ZSG重型振動篩分機設計.doc

河南機電高等?？茖W校畢業(yè)論文河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計論文論文題目：ZSG重型振動篩分機設計 （振動篩整體結(jié)構(gòu)的設計）系 部 機電工程系 專 業(yè) 機械電子工程專業(yè) 班 級 機電xxx班 學生姓名 xxx 學 號 0321326 指導教師 xxx 2006年 5 月 21 日第 37 頁目 錄緒論11 ZSG重型振動篩分機原理和結(jié)構(gòu)特點31.1篩體尺寸31.2工作原理及特點31.2.1、工作原理31.2.2、特點32 國內(nèi)外振動輸送機的發(fā)展趨勢與現(xiàn)狀43 結(jié)構(gòu)方案的擬訂53.1慣性振動篩的構(gòu)造53.2振動器的結(jié)構(gòu)63.3篩箱73.4 支承方式與隔振裝置83.5 傳動裝置8 3.6消振裝置84橫梁的強度及剛度的校核104.1橫梁強度的校核104.2橫梁的剛度校核115 機械的選擇及尺寸的確定136 振動篩動力學參數(shù)的選擇和工藝參數(shù)的計算156.1 振動篩運動學參數(shù)的選擇156.1.1篩面傾角156.1.2振幅A156.1.3振動次數(shù)n156.1.4物料的運動速度166.2振動篩工藝參數(shù)的計算166.2.1篩面的長度和寬度的設定166.2.2生產(chǎn)率的計算166.3篩分效率187 振動篩篩上物料的運動分析197.1振動篩的運動參數(shù)197.1.1物料顆粒出現(xiàn)跳動的臨界條件197.1.2跳動終止角及跳動角207.1.3物料跳動時的平均速度218運動學參數(shù)的計算及電動機的選擇238.1慣性振動篩的動力學分析238.2預估參振質(zhì)量248.3電動機的選擇248.3.1選擇電動機應考慮的問題248.3.2電動機類型的選擇258.4誘導質(zhì)量268.5相位差角268.6相對振幅268.7偏心質(zhì)量矩278.8激振力振幅278.9電動機功率279彈簧的選擇及設計299.1彈簧的選擇299.1.1彈簧材料及許用應力299.1.2橡膠彈簧的特點與應用299.1.3橡膠彈簧的材料309.1.4橡膠的剪切特性319.1.5 橡膠材料的拉壓特性319.1.6橡膠材料的剪切彈性模量G及彈性模量E329.1.7橡膠彈簧的表現(xiàn)彈性模量Ea329.2彈簧的設計329.2.1隔振彈簧剛度329.2.2主振彈簧的剛度3310安裝使用及維護3410.1安裝與調(diào)試3410.2使用與維護3411樣機的試驗和試制總結(jié)35致 謝36參考文獻37緒論篩分機是近20年來得到迅猛發(fā)展的一種新興機械，它廣泛應用于冶金、建材、化工、糧食、礦山等各行各業(yè)中，尤其是礦山和冶金企業(yè)。在冶金行業(yè)篩分機可以用來選礦；例如對礦石焦碳進行篩分作業(yè)；在煤炭行業(yè)可以用來對煤碳進行分級.脫水.除泥等工藝處理；在建筑.建材.水電交通等行業(yè)可對石料進行分選；在輕工業(yè)和化工部門可用以對化工原料及產(chǎn)品進行分選。 從井下或露天采礦場開采出來的或經(jīng)過破碎的物料，隨以各種大小不同的顆?；旌显谝黄鸬?。在選礦廠、選煤廠和其它工業(yè)部門中。物料在使用或進一步處理前，常常需要分成粒度近似的幾種級別。物料通過篩面的過孔分級稱為篩分。篩分所用的機械稱為篩分機械（或簡稱篩子）在選礦工藝流程或有用礦物加工前的準備過程中，篩分作業(yè)可以分為以下幾種：1. 獨立篩分：篩分后所得到的產(chǎn)物即位成品時，這種篩分就稱為獨立篩分。例如在選煤廠種，將原煤分成幾種不同級別而直接供銷費使用的產(chǎn)品，就所采用獨立篩分。2. 預備篩分：為下一步加工而進行的篩分作業(yè)稱為預備篩分。