ZG200型振動(dòng)給料機(jī)設(shè)計(jì)——結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、目錄緒論 11 ZG系列電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)的特征概括1.1 用途 21.2 特點(diǎn) 21.3 分類 21.4主要組成部分 21.5選型說明 32. 工作原理和結(jié)構(gòu)分析2.1 結(jié)構(gòu)分析 42.2 工作原理 43. 振動(dòng)參數(shù)的確定3.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù) 53.1.1 振幅 A 53.1.2 機(jī)械指數(shù)K 53.1.3 激振頻率f 63.1.4 振動(dòng)方向角 63.1.5 拋擲指數(shù)D 63.2 振幅 64. 物料在槽體上的運(yùn)動(dòng)情況分析4.1 運(yùn)動(dòng)分析 94.2 常有振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)參數(shù) 114.3 物料的平均速度 125. 槽體尺寸參數(shù)的確定5.1給料能力與給料槽體尺寸的確定 145.2 槽體型式和剛度要求 145.

2、2.1 槽體的結(jié)構(gòu) 145.2.2 槽體剛度的計(jì)算 15523 槽體尺寸的確定 19524 物料的等效參振質(zhì)量和等效阻尼系數(shù)的確定 196 懸掛設(shè)計(jì)（彈性元件選取和彈性系統(tǒng)的計(jì)算）6.1彈簧元件的類型和用途 216.2 彈簧元件的組合剛度 22621螺旋彈簧 236.3 圓柱形螺旋彈簧的自振頻率 266.3.1 未受載荷的自振頻率 266.3.2 受載荷的彈簧自振頻率 266.3.3 圓柱螺旋彈簧的許用應(yīng)力 276.3.4 螺旋彈簧的校核計(jì)算 286.4 設(shè)計(jì)計(jì)算振動(dòng)給料機(jī)的彈簧 316.4.1 振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量計(jì)算 317 振動(dòng)電機(jī)的選取及其確定7.1 激振力和功率 357.2 傳動(dòng)基礎(chǔ)的動(dòng)載

3、荷 368 安裝、使用及維護(hù)條件8.1 安裝及調(diào)試 378.1.1 安裝前的準(zhǔn)備 378.1.2 安裝 378.1.3 試運(yùn)轉(zhuǎn) 378.2操作使用要點(diǎn) 388.3 維護(hù)和檢修 388.3.1 日常維護(hù) 388.3.2 定期檢查 398.3.3 修理 399 結(jié)束語 4010致謝4111參考文獻(xiàn) 42摘要ZG 系列電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)是一種新型的運(yùn)輸設(shè)備。它廣泛應(yīng)用于礦山、冶金煤 炭、火電、耐火、玻璃、建材、輕工、化工、機(jī)械，糧食等各行各業(yè)中。本課題主要完成了 ZG200型振動(dòng)給料機(jī)的總體設(shè)計(jì)，包括機(jī)械的尺寸設(shè)計(jì)、機(jī) 械的主要零件和組成部分在機(jī)體結(jié)構(gòu)上的位置設(shè)計(jì)、激振源的確定及計(jì)算、懸掛彈 簧的設(shè)計(jì)和

4、機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析，包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的確定、物體在槽體上運(yùn) 動(dòng)情況的分析、動(dòng)力學(xué)模型的確定等任務(wù)。另外本課題還介紹了它的安裝使用及維 護(hù)等技術(shù)條件關(guān)鍵詞 ：振動(dòng)給料機(jī) 總體設(shè)計(jì) 動(dòng)力學(xué)分析3AbstractZG series of electrical vibration feeder is a new type of transport equipment. It widely used in mining, metallurgy, coal, thermal power, fire-resistant, glass, building materials, light industry

5、, chemical industry, machinery, food, etc. in all walks of life.The completion of the main topics of vibration feeder ZG200 the overall design, including the size of mechanical design, mechanical parts and the main component of the body structure on the location of the design, and identify the sourc

