企業(yè)有10余家。由于我國(guó)東部經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，篩分機(jī)械制造企業(yè)也主要分布在東北、華北、華東和中南地區(qū)，尤其是鞍山新鄉(xiāng)地區(qū)，這兩個(gè)地區(qū)的篩分機(jī)械產(chǎn)值約占全國(guó)總產(chǎn)值的50％左右，可是在西部地區(qū)，還沒(méi)有一家像樣的篩分設(shè)備制造企業(yè)。我國(guó)篩分設(shè)備制造企業(yè)雖然很多，但是真正具備實(shí)力的很少。目前全國(guó)具有獨(dú)立研究開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品能力的企業(yè)不多，大約有3～4家，每年能創(chuàng)新開(kāi)發(fā)幾個(gè)新產(chǎn)品，而大多數(shù)企業(yè)仍是生產(chǎn)常規(guī)較為陳舊的產(chǎn)品。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造水平上，全國(guó)大約只有4～5家企業(yè)的機(jī)械裝備和工藝水平真正具備制造較大篩分機(jī)械的能力。德國(guó)申克和KHD公司是國(guó)際著名的篩分機(jī)械制造企業(yè)，他們的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是和工程設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行的：首先要對(duì)被篩物料的物理、化學(xué)性質(zhì)以及在工藝流程中所需達(dá)到的要求進(jìn)行分析，選擇合理的技術(shù)參數(shù)、進(jìn)行模擬樣機(jī)試制、進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)計(jì)算、工作圖設(shè)計(jì)、產(chǎn)品試制、檢驗(yàn)、服務(wù)、工藝試驗(yàn)、跟蹤服務(wù)、產(chǎn)品改進(jìn)設(shè)計(jì)、定型等一系列程序，最后實(shí)現(xiàn)交鑰匙工程。 1.2振動(dòng)機(jī)械的用途和分類 在很多情況下不可避免地會(huì)遇到各種各樣的振動(dòng)現(xiàn)象。許多振動(dòng)現(xiàn)象是不必要和有害的，會(huì)產(chǎn)生噪音污染、降低機(jī)器壽命而造成損失，強(qiáng)烈的振動(dòng)還可能造成人員和建筑物的傷害，應(yīng)盡量避免。但是在某些場(chǎng)合振動(dòng)是有益的，比如利用振動(dòng)可提高某些機(jī)器的工作效率、完成許多工藝的過(guò)程。近年來(lái)應(yīng)用振動(dòng)原理的機(jī)械（簡(jiǎn)稱振動(dòng)機(jī)械）得到了迅速的發(fā)展。它們?cè)诘V山、冶金、化工廠、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和加工廠中得到了廣泛的應(yīng)用[2]。 二十幾年來(lái)，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外科技工作者孜孜不倦的探索和堅(jiān)持不懈的努力，振動(dòng)理論日趨完善，振動(dòng)規(guī)律逐漸為人們掌握，振動(dòng)也逐漸被應(yīng)用到許多工業(yè)部門(mén)用來(lái)完成某些工藝過(guò)程來(lái)提高生產(chǎn)率。振動(dòng)機(jī)械的廣泛應(yīng)用奠定了機(jī)械振動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)，同時(shí)也決定了機(jī)械振動(dòng)學(xué)的地位?，F(xiàn)在，機(jī)械振動(dòng)學(xué)這門(mén)有前途的學(xué)科已逐步完善起來(lái)了。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前已用于生產(chǎn)中的振動(dòng)機(jī)有幾十種之多，有不少在工業(yè)中各部門(mén)發(fā)揮著重要的作用。 1.2.1振動(dòng)機(jī)械的組成 振動(dòng)機(jī)械通常由三部分組成 （1）激振器 用以生產(chǎn)周期變化的激振力，使工作機(jī)體產(chǎn)生持續(xù)的振動(dòng)，常用的激振器有慣性式激振器、彈性連桿式激振器、電磁式激振器，液壓式和氣動(dòng)式激振器以及凸輪式激振器等。 （2）工作機(jī)體或平衡機(jī)體 工作機(jī)體完成工藝過(guò)程、平衡架、平衡慣性力，起保護(hù)作用。如：輸送槽、箱體、臺(tái)面、平衡架體等，為完成各種工藝過(guò)程，它們通常做周期性運(yùn)動(dòng)。 （3）彈性元件（彈簧） 彈性元件包括隔振彈簧（其作用是支撐振動(dòng)質(zhì)體，使機(jī)體實(shí)現(xiàn)所需要的振動(dòng)，并減小傳給地基或結(jié)構(gòu)架的動(dòng)載荷）、主振彈簧（即共振彈簧或稱蓄能彈簧）和連桿彈簧（傳遞激振力等）。 1.2.2振動(dòng)機(jī)械的特點(diǎn) 振動(dòng)機(jī)械同其它類型機(jī)械相比：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、重量較輕、成本較低、能耗少、安裝方便、維修容易等。缺點(diǎn)是傳給地基的振動(dòng)較大，零部件工作壽命短、噪音較大，并且有些振動(dòng)機(jī)械還存在著振幅不夠穩(wěn)定、調(diào)整復(fù)雜等。 1.2.3振動(dòng)機(jī)械的用途 物料的輸送，物料的篩分、選別、脫水、冷卻和干燥，物料的粉磨、物件的清理，松散物料的成型或緊實(shí)，儀器、機(jī)器及其它零部件的測(cè)試等等。 1.2.4振動(dòng)機(jī)械的分類 （1）慣性式振動(dòng)機(jī) 如圖1-1所示，慣性式振動(dòng)機(jī)是由慣性激振器驅(qū)動(dòng)，慣性激振器通常是由偏心塊、主軸、軸承和軸承座等組成（如圖1-2所示）。 圖1-1慣性振機(jī)簡(jiǎn)圖 圖1-2 慣性激振器 1—激振器 2—工作機(jī)體 3—彈性元件 4—偏心塊 5—主軸 6—軸承和軸承座 （2）彈性連桿式振動(dòng)機(jī) 彈性連桿式振動(dòng)機(jī)是由彈性連桿式激振器驅(qū)動(dòng)的（如圖1-3所示），彈性連桿式激振器由偏心軸、連桿及連桿端部的彈簧所組成，工作機(jī)體借彈性連桿激起振動(dòng)。 