在選礦廠種如采用重力選礦、電磁選礦等方法時，則要求礦石有一定的粒度范圍，因而在選別作業(yè)以前，須將礦石分成若干級別，以利選別作業(yè)的順利進行。3. 輔助篩分：這種篩分作業(yè)所和破碎作業(yè)配合使用的。在破碎機前分出粒度已符合要求的合格產(chǎn)品，這種篩分方式通常成為預先篩分；在破碎機后用以檢查破碎產(chǎn)品粒度的篩分作業(yè)通常稱為檢查篩分篩分機械除了用于物料分級外，還用于脫水、脫泥和脫介（在重介質(zhì)選礦中，須將礦粒中間的重介質(zhì)洗下，以便回收并重新利用）等工作。在選礦廠和選煤廠中應用的篩分機械有很多種結(jié)構(gòu)型式，如固定格篩、弧形篩、旋流篩、滾軸篩、搖動篩、慣性振動篩和共振篩等。目前，由于慣性振動篩具有結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)能力大，篩分效率高等優(yōu)點，因而在選礦廠，選煤廠及其它工業(yè)部門中已被廣泛用于分級、脫水、脫介和脫泥作業(yè)。共振篩在生產(chǎn)實踐中也取得較好的效果，但因具有較大的沖擊載荷，故其機件（如橫梁于測扳）容易損壞，必須進一步研究和改進。無論是地下還是露天采礦廠開采出來的或是經(jīng)過破碎處理的物料或是其他那些工業(yè)產(chǎn)品所需的天然料，在位處理前常常是以各種大小不同的顆?；旌显谝黄鸬男问酱嬖?，有些物料甚至含有很多水分或泥土等有用及無用的介質(zhì)，為了正確合理使用物料和滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求，物料在使用或進一步處理前常常需要分成粒度相近的幾種級別或進行脫介處理。無論是分級還是脫介總存在著物料通過篩面的過孔問題，而物料通過的篩面的過孔稱為篩分。篩分所用的機械稱為篩分機。本次設計要求設計ZSG重型振動篩分機，該機采用節(jié)能振動電機或激振器作振動源，橡膠彈簧支撐并隔振，具有處理量，篩分率高，篩網(wǎng)更換方便，安裝及修理簡單等優(yōu)。1 ZSG重型振動篩分機原理和結(jié)構(gòu)特點1.1 篩體尺寸 要求篩體尺寸為2400mm 1200mm圖1-11.2 工作原理和結(jié)構(gòu)特點1.2.1工作原理ZSG系列高效重型篩是利用振動電機或普通電機外拖動或自振源驅(qū)動使篩體沿激振力方向作周期性往復振動，物料在篩面上沿著直線方向作拋物線運動，從而達到篩分的目的。1.2.2結(jié)構(gòu)特點ZSG系列高效重型篩由振動源.篩體.篩網(wǎng).減振裝置和底托組成，篩機側(cè)板采用優(yōu)質(zhì)鋼板制作而成側(cè)板與橫梁激振器底座采用高強度螺栓連接，結(jié)構(gòu)合理，堅固耐用。 2 國內(nèi)外振動篩分機的發(fā)展趨勢與現(xiàn)狀由于振動理論的日趨成熟及振動電機在振動機械上的應用，使得世界工業(yè)發(fā)達國家近年來在輸送機方面的開發(fā)與研制發(fā)展異常迅速?，F(xiàn)已廣泛用于礦山、冶金、建材、化工等各個領(lǐng)域。其發(fā)展趨勢大致有以下幾個方面：1 標含數(shù)優(yōu)化：重量最輕，造價最低、能耗最少；噪聲最小，效率最高，篩分量最大；2 磨損輕，潤滑點少，磨損環(huán)節(jié)少，零部件壽命長，維修量小，維修費用低；3 篩分材料多：如煤，礦，和其它很多材料都可以進行篩分；4 承載構(gòu)件做成密封結(jié)構(gòu)，便于封閉輸送粉塵性大、有毒、有揮發(fā)性異味、危害人體健康和環(huán)境衛(wèi)生的物料；5 篩分過程中，可同時完成其他工藝作業(yè)，如混合、烘干和加熱、冷卻、清洗等，實現(xiàn)一機多用；6 可水平或傾斜安裝，一般向上、向下傾角分別不超過1215；近年來，國內(nèi)在振動篩分機方面也得到迅速發(fā)展和應用。