6、e of excitation, the design and the hoisting of spring Dynamic Analysis of mechanical structure, including mechanical parameters of kinematics, object in the slot on the movement of an analysis of the situation, the dynamic model of the set tasks. . Also in this issue also introduced its installatio

7、n and maintenance, and other technical conditions.Keywords: vibration feederoverall designdynamic analysis緒論本次設(shè)計(jì)是在畢業(yè)之前所有的專業(yè)課程結(jié)束的前提下進(jìn)行的，課題的提出是有 老師下發(fā)設(shè)計(jì)題目，學(xué)生自主選擇的原則下進(jìn)行，經(jīng)學(xué)生和指導(dǎo)老師協(xié)商，確定為 本次的設(shè)計(jì)認(rèn)務(wù)為 ZG 系列振動(dòng)電機(jī)型振動(dòng)給料機(jī)的設(shè)計(jì)，處理能力是每小時(shí)噸。導(dǎo)師付靖老師從事振動(dòng)給料機(jī)和篩分機(jī)設(shè)計(jì)工作多年，有較深厚的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。 新鄉(xiāng)- 學(xué)校坐落的美麗的城市，在振動(dòng)機(jī)械方面處于領(lǐng)先水平，并在這里起草了中 國振動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)

8、的編制工作?；谝陨显?，我們把畢業(yè)設(shè)計(jì)定格為振動(dòng)機(jī)械 的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)是在專業(yè)課程結(jié)束的基礎(chǔ)上，對(duì)所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)應(yīng)用和總結(jié)，能夠 用于實(shí)際的設(shè)計(jì)工作之中，為以后我們走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng) 驗(yàn)。本次設(shè)計(jì)主要完成振動(dòng)給料機(jī)總體設(shè)計(jì)，包括機(jī)械的尺寸設(shè)計(jì)、機(jī)械的主要零 件和組成部分及在機(jī)體上結(jié)構(gòu)位置設(shè)計(jì)、激振源的確定及計(jì)算（振動(dòng)電機(jī)） 、懸掛 彈簧設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析，包括機(jī)械的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)確定（振動(dòng)方向角、振 幅、振動(dòng)圓頻率等） 、物體在槽體上的運(yùn)動(dòng)情況分析、動(dòng)力學(xué)模型確定及動(dòng)力學(xué)分 析、安裝、使用及維護(hù)、技術(shù)條件等任務(wù)。在設(shè)計(jì)過程中首先完成振動(dòng)給料機(jī)的總體設(shè)計(jì)，依據(jù)處理量和

9、工作原理，確定 機(jī)械參數(shù)、槽體設(shè)計(jì)幾何尺寸、振動(dòng)電機(jī)功率的計(jì)算和型號(hào)的選取、懸掛彈簧的設(shè) 計(jì)和槽體、彈簧強(qiáng)度的校核；最后，完成振動(dòng)給料機(jī)的安裝、使用、維護(hù)等技術(shù)條 件的說明。1. ZG 系列電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)的特征概括1.1 用途：ZG 系列電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)廣泛用于礦山、冶金、煤炭、火電、耐火、玻璃、建 材、輕工、機(jī)械、糧食等行業(yè)中，用于把粉狀、顆粒狀及粉體物料從貯料倉或其他 貯料設(shè)備中均勻或定量的給到受料設(shè)備中。例如向破碎機(jī)、分選設(shè)備、篩分設(shè)備、 運(yùn)輸機(jī)械等輸送散狀物料。并可用于自動(dòng)配稱、定量安裝、自動(dòng)控制的流程中，實(shí) 現(xiàn)流水作業(yè)自動(dòng)化。1.2特點(diǎn)：ZG系列電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)是一種新型給料設(shè)備，其它給