圖1-3彈性連桿式振動(dòng)機(jī)工作原理簡(jiǎn)圖 1—工作機(jī)體 2—連桿彈簧 3—彈性元件 4—連桿 5—偏心軸 （3）電磁式振動(dòng)機(jī) 電磁式振動(dòng)機(jī)是由電磁激振器驅(qū)動(dòng)的一種振動(dòng)機(jī)。 （4）其它振動(dòng)機(jī) 它們是由風(fēng)動(dòng)式激振器、液壓式激振器和凸輪式激振器驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)機(jī)。 第2章 主要問(wèn)題及解決方案 2.1 振動(dòng)篩降噪措施 緊固振動(dòng)篩上的所有部件，特別是需要經(jīng)常更換的篩板，避免由于個(gè)別部件的松動(dòng)而產(chǎn)生的額外振動(dòng)；將沖孔鋼篩板更換為彈性模量小、沖擊噪聲低的聚氨酯篩板或者橡膠篩板；在篩箱的側(cè)板、入料給料口、排料口和接料底盤(pán)內(nèi)加貼橡膠板，這樣可以有效地抑制側(cè)板的高頻振動(dòng)，減少輻射噪聲；采用柔性輻板齒輪來(lái)代替鋼齒輪，即在齒輪的輻板上利用橡膠彈性體傳遞扭矩，吸收齒輪嚙入、嚙出所造成的振動(dòng)；用橡膠彈簧替代鋼制彈簧，以減少?zèng)_擊；在激振器的體外加裝軟式隔聲罩；對(duì)軸承的內(nèi)外套之間加以阻尼處理，軸承的滾動(dòng)體可以制作成空心滾動(dòng)體或者在空心滾動(dòng)體的內(nèi)部加入阻尼材料，這樣能夠減小軸承的振動(dòng)和降低軸承的噪聲。 2.2 常見(jiàn)故障及處理措施 2.2.1 篩分時(shí)篩子不下料或下料不暢 一是給煤溜槽與篩面之間有落差太小，應(yīng)是其落差在400~500mm之間。二是新更換或新安裝的振動(dòng)篩實(shí)際處理量達(dá)不到理論設(shè)計(jì)時(shí)的處理量，即無(wú)法滿足生產(chǎn)要求，這時(shí)應(yīng)提高篩子角度、加大激振力，如果還無(wú)法滿足要求，就需要對(duì)篩面進(jìn)行改造：將入料端的篩孔加大。還要注意的一點(diǎn)是給料槽寬度要適中，如果過(guò)窄，物料則不能均勻地分布于篩面的寬度方向上，篩子的篩分面積也不能合理有效利用，篩分效果將會(huì)受到影響。 2.2.2 篩框斷裂根 據(jù)斷裂力學(xué)的原理，篩框顫抖容易發(fā)生斷裂，所以解決該問(wèn)題的最佳辦法就是加厚側(cè)板，或者對(duì)激振器附近的側(cè)板局部增加附板以增強(qiáng)整個(gè)篩體的剛性，這樣篩框就不容易發(fā)顫和斷裂了。 2.2.3 軸承過(guò)熱 第一種最常見(jiàn)的原因是由于軸承徑向游隙太小。由于振動(dòng)篩上的軸承承載的負(fù)荷較大，頻率較高，且載荷一直是變動(dòng)的，所以軸承必須采用大游隙。如果使用的是普通游隙的軸承，就必須將軸承外圈再次磨削，使之成為大游隙。再者就是軸承壓蓋頂?shù)锰o，也會(huì)造成這種現(xiàn)象。壓蓋與軸承外圍之間必須有一定間隙，以保證軸承正常的散熱和一定的軸向串動(dòng)。該間隙可以通過(guò)端蓋和軸承座之間的密封墊來(lái)進(jìn)行調(diào)整。正常情況下，空車試車4h，軸承溫度應(yīng)保持不變。 2.2.4 篩分的分級(jí)(根據(jù)篩分的目的) （1）獨(dú)立篩分 其目的是得到適合于用戶要求的最終產(chǎn)品。例如，在黑色冶金工業(yè)中，常把含鐵較高的富鐵礦篩分成不同的粒級(jí)，合格的大塊鐵礦石進(jìn)入高爐冶煉，粉礦則經(jīng)團(tuán)礦或燒結(jié)制塊入爐。 （2）輔助篩分 這種篩分主要用在選礦廠的破碎作業(yè)中，對(duì)破碎作業(yè)起輔助作用。一般又有預(yù)先篩分和檢查篩分之別。預(yù)先篩分是指礦石進(jìn)入破碎機(jī)前進(jìn)行的篩分，用篩子從礦石中分出對(duì)于該破碎機(jī)而言已經(jīng)是合格的部分，如粗碎機(jī)前安裝的格條篩，篩分其篩下產(chǎn)品。這樣就可以減少進(jìn)入破碎機(jī)的礦石量，可提高破碎機(jī)的產(chǎn)量。 （3）準(zhǔn)備篩分 其目的是為下一作業(yè)做準(zhǔn)備。如重選廠在跳汰前要把物料進(jìn)行篩分分級(jí)，把粗、中、細(xì)不同的產(chǎn)物進(jìn)行分級(jí)跳汰。 （4）選擇篩分 如果物料中有用成分在各個(gè)粒級(jí)的分布差別很大，則可以經(jīng)篩分分級(jí)得到質(zhì)量不同的粒級(jí)，把低質(zhì)量的粒級(jí)篩除，從而相應(yīng)提高了物料的品位，有時(shí)又把這種篩分叫篩選。 （5）脫水篩分 篩分的目的是脫除物料的水分，一般在洗煤廠比較常見(jiàn)。此外，物料含水含泥較高時(shí)，也用篩分進(jìn)行脫泥。 2.2.5 設(shè)計(jì)參數(shù) 處理量 200t/h 給料粒度 ≤100mm 振幅 3～5mm 振動(dòng)頻率 16Hz 篩分粒級(jí) 25mm 第3章 直線振動(dòng)細(xì)篩的結(jié)構(gòu)、工作原理及總體方案的比較確定 3.1結(jié)構(gòu)及工作原理 圖3-1 振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1— 振動(dòng)電機(jī) 2—法蘭盤(pán) 3—箱體 4—壓塊 5—篩面 6—隔振彈簧 由圖3-1可知該振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)由振動(dòng)電機(jī)、電機(jī)回轉(zhuǎn)底盤(pán)、隔振彈簧、箱體、篩面、篩網(wǎng)以及壓緊裝置等部分組成。 工作原理：兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)的型號(hào)相同，可以產(chǎn)生一種組合的直線振動(dòng)。這種振動(dòng)可以使輸送槽體中的物料運(yùn)動(dòng)，并與篩面發(fā)生碰撞，使小于篩孔的物料透過(guò)，從而實(shí)現(xiàn)物料的幾何分級(jí)，實(shí)現(xiàn)篩分。 3.2直線型振動(dòng)細(xì)篩的特點(diǎn) 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自同步振動(dòng)機(jī)，是新近發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)技術(shù)。