不少研制單位、高校及廠家對 振動篩分機進行了廣泛的研究，但就其效率、功能、規(guī)格、壽命等諸方面與發(fā)達國家相比，還有較大的差距。國內(nèi)較為成功的結(jié)構(gòu)形式主要有：單管、雙管輸送機、平衡式、不平衡式輸送機，單質(zhì)體、雙質(zhì)體輸送機，偏心連桿式、慣性激振式、電磁激振式輸送機。慣性式振動篩分機是近年來開始研制的，其長度多在7m以下，個別樣機可達12m。目前，國內(nèi)同類產(chǎn)品存在主要問題如下：1. 動裝置多采用偏心連桿機構(gòu)，偏心連桿負荷大，應力高，槽體的彎曲應力大，槽體的橫向剛度要求高，由此整機重量也成正比增加；2. 結(jié)構(gòu)較為復雜，加工件多，安裝、調(diào)試、維修工作量大，機體重量大，功耗大，效率低；3. 當設計、制造、安裝、調(diào)試不當時，常產(chǎn)生較大噪聲和振動，彈簧易損壞，維修量過大，影響機器的正常工作；4. 激震源效率低，壽命短，易出現(xiàn)故障，導致維護工作量大，成本提高，以至整機壽命大大縮短；彈性或剛性連桿驅(qū)動集中作用于輸送機槽體和底架上，使該處極易損壞或斷裂。在本次設計中我們主要設計的是直線式重型振動篩分機。3.機構(gòu)方案的擬3.1慣性振動篩的構(gòu)造慣性振動篩是靠固定在其中部的帶偏心塊的慣性振動器驅(qū)動而使篩箱產(chǎn)生振動的 慣性振動篩按振動器的形式可分為單軸振動和雙軸振動篩 單軸振動篩是由單軸振動器回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的慣性力迫使篩箱振動。篩箱的運動軌跡為圓形或橢圓形。單軸振動篩一般用于物料的分級單軸振動篩可分為純振動篩和自定中心振動篩。這兩種振動篩只是振動器的結(jié)構(gòu)略有不同。純振動篩的軸承中心與皮帶輪中心位于同一直線上。當篩子工作時皮帶就隨篩箱一起振動。這樣就必然引起三角皮帶的反復伸縮，從而使皮帶很容易損壞，因此純振動篩的振幅較小，一般均不小于3毫米。自定中心振動篩的皮帶輪中心位于軸承中心與偏心塊的重心之間，并使皮帶輪的中心線位于偏心塊與振動機體合成的質(zhì)心上，即使其保持下列關(guān)系 MA=mr 式中 M=振動機體的質(zhì)量 A=篩箱的振幅 m=偏心塊的質(zhì)量 r=偏心塊的重心至回轉(zhuǎn)中心的距離這樣當兩種篩子工作時皮帶掄的中心線就不隨篩箱一起振動，而只做回轉(zhuǎn)運動，即皮帶輪的中心在空間的位置幾乎保持不變。由于自定中心振動篩能克服帶輪的振動現(xiàn)象，因而可以增大篩的振幅。近年來，自定中心振動篩獲得了廣泛的使用。在選礦中，為了篩分粗粒度大比重的物料，通常是采用自定中心坐式振動篩。坐式重型振動篩的振動器也是采用皮帶輪偏心式。振動器采用自移式偏心重的消振裝置，因此防止了啟動和停車時經(jīng)過共振區(qū)振幅急劇增大的現(xiàn)象。篩箱是用鋼板與型鋼焊接成的箱形結(jié)構(gòu)，篩面采用鑄鋼條，因而結(jié)構(gòu)堅固。雙軸振動篩所一種直線振動篩。篩箱的振動是由雙軸振動器來實現(xiàn)的。振動器有兩根主軸，兩軸上都裝有相同偏心矩的偏心質(zhì)量。兩軸之間用一對速比為1的齒輪連接。因兩軸的回轉(zhuǎn)方向相反，速度相等，所以兩偏心重量所產(chǎn)生的離心慣性力在已個方向上互相抵消，因而于此垂直的方向上的離心慣性力的合力使箱體沿直線方向振動。由于振動方向線與水平以一定的傾角，因而篩箱一般是安裝成水平或傾斜的。雙軸振動篩在選煤廠常用于分級，脫水，脫介，脫泥等作業(yè)，在選礦廠中應用較少?；趩屋S和雙軸的比較，在本次設計中應選用單軸，但單軸主要用于圓形和橢圓形振動篩，而在這次設計是要求設計直線振動篩，因此單軸不適宜用在此設計中，故在本此設計中選用雙軸直線振動篩分機，礦用雙軸振動篩的基本參數(shù)如下表。