10、料設(shè)備相比具有以下特點(diǎn)：（1）體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、維修少，費(fèi)用低；（2 ）利用特制振動(dòng)電機(jī)自同步原理，工作穩(wěn)定、啟動(dòng)迅速，停車平穩(wěn)；（3 ）物料按拋物線軌跡連續(xù)向前跳躍運(yùn)動(dòng)。因此給料槽磨損較?。唬?）因?yàn)榭梢运矔r(shí)的改變和啟閉料流，所以給料量有較高的精度；（5）本系列電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)不適合于有防爆要求的場(chǎng)合。1.3分類：按照不同的分類方法，可以將振動(dòng)給料機(jī)分成許多類型。按照物料輸送方向的不同，可分為水平型振動(dòng)給料機(jī)和垂直型振動(dòng)給料機(jī)兩大 類。按照其驅(qū)動(dòng)方式不同，可分為電磁、氣力、液壓和機(jī)械振動(dòng)給料機(jī)；機(jī)械振動(dòng) 給料機(jī)使用較多，又可分為慣性振動(dòng)給料機(jī)和偏心連桿振動(dòng)給料機(jī)。1.4主要的

11、組成部分：激振器-振動(dòng)給料機(jī)的振源，它產(chǎn)生激振力的大小直接影響著承載體的振幅。 承載體-在振動(dòng)過程中，將能量傳給物料，又是參振質(zhì)體，其質(zhì)量是振動(dòng)系 統(tǒng)中的重要參數(shù)，承載體還必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度。減振支承-既是整機(jī)的支承裝置，又作減振用。1.5選型說明：（1）使用條件 海拔高度不超過1ooom環(huán)境溫度不超過40，在環(huán)境溫度為（205）；時(shí)，周圍介質(zhì)的相對(duì)濕度不大于85%，周圍沒有嚴(yán)重腐蝕及影響電氣絕緣的介質(zhì)。（2） 生產(chǎn)效率 振動(dòng)給料機(jī)的生產(chǎn)效率常以松散密度1.6t%m3的河沙為標(biāo)準(zhǔn)物 料，當(dāng)所運(yùn)物料的松散密度和粒度大于河沙時(shí)，其生產(chǎn)效率與松散密度成正比來計(jì)算，當(dāng)所運(yùn)物料的松散密度和粒度小于

12、河沙時(shí)，其生產(chǎn)效率與松散密度成正比來計(jì)算成績(jī)的0.80.9倍，當(dāng)所運(yùn)物料為顆?；蚍勰顣r(shí)，其生產(chǎn)效率與松散密度成正比來計(jì)算成績(jī)的0.50.7倍。(3) 物料的最大進(jìn)料粒度 一般情況下，為防止造成堵塞，物料的最大線形尺寸為槽寬的 1/3 1/4 尤其 對(duì)封閉的槽體更要注意。(4) 起跳頻度 所謂頻繁起動(dòng)，一般指每?jī)纱纹饎?dòng)時(shí)間間隔小于2min，如果小于2min，應(yīng)選擇1號(hào)或2號(hào)的振動(dòng)電機(jī)。2. 工作原理和結(jié)構(gòu)分析2.1 結(jié)構(gòu)分析：ZG 系列電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)有給料槽 1 傳振體 2 振動(dòng)電機(jī) 3 減震裝置 4 四部分組成。見圖 2-1123圖2-1振動(dòng)給料機(jī)的組成部分2.2工作原理ZG系列電機(jī)振動(dòng)給料

13、機(jī)給料過程是利用特制的振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)給料槽沿傾方作用周期直線往復(fù)振動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)給料槽振動(dòng)的加速度垂直分量大于重力加速度時(shí)，槽中的物料將被拋起，并按照拋物線的軌跡向前跳躍運(yùn)動(dòng)。拋起或下落在1/50秒內(nèi)完成。由于振動(dòng)電機(jī)的連續(xù)激振動(dòng)，給料槽連續(xù)振動(dòng)，槽中的物料則連續(xù)向前跳躍，以達(dá)到給料的目的。其給料過程如圖2-1所示：圖2-2給料過程3. 振動(dòng)參數(shù)的確定說明：在重有色金屬冶煉過程中，所產(chǎn)生的高溫物料采用振動(dòng)輸送、篩分和給料，是行之有效的方法之一。它具有工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)通常在工程設(shè)計(jì)中，除采用單質(zhì)體振動(dòng)設(shè)備外，還有采用雙質(zhì)體的呈拋擲狀態(tài)的振動(dòng)設(shè)備。振動(dòng)參數(shù)有運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和動(dòng)力學(xué)參