它的特點(diǎn)如下： （1）利用自同步原理代替了強(qiáng)制同步式振動(dòng)機(jī)中的齒輪傳動(dòng)，使傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單。 （2）由于取消了齒輪傳動(dòng)，而使機(jī)器餓潤(rùn)滑、維護(hù)和檢修的經(jīng)常性工作大為簡(jiǎn)化。 （3）采用激振電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)是其結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單。 （4）自同步振動(dòng)電機(jī)激振器的主軸可在較大距離下進(jìn)行安裝。 （5）該振動(dòng)電機(jī)便于實(shí)現(xiàn)通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。 由于本課題所設(shè)計(jì)的這種振動(dòng)篩正是雙振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自同步直線振動(dòng)篩，所以其具有以上特點(diǎn)。 3.3 各類篩分方法的比較確定 為滿足直線振動(dòng)細(xì)篩的要求和工作特點(diǎn)，我們將振動(dòng)篩分機(jī)所采用的各類篩分方法加以比較，從而確定最佳方案，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。首先，對(duì)物料的篩分采用的方法大致有以下幾種：普通篩分法、概率篩分法、等厚篩分法、概率等厚篩分法等。下面具體說(shuō)明每一種篩分方法及其特點(diǎn)。 3.3.1 普通篩分方法 普通篩分方法在工業(yè)部門(mén)中的應(yīng)用已有幾十年的歷史，已得到了比較完善的發(fā)展。應(yīng)用這種方法的篩機(jī)，篩上物料層的厚度總是遞減的。在這種篩機(jī)上上料層厚度為h≥（2~3）a（a為篩孔尺寸），分離粒度和篩孔尺寸相近。在篩分過(guò)程中，不同粒度的物料首先分層，小粒度的物料向篩面接近，大粒度的物料浮在上面。大于篩孔尺寸的物料不斷被拋擲或滑行，直到離開(kāi)整個(gè)篩面，而小于篩孔尺寸的物料則透過(guò)篩面分離出來(lái)。 料層厚度與篩長(zhǎng)有關(guān)（如圖3-1所示），篩面越長(zhǎng)物料厚度越薄，而且篩分效率也與篩長(zhǎng)有關(guān)，篩面越長(zhǎng)，則物料的篩分效率越高。 圖3-1 料層厚度與篩長(zhǎng)關(guān)系圖 采用這種篩分方法的篩機(jī)的特點(diǎn)為： （1）物料厚度一般為活動(dòng)料厚的2~3倍。 （2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 （3）篩分精度高，可以用各種物料的精確篩分。 （4）用這種篩分方法的篩機(jī)調(diào)試方便。 （5）篩網(wǎng)的磨損較嚴(yán)重，由此造成維修量稍微大一些。 （6）單位面積上處理物料能力低，占地面積大。 （7）篩孔易堵，造成篩分效率下降。 （8）給料端厚排料端薄不易分層。 （9）噪音較大。 3.3.2 概率篩分方法 概率篩是利用物料顆粒通過(guò)篩子的概率差來(lái)完成篩分過(guò)程的一種篩分機(jī)器。和普通篩機(jī)在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是采用了多層（3-6層）、大傾角（30-60）、大篩孔（篩孔尺寸為分離粒度的2-10倍）的篩面。在工作原理上，它與普通篩機(jī)也有明顯區(qū)別，概率篩能以很快的速度完成整個(gè)篩分過(guò)程，使其時(shí)間僅僅是普通篩機(jī)的1/3-1/10，而其單位面積產(chǎn)量較普通振動(dòng)篩增大5-10倍。 多層篩分為快速篩分創(chuàng)造了條件，但又因?yàn)榉謱犹嗍箼C(jī)器構(gòu)造復(fù)雜化。概率篩特點(diǎn)： （1）篩面傾角大、物料層薄、物料運(yùn)動(dòng)速度快。 （2）篩孔尺寸大，因此篩孔不容易堵塞、篩層多、篩分效率高。 （3）結(jié)構(gòu)緊湊、重量小、占地面積少。 （4）篩分精度不夠高、篩箱高度較大。 （5）降低了難分的臨界顆粒問(wèn)題。 3.3.3 等厚篩分法 等厚篩分法是利用在入料端給予篩上物料一個(gè)比普通篩分法大的加速度，使其運(yùn)動(dòng)速度加快，料層迅速變薄并很快的分層。對(duì)已分層料群再施加與普通篩相同的篩面加速度，使物料透篩。經(jīng)由這樣的處理，小顆粒與篩面接觸概率大大增加，平均單位篩面透篩能力約為實(shí)際的80%，因此等厚篩分可成倍的提高篩子的處理量。這種方法的特點(diǎn)是不管入料中小于篩孔的顆粒所占百分比如何，在篩分過(guò)程中，篩上物料厚度保持不變或遞增。其特點(diǎn)： （1）給料端薄排料端稍厚，有利于分層，可以進(jìn)行細(xì)粒級(jí)篩分，減少堵孔。 （2）生產(chǎn)率可提高一倍以上。 （3）由于需要保持層厚度接近，這就要求篩面有合適的結(jié)構(gòu)，多采用折線型，這樣就使得制造困難 （4）體積大、重量大。 3.3.4 概率等厚篩分法 它具有概率篩的特點(diǎn)，所以能夠強(qiáng)制分層，每一層篩面具有等厚篩的特點(diǎn)，所以這種篩分方法處理量大、篩面大、機(jī)構(gòu)龐大。 3.3.5 篩分方法的確定 通過(guò)對(duì)以上各種篩分方法的分析我們知道，概率篩與等厚篩雖然都有很多優(yōu)點(diǎn)，且便于密封，但是由于概率篩不可精確篩分，等厚篩機(jī)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)速困難，兩者都難以選用。普通篩分方法雖然存在很多缺點(diǎn)，但可通過(guò)解決篩板、篩面傾角、物料運(yùn)動(dòng)速度來(lái)解決。所以次設(shè)計(jì)選用普通篩分法。 3.4 振動(dòng)形式的確定 目前，從振動(dòng)機(jī)械動(dòng)力學(xué)方面我們知道，工作頻率和固有頻率之比為Z，一般為2-10。 3.4.1 非共振篩 該類振動(dòng)篩的彈簧剛度為常數(shù)或接近常數(shù)（線性），機(jī)器在遠(yuǎn)離共振區(qū)的狀態(tài)下工作。彈簧剛度小，傳給地基的動(dòng)載荷也小，具有隔振性良好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。 3.4.2 共振篩 此篩是一種在近共振狀態(tài)下的振動(dòng)機(jī)械，具有如下特點(diǎn)： （1）產(chǎn)量大，效率高。 （2）彈簧剛度為常數(shù)或接近常數(shù)。 （3）所需激振力小、傳動(dòng)部件結(jié)構(gòu)緊湊。 （4）振幅穩(wěn)定性好、工作平穩(wěn)、隔振性好。 3.5 運(yùn)動(dòng)軌跡的確定 3.5.1 圓運(yùn)動(dòng)軌跡 圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩是利用單軸式不平衡激振器，使篩箱產(chǎn)生振動(dòng)的篩子。其運(yùn)動(dòng)軌跡一般為圓形（橢圓形）它主要用于物料的分級(jí)。其與直線振動(dòng)篩相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、維修容易等特點(diǎn)，因而目前普遍采用。 3.5.2 直線運(yùn)動(dòng)軌跡 其靠?jī)筛黄胶庵氐妮S作同步導(dǎo)向回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生振動(dòng)，其篩面呈水平或傾斜安裝。它和圓運(yùn)動(dòng)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)： （1）直線振動(dòng)篩的動(dòng)力平衡與物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)情況較好。 （2）物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)不是靠篩面的傾角，而是靠篩子的激振器產(chǎn)生的激振力。 （3）由于篩箱運(yùn)動(dòng)中有較大加速度，所以特別適用于物料的分級(jí)。 所以根據(jù)設(shè)計(jì)需要以及上面的對(duì)比來(lái)看，本設(shè)計(jì)采用直線運(yùn)動(dòng)軌跡。 3.6激振方式的比較 激振器的工作原理主要由電機(jī)通過(guò)輪胎聯(lián)軸器帶動(dòng)偏心軸做同步反向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。偏心塊產(chǎn)生的離心慣性力及合力，沿X-X方向的分力是互相抵消，而沿Y—Y方向的分力總是相互迭加。因此，形成單一的沿Y—Y方向的合力。這種力就是激振力。它驅(qū)使篩箱沿Y—Y方向做往復(fù)直線震動(dòng)。物料在篩面上便沿著這個(gè)方向成一定角度的拋分和篩分。 任意時(shí)刻t,雙不平衡塊所處的位置如下圖所示: 由此可以求出雙不平衡重產(chǎn)生的激振力隨時(shí)間變化的關(guān)系式: == 式中 -----不平衡重的質(zhì)量和, (t); -----不平衡重所產(chǎn)生的激振力幅值(kN); ------轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間(s); -----不平衡重質(zhì)心的回轉(zhuǎn)半徑(m); ----不平衡重回轉(zhuǎn)角速度(弧度/秒); ----在振動(dòng)方向上的激振力(KN); ----每個(gè)偏心塊的質(zhì)量(t); 由上式可見(jiàn),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(guò)篩箱的質(zhì)心,使篩箱作定向往復(fù)直線運(yùn)動(dòng). 目前，在工業(yè)上應(yīng)用的篩機(jī)，按激振器的形式可以分為：彈性連桿式振動(dòng)機(jī)、慣性式振動(dòng)機(jī)、電磁式振動(dòng)機(jī)和其它振動(dòng)機(jī)（如風(fēng)動(dòng)式、液壓式及凸輪式等）。以下是幾種常見(jiàn)的振動(dòng)方式的比較。 3.6.1 彈性連桿式 彈性連桿式振動(dòng)機(jī)常用于物料的篩分、選別和冷卻工作，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)受力較小，機(jī)器平衡性好（對(duì)雙質(zhì)體提和單質(zhì)體式而言）。因此在水泥廠、鑄造廠、冶金廠中得到廣泛應(yīng)用。作為篩分機(jī)械應(yīng)用的彈性連桿式主要是共振式，但由于傳動(dòng)偏心軸使連桿端部的調(diào)試相當(dāng)困難，目前只在國(guó)外采用，國(guó)內(nèi)尚未推廣。 3.6.2 電磁式 電磁式振動(dòng)篩是一種新興的篩分設(shè)備，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理，與其它篩分設(shè)備相比具有如下特點(diǎn)： （1）體積小、 重量輕、安裝方便、無(wú)傳動(dòng)部件、不需潤(rùn)滑、維修方便、運(yùn)行費(fèi)用低。 （2）電磁式振動(dòng)篩由于運(yùn)用了機(jī)械振動(dòng)學(xué)的共振原理，雙質(zhì)體在低溫臨界狀態(tài)下工作，因此耗電能少。 （3）電振機(jī)的控制設(shè)備可采用可控硅半波整流電路，因此在使用中可通過(guò)調(diào)整可控硅的方法，方便地?zé)o級(jí)調(diào)整給料量，并可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流耗的給料量控制。 （4）電振機(jī)可以在額定電壓、振幅條件下頻繁啟動(dòng)和長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 但是該振機(jī)振幅因受電源影響不夠穩(wěn)定，而且造價(jià)高，在篩機(jī)中應(yīng)用較小。 3.6.3 慣性式 慣性式振動(dòng)機(jī)是有帶有偏心塊的慣性式激振器激振的振動(dòng)機(jī)械。它常用于物料的篩分、脫水、輸送、選料、粉磨、落砂、成型、振搗、夯土和壓路等各種工作中。該振動(dòng)機(jī)的構(gòu)造簡(jiǎn)單、制造容易、機(jī)器重量輕、金屬消耗量少、傳給基地的動(dòng)載荷小、安裝方便，因而它的用途廣泛、品種規(guī)格繁多。 慣性式振動(dòng)機(jī)按照動(dòng)力學(xué)的特性，可分為線性非共振式、線性近共振式、非線性式和沖擊式振動(dòng)等。其作為振動(dòng)篩主要屬于近共振型和線性非共振式。 3.6.4 激振方式的確定 通過(guò)上述各種激振方式的比較，我們可以看出，彈性連桿式及電磁式激振器不適于大型細(xì)篩。它們比較適合于中小型篩分機(jī)以及物料的運(yùn)輸，只有慣性式比較合適。