型號篩面尺寸寬X長毫米面積層數(shù)安裝形式入料粒度篩孔尺寸DD918 2DD91890018001.61/2吊式601.2.3.6.8.10.13.16 20.25ZD1224 2ZD1224122424002.91/2坐式1006.8.10.13.16.30.40ZD1530 2ZD1530154030004.51/2坐式1006.8.10.13.16.30.40.50ZD1540 2ZD15401540400061/2坐式1006.8.10.13.16.30.40.50ZD1836 2ZD1836180036006.51/2坐式1506.8.10.13.16.30.40.50ZD1845 2ZD18451800 45008.11/2坐式1506.8.10.13.16.30.40.50ZD2150 2ZD21502100 500010.51/2坐式15010.13.16.20.30.40.50ZD2160 2ZD21601800360012.51/2坐式15010.13.16.20.30.40.50表3-1根據(jù)設計要求選擇：ZD12242ZD122412224002.91/2坐式1006.8.10.13.16.20.2530.403.2振動器的結(jié)構(gòu)雙軸振動篩的振動器有純振動式振動器，軸承偏心式自定中心振動器和皮帶輪偏心式自定中心振動器。目前多采用皮帶輪偏心式自定中心振動器，振動器偏心重量的配置方式及有優(yōu)缺點見下表偏心重量的裝配方式彎距圖結(jié)構(gòu)特點偏心重量全布置在軸和側(cè)壁以外的圓盤上偏心重量全布置在兩側(cè)壁以外的圓盤上偏心重量分別布置在傳動側(cè)壁之間的傳動軸上優(yōu)點1. 傳動軸各部無偏心， 加工簡便2. 中點彎距較小3. 偏心重量可調(diào)，篩子振幅可調(diào)1. 無圓盤結(jié)構(gòu)簡單2. 篩箱寬度以外僅有皮帶輪，寬度尺寸最小3. 偏心重全在軸上充分利用空間，結(jié)構(gòu)緊湊1.傳動軸中心彎距最大2.偏心重量可調(diào)振幅可調(diào)3.圓盤直徑較小4.結(jié)構(gòu)緊湊缺點1.寬度尺寸大2.圓盤直徑較大，結(jié)構(gòu)不緊湊3.零件多結(jié)構(gòu)較復雜1.傳動軸中點彎距較大2偏心重不可變，振幅不可調(diào)1. 軸和皮帶輪多有偏心重制造較復雜2. 寬度尺寸大3. 結(jié)構(gòu)復雜表3-2根據(jù)上表的分析比較偏心重量的配比方式以第三種方案較好，可在大型篩子中采用3.3篩箱篩箱由篩框.篩面及其壓緊裝置組成，篩框是由側(cè)板和橫梁構(gòu)成。側(cè)板采用厚度為616毫米的A 或20號鋼板制成。橫梁常用圓形鋼管，槽鋼，方形鋼管或工字鋼制造。篩框必須要有足夠的剛性。篩框各部件的連接方式有焊接和高強度螺栓連接。焊接結(jié)構(gòu)施工方便，但焊縫復雜，內(nèi)應力較大，在強烈的振動負荷作用下，往往發(fā)生焊縫開裂，甚至造成斷裂。為了消除焊接結(jié)構(gòu)的內(nèi)應力，可采用回火處理。焊接結(jié)構(gòu)適用于中小型振動篩。高強度聯(lián)結(jié)螺栓連接可靠，可以使篩框在現(xiàn)場裝配，特別適用于大型振動篩。在本次設計中選擇高強度聯(lián)結(jié)螺栓聯(lián)結(jié)。3.4 支承方式與隔振裝置振動篩的支承方式有吊式和坐式兩種振動篩的隔振裝置常用的有螺旋彈簧板和橡膠彈簧，其優(yōu)點缺點見下表種類螺旋彈簧板彈簧橡膠彈簧優(yōu)點1. 剛度可以設計很小消振性好2. 結(jié)構(gòu)緊湊外形尺寸較小3. 不需要緊固件4. 工作可靠橫向剛度大，可消除橫振1外形尺寸小2剛度較大隔振性能好缺點橫向剛度小，篩子易發(fā)生橫振1. 外形尺寸大2. 安裝較困難3. 折斷事故較多1. 