14、數(shù)。3.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)有激振頻率、振幅、振動(dòng)方向角、機(jī)械指數(shù)、拋擲系數(shù)和運(yùn)動(dòng)速度 等。3.1.1 振幅AA的取值范圍因激振機(jī)構(gòu)不同而異，通常對(duì)于慣性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（偏心塊激振器） 宜采用中頻中幅，即 A=0.5-6mm我們?cè)谶@里取5mm3.1.2 機(jī)械指數(shù)K機(jī)械指數(shù)亦稱動(dòng)力強(qiáng)度指數(shù)，它是承載槽體運(yùn)動(dòng)的最大加速度X max與重力加速度g的比值，即式中w =：f，為使設(shè)備運(yùn)行可靠及延長(zhǎng)其使用壽命，對(duì)于常用慣性振動(dòng)設(shè)備取 K=35,較為適當(dāng)。由于機(jī)械指數(shù)受材料強(qiáng)度與起決定性作用的慣性力大小限制。 所以本次設(shè)計(jì)選取機(jī)械指數(shù) K=4。輸送物料的運(yùn)動(dòng)情況主要取決于垂直加速度的大小。槽體最大垂直加速度與

15、重力加速度的比值稱為拋料指數(shù) D。4兀2 f2 A0 sin 5D 二g拋料指數(shù)與機(jī)器指數(shù)有如下關(guān)系：D=Ks in、.周期性跳躍過程的拋料指數(shù) D在1.03.3之間。3.1.3 激振頻率f當(dāng)機(jī)械指數(shù)K和振幅A值確定以后由f0.5求出激振頻率。推薦取值14范圍為：f =1025Hz相當(dāng)于 600-1500 次/min.有 K=4,A=5mn得到Dg4：2 Asin / K sin6g 4二2 Asin、i14漢9.8 4 3.142 5 10；=14 H z3.1.4 振動(dòng)方向角:.振動(dòng)方向角大小取決于設(shè)備用途和物料性質(zhì)。為提高輸送速度，最佳振動(dòng)方向角與機(jī)械指數(shù)相對(duì)應(yīng)：當(dāng) K=3時(shí)，：=26

16、-36當(dāng) K=4時(shí)，、.=30： 一60：對(duì)于慣性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或振動(dòng)頻率大于 1000次/min，?。?20-30。本次設(shè)計(jì):.取45。由 D=Ksin、.，K=4可得 D=2.833.1.5 拋擲指數(shù)D它是承載槽體最大加速度垂直分量與重力加速度g之比即：2A、Sin、/gCos：式中是振動(dòng)設(shè)備的傾角。為使輸送物料呈微拋物狀態(tài)滑行。一般取1D3.3。3.2 動(dòng)力學(xué)參數(shù)動(dòng)力學(xué)是指振動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。動(dòng)力學(xué)參數(shù)通常有1:參振質(zhì)體的計(jì)算質(zhì)量.自振頻率.調(diào)諧比（頻率比）彈簧剛度.激振力.驅(qū)動(dòng)功率和傳至基礎(chǔ)的振動(dòng)力 等。在滿足運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的前提下，根據(jù)設(shè)備振動(dòng)系統(tǒng)模型受力狀況建立質(zhì)體振動(dòng)微 分方程，在此基