慣性式激振器通常由主軸、偏心塊、軸承、軸承座組成其按照激振器軸數(shù)又可以分為單軸式、雙軸式、多軸式三種。 單軸式慣性激振器通常產(chǎn)生沿圓方向變化的激振力，當(dāng)軸承端的偏心塊具有不同安裝相位時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生沿圓周方向的力偶。雙軸慣性式激振器的兩軸通常做反向等速回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一直線方向變化的激振力偶。 鑒于本設(shè)計(jì)的普通篩的系列化設(shè)計(jì)，只需求可滿足生產(chǎn)部門(mén)的要求、能連續(xù)工作、產(chǎn)量高等。因此，我們選用了自同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙軸慣性式振動(dòng)篩。 第4章 其它零部件的選擇 選擇合適的零部件結(jié)構(gòu)形式，能使機(jī)器簡(jiǎn)單、制造容易、降低成本、延長(zhǎng)壽命、檢修更換零件方便等有具有重要意義。所以本設(shè)計(jì)對(duì)該機(jī)中的幾個(gè)主要零部件進(jìn)行了選擇。 4.1隔振系統(tǒng)的選擇 大多數(shù)振動(dòng)機(jī)由于振動(dòng)頻率高、偏心塊質(zhì)量大，所以產(chǎn)生的離心慣性力是很大的，如果不對(duì)它們采取適當(dāng)?shù)母綦x措施或平衡措施就可能將很大的動(dòng)載荷傳給地基，使地基和建筑物產(chǎn)生有害振動(dòng)，嚴(yán)重情況下將使機(jī)器很難投入使用，故需要對(duì)振動(dòng)機(jī)采用隔振措施。 隔振系統(tǒng)有一次隔振和二次隔振及多次隔振系統(tǒng)等下面通過(guò)分析我們進(jìn)行選用。一次隔振有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，但其隔振效果不好，傳給地基的動(dòng)載荷較大。二次隔振，雖然機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，但是隔振效果相當(dāng)好，傳給地基的動(dòng)載荷較一次隔振產(chǎn)生的動(dòng)載荷減少五分之四左右，但最大不足是機(jī)構(gòu)復(fù)雜、龐大、消耗金屬量較多、制造工藝復(fù)雜。三次隔振及多次隔振系統(tǒng)，由于結(jié)構(gòu)很復(fù)雜、工藝?yán)щy，因此很少采用，只有在精密儀器的防隔振措施中采用。 由于本次設(shè)計(jì)的直線振動(dòng)細(xì)篩一般安裝與地面，因此采用一次隔振裝置。 4.2篩箱的設(shè)計(jì)分析與計(jì)算 4.2.1 篩面 篩面是篩分機(jī)械直接一物料接觸的重要部件,其性能好壞不但影響生產(chǎn)率和篩分效率,而且對(duì)延長(zhǎng)篩分機(jī)械的使用壽命,提高作業(yè)率 和降低成本有重大的意義. 篩分機(jī)械對(duì)篩面的要求是:具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,耐腐蝕,耐磨損,有最大的開(kāi)口率,篩口不易堵塞,物料運(yùn)動(dòng)時(shí)與篩孔相遇機(jī)會(huì)較多等.篩孔的開(kāi)孔率為篩孔的總面積與篩面面積之比.用百分?jǐn)?shù)表示.開(kāi)孔率越大,顆粒在每次與篩面接觸時(shí)透過(guò)篩孔的機(jī)會(huì)就越大,從而提高單位面積的生產(chǎn)率和篩分效率.開(kāi)孔率與篩孔的形狀,篩絲的直徑有關(guān).篩絲的直徑小,開(kāi)孔率就大,但篩絲太小,強(qiáng)度就不夠,影響篩面的使用壽命.篩面的材質(zhì)要具有耐磨損,耐疲勞和耐腐蝕的性質(zhì).用作大快分級(jí)篩面時(shí),采用高碳鋼.強(qiáng)烈沖擊的篩面,可選用高錳鋼制作.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.用于脫介,脫水,脫泥等濕式篩分作業(yè)時(shí),通常采用不銹鋼較適宜.近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，聚氨酯橡膠顯示了他的優(yōu)越性，使用壽命長(zhǎng)，不易堵塞篩孔，噪音小，但價(jià)格昂貴． 常用的篩面基本上可分為５中，板狀篩面，編制篩面，條縫篩面，棒條篩面和非金屬篩面．不同的篩面用途不同．一般按被篩物的粒度和篩分作業(yè)的工藝要求來(lái)選擇。 1.板狀篩面 板狀篩面是在鋼板上沖孔的一種最牢固的篩面。主要用于大塊物料的分級(jí)。沖孔篩板的形狀和排列方式，有多種多樣。篩板的材質(zhì)可以是，16Mn，16Mncr等鋼板，厚度5—8mm，也可采用聚氨脂橡膠。 圖5-6 圖5-7 圖5-8 不同形狀的篩孔其排列方式也不同。長(zhǎng)方形篩孔，其長(zhǎng)邊應(yīng)與物料運(yùn)動(dòng)方向一致，或成一定角度；圓形，六角行及正方形等篩孔的中心是等邊三角形。篩孔間的距離應(yīng)考慮篩面強(qiáng)度和開(kāi)孔率的大小。板狀篩面的開(kāi)孔率一般在50%左右各種篩板的開(kāi)孔率計(jì)算如下：圓形孔成三角形排列是，其開(kāi)孔率應(yīng)為一個(gè)圓形孔的面積和長(zhǎng)方形面積之比： 方形的開(kāi)孔率為： 長(zhǎng)方形的開(kāi)孔率（邊長(zhǎng)為a*l） 式中 a------篩孔尺寸； s------孔間距離 由上述各式可見(jiàn)，長(zhǎng)方形的篩孔，開(kāi)孔率最大，方形空，次之，成三角形排列的圓形孔篩面的開(kāi)孔率最低。 2.棒條篩面 棒條篩面是由平行排列的具有一定端面形狀的一組棒條固定在結(jié)實(shí)的衡量上而制成。棒條篩面的特點(diǎn)是：篩面光滑，抗堵塞性好，篩孔尺寸為棒條之間的縫隙寬度。 棒條篩面主要用于靜態(tài)的固定篩和重型振動(dòng)篩上，篩分來(lái)自礦山的原礦。物料給到篩面的一端，順著棒條方向向下滑動(dòng)，細(xì)粒透過(guò)篩孔，粗粒從篩面的另一端排除。 棒條篩面的開(kāi)孔率一般為50%-60%。 3.編制篩面 編制篩面是有金屬的徑絲（沿篩面 長(zhǎng)度方向）和緯絲（橫穿篩面）編織而成。為防止網(wǎng)絲錯(cuò)動(dòng)，保證篩分精度，通常把金屬死進(jìn)行圈曲或壓成凹型，編制成網(wǎng)；如圖所示： 圖5-9 圖5-10 篩網(wǎng)突出的優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)孔率高（可達(dá)70%-75%），重量輕，制造方便。