不適合于大振幅2. 動負荷大表3-3根據(jù)振動篩振幅較大的特點，隔振裝置宜采用圓柱螺旋彈簧。 3.5 傳動裝置振動篩通常采用三角皮帶傳動裝置，它的結(jié)構(gòu)簡單，可以任意選擇振動器的轉(zhuǎn)數(shù)，但運動時皮帶容易打滑，可能導致篩孔堵塞。近年來振動篩也有才用聯(lián)軸節(jié)直接驅(qū)動的。聯(lián)軸節(jié)可以保持振動器的穩(wěn)定轉(zhuǎn)數(shù)，而且使用壽命很長，但振動器的轉(zhuǎn)數(shù)是不可調(diào)的。3.6消振裝置雙軸振動篩起動與停止時由于通過共振區(qū)，機體的振幅會急劇地增大，從而引起彈簧的嚴重過載，使壽命降低，皮帶也易損壞，同時還危及廠房建筑物。因此，必須設法消除篩子在起動和停車時產(chǎn)生的共振現(xiàn)象。目前采用的消振方法要有以下三種：1自移式偏心重2電機反制動3彈簧限位根據(jù)設計要求選用自移式偏心重。4橫梁的強度及剛度的校核4.1橫梁強度的校核根據(jù)設計的要求選用的橫梁為45矩形鋼，受力情況下圖所示。式校核橫梁的強度。其許用應力為100MPa圖4-1解1求支座反力，設支反力RA、RB如圖所示，由平衡條件mB=0、FY=0 可得 RA=RB=ql/22列剪力方程和彎矩方程 距梁左端A為x的任意橫梁截面上的剪力和彎矩為 Q（x）=RA-qx=ql/2-qx M(x)=RAx-qx2/2=qlx/2-qx2/2 3畫剪力圖和彎矩圖由式可知剪力圖是一條斜直線，如上圖所示，由式知，彎矩圖是二次拋物線，要多確定曲線上幾點，才能畫出這條曲線。橫梁的計算簡圖表示為圖。由圖可以看出此橫梁受到的是均部載荷，其跨度l=2.4m從圖中可以看出截面上彎矩最大為： q=8001.2=960KN/m Mmax=9602.42/8 =691.2KN所以此截面可能是危險截面。因此就對此截面進行校核。=Mmax/Wz 因為是矩形鋼所以Wz為： Wz=bh2 /6 =1.2(0.01)2/6 =210-5691.2/210-5 =34.56MPa因為34.56100所以橫梁是安全的，具有較強的承載能力。4.2橫梁的剛度校核橫梁的剛度計算是一項正要的工作，計算橫梁的剛度實際上是計算橫梁的橫向振動的固有頻率，橫梁橫向振動的固有頻率與工作頻率一致時就會使橫梁的彎曲振動顯著增大嚴重的是，當出現(xiàn)較大彎曲振動時，會使它的振幅和振動方向發(fā)生明顯變化，在橫梁不同位置上物料平均篩分速度有著顯著的差異。某些部位物料急劇跳動，物料快速向前運動另一些部位，物料僅輕微滑動，有時甚至會出現(xiàn)反方向的運動，使機械難以正常工作。因此在設計與調(diào)試時，必須避免橫梁的彎曲振動固有頻率與工作頻率相接進。橫梁的固有頻率的計算按下面公式計算：式中 E為彈性模量，根據(jù)查表得E=2.06105 Ja=bh3/12=1.2(0.01)3/12=0.0000001=110-7 0.009124=9.12410-3100.48所以該橫梁的剛度符合要求5 機械的選擇及尺寸的確定篩面是篩分機械是基本工作部分，其上有許多尺寸和形狀一定的孔眼，這些孔眼稱為篩孔。在一個篩面上篩分物料時，可獲得兩種產(chǎn)品，透過篩孔的物料稱為篩下產(chǎn)品，在篩面上的物料稱為篩上產(chǎn)品。篩分機械上所用的篩面一般按被篩物料的粒度和篩分作業(yè)的工藝要求可以采用棒條篩面.編織篩面.波浪形篩面.條逢篩面和非金屬面等。根據(jù)本次設計的要求選用板狀篩面。 板狀篩面通常由厚度為58毫米的鋼板或鋼板的厚度一般不超過12毫米。 篩子的形狀有圓形.方形和長方形，長方形篩孔的篩面與圓形篩孔的篩面比較它的優(yōu)點較大，篩面重量輕.生產(chǎn)能力大，處理含水較多的物料時能減少篩面堵塞現(xiàn)象。但是長方形篩孔的篩面只能在對篩分產(chǎn)物粒度的要求并不特別嚴格的情況下使用。