17、礎(chǔ)上導(dǎo)出振幅.自振頻率，確定調(diào)諧比和彈簧剛度，計(jì)算系統(tǒng)阻尼 和功率消耗。在進(jìn)行彈性構(gòu)件.激振構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算功率消耗，并選擇電機(jī)。機(jī)械的主要零件.組成部分及在機(jī)體上的結(jié)構(gòu)位置如圖3-11.月桟振弾*2+給料欄休推力板陽扳動(dòng)電機(jī)圖3-1振動(dòng)給料機(jī)結(jié)構(gòu)圖由兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙電機(jī)自同步式振動(dòng)給料機(jī)，目前有兩種結(jié)構(gòu)形式。下 圖為雙機(jī)豎置式，即兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸線均與水平面成一定角度。這種結(jié)構(gòu)形 式的給料機(jī)其結(jié)構(gòu)原理是：相同大小的兩組偏心塊分別安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子的兩端，每 臺(tái)給料機(jī)有兩臺(tái)相同規(guī)格型號(hào)的振動(dòng)電機(jī)，根據(jù)一定的力學(xué)原理，實(shí)現(xiàn)反向等速回 轉(zhuǎn)，可以產(chǎn)生周期性變化的定向激振力，使機(jī)器進(jìn)行振動(dòng)，在

18、振動(dòng)作用下，物料將 連續(xù)不斷的向排料口流動(dòng)，從而完成輸送給料要求。力學(xué)原理如下所示，圖3-2-a所示為產(chǎn)生單向激振力的雙軸慣性激振器：3-2-a產(chǎn)生單向激振力的雙軸慣性激振器質(zhì)量為mo的兩偏心塊以的角速度的同步反向回轉(zhuǎn)，如果初相角對(duì)稱s軸，則沿s方向和e方向的激振力為：2PS = 2m）r - sin，tR =0單向激振力Ps作用于圖3-2-b所示：振動(dòng)機(jī)機(jī)體的質(zhì)心，將使機(jī)體產(chǎn)生沿s方向的直線振動(dòng)。因阻尼系數(shù) Cm.，隔振彈簧沿s方向剛度KsL m 2，偏心質(zhì)量m0L m，在忽略阻尼、隔振彈簧和偏 心塊質(zhì)量對(duì)振動(dòng)影響的條件下，機(jī)體的振幅：A=-2mrm且 Py = FS sin、.，Px =

19、Ps cos、.，A產(chǎn) Asin、.，民=A cos., A=A； A使兩偏心塊同步反向回轉(zhuǎn)的方法：（1）用傳動(dòng)比為1的一對(duì)外嚙合齒輪強(qiáng)迫實(shí)現(xiàn)， 機(jī)體振動(dòng)的直線性很好；（2）激振器的兩軸分別由兩臺(tái)同型號(hào)的異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)， 必須保證無任何機(jī)械聯(lián)系，有力學(xué)的質(zhì)心守恒原理使兩軸制動(dòng)保持反向同步回轉(zhuǎn)， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩的差異和兩激振器回轉(zhuǎn)摩擦阻力矩的不同，振 動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡可能出現(xiàn)輕微的橢圓。3-2-b單向激振力雙軸慣性振動(dòng)機(jī)力學(xué)模型4. 物料在槽體上運(yùn)動(dòng)情況分析4.1運(yùn)動(dòng)分析給料槽體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，槽體內(nèi)的物料和槽體的受力情況如圖4-1所示:IP反圖4-1槽體受力圖根據(jù)出現(xiàn)滑行運(yùn)動(dòng)的受力

20、平衡條件可推出正向滑動(dòng)（相對(duì)工作面沿X方向前進(jìn)）的條件為正向滑行指數(shù)Dk1 :DkA 2 cos（% -、） g si n（%_：）而反向滑動(dòng)的條件是反向滑行指數(shù)Dp 1 :DpA 2 cos（% 、） g sin CH ：）式中tan %：1-槽面與水平面夾角；-振動(dòng)方向角，即振動(dòng)方向線與輸送槽面夾角；%-靜摩擦角，tan o = f ；f。-物料與槽面摩擦賣弄的摩擦因數(shù)；按滑行原理工作的振動(dòng)機(jī)械，大多采用Dk 1. Dp 1 ;對(duì)于少數(shù)振動(dòng)機(jī)械，如槽式振動(dòng)冷卻機(jī)低速振動(dòng)篩，采用Dk 1. Dp 1狀態(tài)工作。對(duì)于物料運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)于槽面近于直線振動(dòng)輸送機(jī)，即以滑行為主的輸送機(jī)，在設(shè)計(jì)中，首先根