缺點(diǎn)與篩板相比，牢固性差，使用壽命短。 篩絲的材質(zhì)可選用高碳鋼，不銹鋼或談彈簧鋼。雖然采用后兩種材質(zhì)價(jià)格會(huì)高些，但使用壽命能延長(zhǎng)幾倍。編制篩網(wǎng)有分為金屬篩網(wǎng)和網(wǎng)狀篩網(wǎng)，兩者并無(wú)實(shí)質(zhì)性的區(qū)別，都是用金屬絲編織而成，僅是使用上的不同。金屬篩網(wǎng)的篩孔較大，金屬絲較細(xì)，多用于中，細(xì)粒級(jí)的篩分。網(wǎng)狀絲布的篩孔很?。ㄗ钚『Y孔的尺寸是0.038mm）主要用于粉狀物的脫泥，脫水或濕式分級(jí)。篩絲直徑選取兼顧篩面載荷，篩網(wǎng)壽命，開(kāi)孔率等諸因素。 編制篩網(wǎng)的篩孔直徑大多為正方形，有時(shí)也使用長(zhǎng)方形的孔。正方形篩孔的優(yōu)點(diǎn)是分級(jí)精度高。長(zhǎng)方形的孔的優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)空率高，不易堵塞，但篩分精度較差。如果改變安裝方向，即孔的長(zhǎng)邊與物料方向垂直，可以提高篩分精度。 4.條縫篩面 條縫篩面有穿條式，焊接式等多種形式。過(guò)去應(yīng)用較多的是穿條式，該篩面優(yōu)點(diǎn)是工作可靠。缺點(diǎn)是制造復(fù)雜，材料消耗大，開(kāi)孔率低。焊接式條縫篩面與穿條式相比，可以節(jié)約30%的材料，而且制造簡(jiǎn)單。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，目前主要推廣焊接式。 篩條是組成條縫篩面的基本元件。其斷面形狀可以歸納為三種：等腰三形，梯形和U形。條縫篩面如圖所示： 圖5-11 圖5-12 篩條的尺寸參數(shù)有3個(gè)：條背寬度x，高度y和錐角z，圓形斷面篩條的尺寸以直徑D表示。 等邊三角形斷面的篩條具有銳利的尖角，能破壞附著在顆粒表面上的水膜；由于錐角大，篩孔不易堵塞，脫水，脫泥效果好。但由于尖角處易磨損，縫隙容易變大。 等腰三角形斷面的篩條高度較大，除了脫泥，脫水效果好外，還可以提高篩條強(qiáng)度和使用壽命。這種篩條在弧形篩及脫水篩上應(yīng)用較多。 梯形篩篩面的篩條強(qiáng)度高，篩面磨損后，縫隙變化較小?？捎糜谳^粗粒級(jí)物料的分級(jí)和脫水。 圓形斷面的篩條，篩面縫隙不會(huì)因磨損發(fā)生變化，使用壽命長(zhǎng)，但易堵塞篩孔。 為了使篩面的應(yīng)用中減緩縫隙的變化，可以在篩條側(cè)面增加0.6-1mm長(zhǎng)的垂直段，以延長(zhǎng)篩面的使用壽命。 篩條的材料有不銹鋼，低碳鋼和塑料等。因此，可以選擇低碳鋼。 根據(jù)實(shí)際的要求篩網(wǎng)選擇條縫篩面。 5.非金屬篩面 非金屬篩面主要有橡膠，尼龍和聚氨脂三種。橡膠篩面的材質(zhì)主要是天然橡膠，合成橡膠，聚氨脂橡膠等；其中聚氨脂橡膠性能最佳，具有耐磨性，質(zhì)量輕，噪音低和篩面自凈效果好等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)外橡膠篩面一般采用雙重制作，下層膠為韌性層硬度高，彈性低，起支撐作用，包罩在加強(qiáng)芯上，其厚度占總厚的30%；上層為耐磨橡膠層，要求材質(zhì)彈性高，硬度低。聚氨脂篩面是一種新產(chǎn)品，聚氨脂兼有塑料和橡膠的性能，故有些資料中成為聚氨脂橡膠。 非金屬篩面的骨架一般用鋼筋，扁鋼或鋼絲繩制作。鋼絲繩強(qiáng)度高，柔性好，制造篩面便于安裝和具有較高的開(kāi)孔率。 橡膠和聚氨脂篩面的特點(diǎn)： （1） 使用壽命長(zhǎng)。特別是聚氨脂制作的篩面，耐磨損，使用壽命是金屬篩面的3-10倍。 （2）篩分效果好，堵孔現(xiàn)象少。由于橡膠和聚氨脂本身具有彈性，在篩分機(jī)振動(dòng)過(guò)程中，篩面產(chǎn)生較大振幅的而次振動(dòng)，從而減少塊狀物料的堵孔現(xiàn)象，是粉狀物也難于黏附在篩絲上。 （3） 由于篩面能有效的吸收物料的沖擊振動(dòng)和摩擦等產(chǎn)生的1-3khz的聲音，因此減低了篩分機(jī)的噪聲，改善了工作環(huán)境。 （4） 質(zhì)量輕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，橡膠篩面的質(zhì)量約為金屬篩面的一半，聚氨脂篩面的質(zhì)量較橡膠篩面有減輕了20%。 聚氨脂篩面和橡膠的缺點(diǎn)是價(jià)格貴，篩面有效面積小，即開(kāi)孔率低。 所以，綜合各種篩面的優(yōu)缺點(diǎn)，篩網(wǎng)選擇條縫篩面。 4.2.2篩面的固定方法 篩面的張緊程度對(duì)篩面的使用壽命影響很大。不同種類的篩面，固定方法也不相同，歸納為4類：木楔壓緊，拉鉤張緊，螺栓固定和斜板壓緊。 1.木楔壓緊 沖孔篩板和條縫篩面可用木楔固定在篩框上。在篩箱的兩側(cè)壁上，對(duì)稱的焊接兩條長(zhǎng)角鋼，在其上方間隔一定距離焊有一段短角鋼，并與長(zhǎng)角鋼各呈傾斜。篩面支撐在兩角鋼之間，用木楔和木條壓緊。木楔遇水后膨脹，可以把篩面牙的很緊，此方法簡(jiǎn)單可靠，更換篩面方便。如圖所示： 圖5-13 2.拉鉤拉緊 對(duì)編制篩網(wǎng)或小于6mm的篩板，可以將篩網(wǎng)或篩板末端彎成鉤型；如果篩絲直徑過(guò)小，則用薄鋼板與橡膠墊把篩網(wǎng)邊緣包住，在彎成鉤形。然后用拉鉤及螺栓固定，如下圖所示： 圖5-14 3.螺栓壓緊 直接用螺栓壓緊在篩筐上的連接方式適用于篩絲較粗大的編織篩網(wǎng)，以及厚度大于8mm的篩板，棒條篩面，橡膠篩面和其他篩面的中部固定。螺栓的形式以前常用U形，這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠，但拆裝麻煩，近年來(lái)改為J形螺栓，較U形螺栓使用方便。U形如下圖所示： 圖5-15 4.斜板壓緊： 該方法是通過(guò)篩框兩側(cè)幫上的螺栓，斜板等將篩面兩邊固定在篩框上。通常用于中等粒級(jí)的篩分的薄鋼板沖孔篩面，橡膠和聚氨脂篩板的固定。 圖5-16 綜合以上固定方式的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇木楔壓緊的方式。 4.2.3篩框 各種篩分設(shè)備可以結(jié)構(gòu)相同卻大同小異,出現(xiàn)的問(wèn)題是基本相仿.對(duì)于我們當(dāng)前使用的振動(dòng)篩，主要的問(wèn)題是梁斷和幫裂。 側(cè)幫是用鋼板制成，利用橫梁將兩塊側(cè)板連接起來(lái)，使篩框成為剛制整體結(jié)構(gòu)。