板狀篩面上的篩孔的排列方法如圖5-1。圓形篩孔一般不止在等邊三角形的頂點。方形篩孔可按直角等腰三角形斜面排列。長方形篩孔通常與篩面的縱橫排成一定角度。篩孔的距離應考慮篩面的強度和開孔率（篩面的有效面積）的大小，根據(jù)設計要求選擇圓形篩孔。 圖5-1孔距一般按經(jīng)驗公式確定：當篩孔a=10100毫米時，則孔距t=1.25aa選擇值=20板狀篩面的開孔率按下式計算：fo= 90.7a2 /t2 =58%板狀篩面的優(yōu)點是比較牢固，剛度較大，使用壽命教長；缺點是開孔率小，約為40%60%，板狀篩面一般用于中等粒級的物料的篩分，篩孔尺寸通常為1250毫米根據(jù)設計要求和場地的條件限制篩分機為坐式安裝篩體尺寸為2400mm 1200mm6 振動篩動力學參數(shù)的選擇和工藝參數(shù)的計算6.1 振動篩運動學參數(shù)的選擇振動篩的運動學參數(shù)有篩面傾角，振動方向（對于直線振動篩）振幅，振動次數(shù)及篩上物料的運動速度等。為了選擇這些運動學參數(shù)，必須先確定物料的運動狀態(tài)。為了防止篩孔的堵塞，并能獲得較高的篩分效率和生產(chǎn)效率和生產(chǎn)率，目前 在振動篩中多采用物料的跳動狀態(tài)圖6-1如圖（6-1）表示篩面振動運動和物料拋擲運動之間的關(guān)系。從圖中可以看住當Kv=3.3時，篩面的一個振動周期正好等于物料的一個跳動周期，這時物料與篩面接觸的時間最短，故對減少篩面的磨損是有利的。為了了獲得較高的篩分效率，最好使物料顆粒在篩子的每一個振動周期能接觸篩孔，故在一般情況下，Kv3.5目前雙軸振動篩取Kv =33.3本次設計Kv取3.36.1.1篩面傾角及運動方向角篩面傾角的大小決定于要求的生產(chǎn)率和篩分效率。當篩子的其他參數(shù)確定后，篩面傾角大則生產(chǎn)率大，而篩分效率低，篩面傾角小，則生產(chǎn)率低而篩分效率高。所以當產(chǎn)品質(zhì)量要求一定時，就應有一個合理的傾角。 本次設計選用雙軸振動篩用于預先分級，選擇角度為=15，=456.1.2振幅A根據(jù)有關(guān)文獻本次設計選用雙軸振動篩作預先篩分A=3mm 6.1.3振動次數(shù)n振動次數(shù)可在選定拋射強度Kv和振幅A后按下列公式計算 對于雙軸振動篩6.1.4物料的運動速度雙軸振動篩的物料運動速度可按下列經(jīng)驗公式計算但因為是直線振動篩的物料運動速度按下列公式計算 v=30gnp2cos/n 通常在0.60.8之間，在這里取0.7 np=1，則 v= 0.7309.81cos450/960=0.214米/秒6.2振動篩工藝參數(shù)的計算6.2.1篩面的長度和寬度的設定篩面的長度和寬度根據(jù)給定的生產(chǎn)率要求的篩分效率和物料的篩分特性，可以計算出需要的篩面面積。計算出篩面面積后可計算篩面的寬度。通常，式中物料層的厚度h1或K1則 無解，物料不能出現(xiàn)跳動。當b =1或K=1時，則可求得物料開始跳動時的最小轉(zhuǎn)數(shù)為：為了使物料產(chǎn)生跳動，必須取篩子的轉(zhuǎn)數(shù)n35.87.1.2跳動終止角及跳動角物料顆粒離開篩面以后沿篩面法線方向的運動方程為：Mdu/dt=-mgcos 將式積分，物料顆粒從開始，跳動的時間td到時間t的速度為：u=ud-cos(t-t) 若忽略物料顆粒對篩面沖擊的影響，則可取物料顆粒開始跳動時的初速度u等于篩面的速度，即：u=v=Asincos 將上式帶入中則 物料顆粒跳動后，按拋物線軌跡下落與篩面相遇時的法向位移為 yd=yb+dtudt 式中yb =Asinsinb yd=Asinsinb 并將公式代入中積分后簡化得：sin(d)=sindcosd-1/22sind將上式簡化得當已知跳動起始角d時，則可查表得書跳動角，從而可從算出跳動終止角b=d+由查表得=900代入上面式中d=300則跳動終止角b=900+300 =12007.1.3物料跳動時的平均速度物料顆粒從振動相角起跳，到振動相角跳動終止時沿x方向位移為 s=vdt+1/2gsint2 =Acoscosd+gsin2/22=3cos45cosd+gsin2/22式中vd為物料顆粒起跳時沿x 方向的運動速度，vd=vx=Acoscosd在同一時間t內(nèi)，篩面的位移為: sc=AcoscosbAcoscosd因此，物料在每個運動周期中對篩面的位移為：s=ssc=Acoscosd+gsin2/22-Acos(cosb-cosd)= Acos（cosd+gsin2/2A2cos- cosb-cosd)根據(jù)上面所提到的公式可簡化為s=/2g/cos()/sin若令np表示物料跳動一次的時間與振動以個周期的時間之間，即np=/2.則上式可寫成：物料跳動的平均速度為：直線振動曬面一般接近水平安裝，即a0?？紤]物料性質(zhì)及其它因素的因素的影響，理論計算公式應乘以速度修正系數(shù)。一般0.60.8。因此，物料的實際運動速度可按下式確定： v=30gnp2cos/n通常在0.60.8之間，在這里取0.7 np=1，則 v= 0.7309.81cos450/960=0.214米/秒 圖7-18運動學參數(shù)的計算及電動機的選擇8.1慣性振動篩的動力學分析慣性振動篩的振動系統(tǒng)所由振動質(zhì)量（篩箱和振動器的質(zhì)量），彈簧和激振力（由回轉(zhuǎn)的偏心重塊產(chǎn)生的）構(gòu)成。為了保證篩子穩(wěn)定地工作，必須對慣性振動篩的振動系統(tǒng)進行計算，以使找出振動質(zhì)量.彈簧剛性，偏心重塊的質(zhì)量矩圖61如圖（）表示雙軸振動篩的振動系統(tǒng)。為了簡化計算，假定振動器轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心和機體（篩箱）的重心重合，激振力和彈性力通過機體重心。此時，篩子只作平面平移運動。今取機體靜止平衡時（即機體的質(zhì)量為彈簧的彈性反作用力所平衡時的位置）的重心所在o作為固定坐標系統(tǒng)（x.o.y）的原點，而以振動器轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心o，作為動坐標系統(tǒng)（x.o.y）的原點。偏心重塊質(zhì)量m的重心不僅隨機體一起作平移運動（牽連運動）而且還繞振動器的回轉(zhuǎn)中心線作回轉(zhuǎn)運動（相對運動），則其重心的絕對位移為xm=xx1=xrcos=xrcostym=yy1=yrsin=yrsint式中 r偏心質(zhì)量的重心至回轉(zhuǎn)軸線的距離軸之回轉(zhuǎn)角度，t ，為軸回轉(zhuǎn)之角速度，t為時間偏轉(zhuǎn)質(zhì)量m運動時生產(chǎn)的離心力 Fx=-md2xm/dt2=-m(x-r2cost) Fy=-md2ym/dt2=-m(y-r2sint)式中mr2cost和mr2sint為偏心質(zhì)量m在x，y方向之相對運動離心力稱為激振力。在雙軸振動篩的振動系統(tǒng)中，作用在機體質(zhì)量M上的力除了Fx和Fy外還有機體慣性力Mx和My（其方向與機體加速度相反）。彈簧的作用力Kx和Ky(Kx和Ky表示彈簧在x和y方向上的剛度，彈簧作用力的方向永遠是和機體重心的位移方向相反)，及阻尼力-Cx和-Cy（C稱為粘滯阻力系數(shù)阻尼力的方向與機體運動速度方向相反）。