21、據(jù)工作要求.物料情況，選定Dp. D-的具體數(shù)值，在進(jìn)行如下計(jì)算:(1) 振動(dòng)方向角本次設(shè)計(jì)取45度。(2) 物料拋擲指數(shù)D 由公式D=Ksin可知D=4sin45得D=2.83。若給料槽體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) s = A s in t = A si由動(dòng)力平衡方程可得:N 二 mg cos ： - mssin、。如果物料在輸送過程中被拋離了工作面，則瞬時(shí)正壓力N=Qb工程上把mssi n的幅值和mg cos之比稱為物料拋擲指數(shù) D,即:上式中 D=2.83、A=0.005m、=45、geos：可得=0即槽體傾角為水平設(shè)置。對(duì)應(yīng)物料開始出現(xiàn)拋擲運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)，槽體振動(dòng)的相位角稱為拋始角%，即:.1 . 1=ar

22、cs in =arcsi n D2.83= 20.70在該瞬時(shí)之前，物料和工作面沿著 y方向是一起運(yùn)動(dòng)的；在該瞬時(shí)之后，物料拋離工作面，在重力作用下在空中做拋物運(yùn)動(dòng)， L y二-g cos A 2sin-；sin ， 積分兩次得到相對(duì)位移，=*4二一 S L y的表達(dá)式，當(dāng)相對(duì)位移L y等于零 時(shí)，物料重新落至槽體，拋擲運(yùn)動(dòng)終止。此時(shí)槽體的相角二z，稱Z為拋止角。3二 ，稱宀為拋離角。拋離角 匕和拋始角;:d的關(guān)系：cot ；d1 .d -（1 -COS）亠一= D2-1氏-Sin %物料拋擲一次的時(shí)間與機(jī)體振動(dòng)周期之比稱為拋離系數(shù)id :id0216拋離系數(shù)id和拋擲指數(shù)D的關(guān)系:idD12

23、 2id2 - cos 2 id ：-1 I 2jrid _sin(2jrid )id圖4-2拋擲指數(shù)D與拋離系數(shù)的id關(guān)系54當(dāng)D1時(shí)，物料相對(duì)槽體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以 拋擲運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為主，這樣可以降低物料運(yùn)動(dòng)的阻力和減少物料對(duì)槽體的磨損，但拋擲運(yùn) 動(dòng)過于激烈又易使物料破碎或使輸送狀態(tài)不穩(wěn)。一般取1D3.3,因?yàn)樵谶@樣的條件下，在機(jī)體的一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)，物料完成一次拋擲運(yùn)動(dòng)工作狀態(tài)穩(wěn)定。因此說計(jì)算的D=2.83符合工作要求的條件。4.2常用振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)參數(shù)表4-1振動(dòng)參數(shù)激振形式慣性式彈性連桿式用途輸送篩分和給料成型密輸送篩分長(zhǎng)距離上傾下傾實(shí)落沙清理參數(shù)頻率f / Hz12 - 1625 3015 16

24、振幅B/ mm5 63 _63 _50.8 _1.25 _156 _9方向角6/()20 _3020 _5020 _3030_60多用459025_3530 _ 6 0 多用45傾角g/()0-385_1512200 _1000 _100- 10常用振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)參數(shù)可由表4-1選取.4.3物料平均速度v C CC C /Pd cos :vm 一 C-ChCmCw / 國 sin o式中各影響系數(shù)可由表4-2查得：表4-2傾角影響系數(shù)傾角a /( )-15-10-5051015Cot0.6-0.80.8-0.90.9-0.9511.05-1.11.3-1.41.5-2料層厚度影響系數(shù)料層厚度薄料