側(cè)板用以傳遞激振力，它在中部鉚有座圈，激振力，就連接在座圈上，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)?shù)奈恢勉T接角鋼以補(bǔ)強(qiáng)。下橫梁采用槽鋼，上橫梁采用無(wú)縫鋼管，并用壓板和木楔塊將它古緊。后擋板中間有拆卸的后蓋板，供清洗和檢查篩面之用。 篩框才用可焊性良好的、A3普通碳素鋼；橫梁采用型鋼制作。 篩框的強(qiáng)度除了本身材料有關(guān)，還與連接方法有很大的關(guān)系。篩框結(jié)構(gòu)最常見(jiàn)的連接方法有兩種：鉚接和焊接。焊接結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)單，但易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，篩子在強(qiáng)烈振動(dòng)下易在焊接縫出開(kāi)列，所以適用與振動(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。但工藝復(fù)雜制造技術(shù)高。所以選擇焊接。 4.3支撐裝置的選擇 振動(dòng)篩的支撐方式有吊式和座式兩種。吊式常用于小型振動(dòng)篩，座式應(yīng)用于大型振動(dòng)篩。本設(shè)計(jì)是直線振動(dòng)細(xì)篩所以采用座式支撐裝置。支撐裝置主要是彈性材料，常用的有金屬螺旋彈簧、板彈簧和橡膠彈簧。 （1）金屬螺旋彈簧 因?yàn)閿嗝鎴A柱形金屬螺旋彈簧是目前振動(dòng)機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種彈性元件。它具有的優(yōu)點(diǎn)是制造方便、內(nèi)摩擦小、能耗較為經(jīng)濟(jì)。在正確的設(shè)計(jì)情況下具有較長(zhǎng)的壽命。其缺點(diǎn)是體積較大、容易產(chǎn)生噪音、調(diào)節(jié)其剛度不便、橫向剛度小容易使機(jī)體出現(xiàn)橫向搖晃。 （2）板彈簧 其優(yōu)點(diǎn)是增減彈簧片數(shù)便可以調(diào)節(jié)彈簧的總剛度，能使機(jī)體實(shí)現(xiàn)定向振動(dòng)。缺點(diǎn)是加工量大、制造工藝要求較嚴(yán)、所占空間大。 （3）橡膠彈簧 該彈簧得到廣泛應(yīng)用，可做主振彈簧也可做隔振彈簧。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、可調(diào)節(jié)硬度或結(jié)構(gòu)來(lái)改變其剛度、振幅穩(wěn)定、能耗大、隔音效果好、噪音小。比金屬?gòu)椈蛇m應(yīng)高低溫度能力差，剛度受溫度影響大，抗油性、光性差、易老化。 綜上所述，本設(shè)計(jì)采用圓柱形金屬螺旋彈簧。 第5章 各部分設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的選擇計(jì)算 5.1.1 物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的選擇 本設(shè)計(jì)中對(duì)物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的選擇主要是根據(jù)物料的性質(zhì)、機(jī)器的用途和工作面的選擇用途的特點(diǎn)等，同時(shí)須考慮機(jī)器能耐久的工作，并有較高的產(chǎn)量和工作質(zhì)量。采用物料作拋擲運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，此種運(yùn)動(dòng)形式有如下優(yōu)點(diǎn)：可防止篩孔的堵塞，并能獲得較好的篩分效率和生產(chǎn)率；而且由于物料和工作面接觸時(shí)間短大部分離開(kāi)工作面，所以工作面的磨損小，并能獲得較高的輸送速度，而且運(yùn)用此種運(yùn)動(dòng)形式可使上下層物料得到翻動(dòng)，使細(xì)粒物的透篩機(jī)會(huì)增多，從而提高工作效率。 在中速拋擲運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，振動(dòng)機(jī)有較高的產(chǎn)量和工作質(zhì)量，能耗也少，對(duì)機(jī)體的強(qiáng)度和剛度要求也不高，所以取拋擲指數(shù)D=1.75~3.3。 5.1.2 安裝傾角的選擇 篩面傾角的大小決定于要求的生產(chǎn)率和篩分效率。篩面傾角的大小決定了生產(chǎn)率的高低以及篩分效率的大小，但在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)篩機(jī)的工作情況取傾角。 5.1.3 振動(dòng)方向角的選擇 振動(dòng)方向角α是指振動(dòng)方向線與工作面的夾角，它的選擇主要根據(jù)機(jī)器的用途做篩分使用時(shí)，應(yīng)保證有較高的篩分效率和較大的產(chǎn)量。其次應(yīng)考慮所處理物料的性質(zhì)和要求，如對(duì)比重較大或粒度較細(xì)的物料宜選用較小的振動(dòng)方向角，對(duì)水分較大或粘性較強(qiáng)的物料宜選用較大的振動(dòng)方向角，對(duì)磨琢性較強(qiáng)的物料為了減小工作面的磨損宜選用較大的振動(dòng)方向角。 本設(shè)計(jì)所所處理的物料磨琢性較強(qiáng)因此選用較大的振動(dòng)方向角=。此時(shí)實(shí)際拋擲指數(shù)為 D=K =2 5.1.4 物料的平均速度 ①理論平均速度的計(jì)算： Vd=ωλcosδ (5-1) 經(jīng)計(jì)算得到Vd = 0.498m/s[19]。 ②際平均速度： V=CmCRCa CωVd (5-2) Cm—物料性質(zhì)的影響系數(shù)，取0.7； CR—料層厚度的影響系數(shù)，取0.9； Ca—傾角的影響系數(shù)，取1.5； Cω—滑行運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)，取1； 因此實(shí)際平均速度為：V=0.324m/s。 5.2工藝參數(shù)的確定 （1）工作面尺寸的確定： 已給定篩面長(zhǎng)L=1170mm，篩面寬B=790mm。 （2）篩孔尺寸已給定 （3）計(jì)算料層厚度h h=Q/33600B=21/336000.790.1571.6=13.8mm 5.3動(dòng)力學(xué)參數(shù)的選擇計(jì)算 5.3.1工作機(jī)體的質(zhì)量 經(jīng)過(guò)精確的計(jì)算：G電機(jī) =4092=818kg G箱體=1089kg 工作機(jī)體重量：G=818+1089=1905kg 工作機(jī)體參振質(zhì)量：m機(jī)=G/980=1905/980=1.94kg.s2/cm 5.3.2物料的結(jié)合質(zhì)量 Gm= QL/3600Vm (5-3) 將各值代入，得到Gm = =288kg。 由D=2.08查得km=0.2，所以得到 結(jié)合質(zhì)量：mm = =1880.2/980=0.058kg.s2/cm； 總參振質(zhì)量：m= m機(jī)+ mm =1.94+0.058=1.998 kg.s2/cm。 5.3.3 隔振系統(tǒng)的頻率比及隔振彈簧剛度 隔振系統(tǒng)的頻率比范圍2～10根據(jù)工作頻率取Z0=5。篩機(jī)工作頻率： ω== =150r/s 隔振系統(tǒng)彈簧總剛度 ∑K= mω2=1.9981502=1782kg/cm 整個(gè)篩體由四個(gè)彈簧支撐，每個(gè)彈簧剛度[20]： K===445.5  第6章 安裝，使用，和檢修 6.1 安裝 振動(dòng)篩的安裝應(yīng)嚴(yán)格遵循以下原則和要求: （1）在安裝前,首先應(yīng)驗(yàn)算支撐設(shè)備的梁和基礎(chǔ)的強(qiáng)度及自振頻率。 （2）傳遞給基礎(chǔ)設(shè)備的動(dòng)力系數(shù)不小于其自重的2.5-3倍； （3）設(shè)備安裝傾角，可根據(jù)工藝要求在0度到5度范圍內(nèi)調(diào)整。用于13mm以上的篩分作業(yè)設(shè)備，其允許安裝傾角可在5度左右。這樣可縮短物料在篩面的停留時(shí)間，提高其處理量。用于0.5—1mm的選后產(chǎn)品脫水，脫介等設(shè)備，一般應(yīng)水平安裝。因?yàn)?，?xì)顆粒物料在篩面上需要一個(gè)充分的接觸時(shí)間，才能得到有效的透篩和篩分。 （4）經(jīng)過(guò)上述驗(yàn)算和確定安裝傾角后，便可著手設(shè)備的安裝。安裝時(shí)，首先應(yīng)校對(duì)底座或吊掛梁的位置和尺寸，之后進(jìn)行水平找正和固定。 （5）按圖紙要求校核個(gè)彈簧的中心距和平行度，其誤差不應(yīng)超過(guò)1/1000mm。 （6）以后在安裝各組彈簧和篩箱，并將其可靠的固定； （7）安裝振動(dòng)器，并用特制螺栓和篩箱支撐立板可靠的連接。螺栓受力要均勻一致。 （8）安裝電動(dòng)機(jī)座和電動(dòng)機(jī)，并通過(guò)三角膠帶或萬(wàn)向連軸器與振動(dòng)器連接。兩膠帶輪的平行誤差不應(yīng)大于0.5/1000mm，其槽輪中心偏移應(yīng)小于1mm。 （9）篩子安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行連續(xù)8小時(shí)的空負(fù)荷試車。在試車過(guò)程中測(cè)定其電流，振幅，軸承溫度，注意篩子運(yùn)轉(zhuǎn)情況。當(dāng)試車結(jié)束后，應(yīng)再次的檢查篩子個(gè)固定件，尤其是振動(dòng)器螺栓的緊固情況，以及彈簧受壓和連接件松緊情況。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)與處理和調(diào)整； （10）篩子經(jīng)過(guò)空負(fù)荷試車確定為問(wèn)題后，便可進(jìn)行重負(fù)荷試車。重負(fù)荷試車時(shí)間不應(yīng)小于24小時(shí)。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，除應(yīng)再次測(cè)定其篩箱的振幅，頻率外，還應(yīng)檢查其物料的在篩面上的運(yùn)動(dòng)情況。經(jīng)過(guò)重負(fù)荷試車無(wú)異常情況后，便可正式投入生產(chǎn)。 6.2 直線振動(dòng)篩的使用和檢修 6.2.1 篩幫及篩框橫梁斷裂 篩幫及篩框橫梁斷裂，是直線振動(dòng)篩在使用中比較普遍存在的一個(gè)問(wèn)題。根據(jù)產(chǎn)生幫裂的位置和分析，其原因是多方面的，但主要有以下幾個(gè)方面： (1)支撐震動(dòng)器的兩側(cè)立板過(guò)短。因此，振動(dòng)器在篩幫上的受力面過(guò)窄，應(yīng)力分步過(guò)于集中。故了延長(zhǎng)支撐立板，改善了篩板的經(jīng)常斷裂的事故； (2)篩箱側(cè)板厚度不夠，目前，我國(guó)生產(chǎn)的12平方米以下的振動(dòng)篩。篩箱均為6mm鋼板制作。改用8mm優(yōu)質(zhì)鋼板制作后，篩幫斷裂情況就得到改善； (3)振動(dòng)器與篩箱連接的螺栓的受力不均，這是造成斷幫的原因之一。 6.2.2 篩箱橫梁斷裂 篩箱橫梁斷裂也較為普遍。引起其斷裂的主要原因是： (1)梁選型和受力強(qiáng)度不夠理想。生產(chǎn)的振動(dòng)篩多半采用槽鋼做橫梁，其應(yīng)力系數(shù)歲小，但當(dāng)篩子按一定的方向角振動(dòng)和回轉(zhuǎn)是所產(chǎn)生的應(yīng)力就要比原值大數(shù)倍。因此，采用槽鋼橫梁容易斷裂。 目前，有些制造廠生產(chǎn)的振動(dòng)篩，橫梁才用大圓角方盒梁。它具有圓管梁應(yīng)力系數(shù)小及材質(zhì)均勻等優(yōu)點(diǎn)。這就大大的改善了篩子的橫梁的斷裂狀況。根據(jù)生產(chǎn)需要和工藝要求自行設(shè)計(jì)了一些直線振動(dòng)篩。 (2)各橫梁間內(nèi)應(yīng)力不一致。目前，篩框橫梁固定方式有兩種。一種是鉚接，另一種是焊接。鉚接工藝比較復(fù)雜。但組合后的各橫梁內(nèi)的應(yīng)力比較一致；而焊接方式雖制造簡(jiǎn)單，但各梁間的內(nèi)應(yīng)力很難達(dá)到一致。故有些制造廠焊接后，必須投入地爐內(nèi)加溫，以消除橫梁由于焊接而引起的內(nèi)應(yīng)力。如果在制造篩框的工藝上能嚴(yán)格技術(shù)要求，尤其是在平臺(tái)上放線對(duì)焊時(shí)，應(yīng)先對(duì)稱電焊，經(jīng)過(guò)校正后在滿焊。這樣也可使焊接后的各橫梁內(nèi)應(yīng)力基本相近。從而緩解了橫梁的斷裂情況。 6.2.3 振動(dòng)篩的檢修 (1)振動(dòng)器與篩箱連接，目前使用螺栓方式較為普遍。但在安裝過(guò)程中，各螺栓應(yīng)均勻擰緊，要求受力基本一致，否則，就會(huì)造成個(gè)別螺栓因受力