8.2預估參振質(zhì)量 振動機械設計中的主要困難就所未知量太多，首先遇到的問題所參振質(zhì)量，甚至M，m全未知，mm可以在運動學參數(shù)設計中確定，m可根據(jù)機體尺寸，振動參數(shù)，結(jié)構(gòu)強度預估根據(jù)上面所計算出來的篩面面積可根據(jù)下面方法預估:中小型單軸振動篩：0.5噸/米2篩面中小型雙軸振動篩：0.6噸/米2篩面大型單軸振動篩：0.6噸/米2篩面大型雙軸振動篩：0.7噸/米2篩面現(xiàn)在所設計的所大型雙軸振動篩所以選擇0.6噸/米2篩面8.3電動機的選擇8.3.1選擇電動機應考慮的問題（1） 根據(jù)機械的負載性能和生產(chǎn)工藝對電動機的啟動、制動、反 轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動機的類型。（2） 根據(jù)負載轉(zhuǎn)矩，速度變化范圍和啟動頻繁程度等要求，考慮電動機的溫升限制，過載能力和啟動轉(zhuǎn)矩，選擇電動機功率，并確定冷卻通風方式，所選電動機功率留有余量，符合率一般取0.80.9。過大的備用功率會使電動機效率降低，對于感應電動機，其功率因數(shù)將變壞，并使按電動機最大轉(zhuǎn)矩，效驗強度的生產(chǎn)機械造價提高。（3） 根據(jù)使用場面的環(huán)境條件，如溫應，溫度，灰塵，雨水，瓦斯以及腐蝕和 易燃易爆氣體等，考慮必要的保護方式，選擇電動機結(jié)構(gòu)形式。（4） 根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)，電壓標準和對動因數(shù)的要求確定電動機的電壓登記和類型。（5） 根據(jù)生產(chǎn)機械的最高轉(zhuǎn)速對電力轉(zhuǎn)動調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能的要求，以及機械機構(gòu)系統(tǒng)復雜程度，選擇電動機的額定轉(zhuǎn)速。除此之外，選擇電動機還必須符合節(jié)能要求，考慮運行可靠性，設備的供貨情況，各品備件的通用性，安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品價格，建設費用，運行和維修費用，生產(chǎn)過程中前后期電動機功率變化關(guān)系等因素。8.3.2電動機類型的選擇電動機類型根據(jù)負載情況下看，本次設計速在恒功率下進行工作的，因此選擇類型為調(diào)勵磁的變速直流電動機式帶在機械變速的交流異步電動機。由于本次設計有很多因素影響，因此在電動機類型選擇方面要考慮到很多因素，特別是環(huán)境條件，環(huán)境條件的選擇電動機型號如表（）。環(huán)境條件要求的防護形狀可選擇的電動機類型舉例正常條件一般防護型各類普通型電動機濕熱帶或潮濕場所溫熱帶型1濕熱帶型電動機2普通型電動機防潮處理干熱帶或高溫車間干熱帶型粉塵較多的場所封閉型管道通風型戶外露天場所氣候防護型外殼防護等級不低于IP23，接線應為IP54封閉型電動機外殼防護等級IP54戶外有腐蝕性及爆炸性氣體戶外防腐，防爆型防護等級不低于IP54YBDF-WF表電動機額定轉(zhuǎn)速速根據(jù)機械的要求選定的。在確定電動機額定轉(zhuǎn)速時，必須考慮機械減速機構(gòu)的傳動比值，兩者互相配合，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟全面比較才能確定。通常電動機轉(zhuǎn)速不低于500r/min，因為當功率一定時電動機的轉(zhuǎn)速愈低，則其尺寸愈大，價格愈貴，而且效率也較低，如選用高速電動機，勢必加大機械減速機構(gòu)的傳動比，致使機械傳動部分復雜起來。本次設計的額定轉(zhuǎn)速為960 r/min，則電動機功率的計算如下：根據(jù)設計的要求和給頂?shù)臄?shù)據(jù)選定M0.62.91.74噸1740kg，m受到主振彈簧允許變形量的限制，預估m(xù)/M=0.7則m=0.7M=0.71740=1218kg8.4誘導質(zhì)量由于