25、層中層厚度厚料層Cw Ch0.9-10.8-0.90.7-0.8注：通常篩分為薄料層，振動(dòng)輸送為中料層，振動(dòng)給料為中厚或厚層。 物料性質(zhì)影響系數(shù)物料性質(zhì)塊狀物料粒狀物料粉狀物料Cm0.8-0.90.9-10.6-0.7滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)拋擲指數(shù)D11.251.51.7522.53Cw1.181.161.151.1-1.151.05-1.11-1.051注：物料平均運(yùn)動(dòng)速度是按拋擲運(yùn)動(dòng)進(jìn)行計(jì)算的，在一個(gè)振動(dòng)周期中除完成一次拋擲運(yùn)動(dòng)外還伴隨著一定的滑行運(yùn)動(dòng)。由上表可選取參數(shù)為C=1 ； Ch=0.8 ； Cm=1； Cw=1o由上式可計(jì)算平均速度vm :gid2 cosvm 一 C ：ChCmCw3

26、.19.80.92 =1 0.8 1 1-2- =0.21m/s o5. 槽體尺寸參數(shù)的確定5.1給料能力與給料槽體尺寸的確定振動(dòng)給料機(jī)的生產(chǎn)能力：Q =3600hbVmT(t/h)(5-1-1 )式中h- 料層厚度，mb- 槽體的寬度，m-物料松散密度，t/m3Vm-物料平均速度，m/s5.2槽體型式和剛度要求5.2.1槽體的結(jié)構(gòu)按槽體結(jié)構(gòu)可分為單一型和組合型兩類。常用斷面形狀為矩形、圓形，梯形。 為了加強(qiáng)槽體剛度，常把槽體斷面做成波折或弧形，并將槽體卷邊。只有在輸送物 料，要求隔熱、篩分、加熱或冷卻時(shí)，才采用組合型。本次設(shè)計(jì)采用矩形槽。型式如圖5-1 :5-1矩形槽結(jié)構(gòu)示意圖槽體一般是用鋼

27、板焊接而成，分為敞口和封閉兩種槽形2，也可以用管式輸送槽。兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)對(duì)稱于輸送槽的縱向?qū)ΨQ平面，直接固定在給料機(jī)的兩側(cè)。兩振 動(dòng)電機(jī)作同步反向運(yùn)轉(zhuǎn)，所產(chǎn)生的激振力垂直于兩振動(dòng)電機(jī)軸心線所形成的平面， 使槽體沿激振力方向產(chǎn)生直線振動(dòng)。該種振動(dòng)給料機(jī)一般在遠(yuǎn)超共振狀態(tài)下工作。隔振比為5&其安裝方式有座式和吊式兩種。主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝、調(diào)試、維護(hù)方便。運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定、噪 音低、傳遞給基礎(chǔ)的動(dòng)載荷小。并且由于振動(dòng)電機(jī)激振力可以任意調(diào)節(jié)，因而可以方便的調(diào)節(jié)輸送量。該種振動(dòng)給料機(jī)的主要不足是單機(jī)輸送距離不宜過長(zhǎng)。 雙質(zhì)體共振式振動(dòng)給料機(jī)的特點(diǎn)是所需要激振力較小，通常為非振類振動(dòng)給料機(jī)所需激振力的1/

28、21/4 ,該類振動(dòng)給料機(jī)的激振源在共振質(zhì)體上的安裝形式有多 種。但總體外形結(jié)構(gòu)均類似于偏心連桿振動(dòng)給料機(jī)。又多數(shù)槽體是壓制而成，一般采用Q235-A鋼板，或采用16Mn低合金鋼鋼板，厚度3-8mm為減少慣性力應(yīng)盡量減輕槽體質(zhì)量，再用肋板加強(qiáng)。材質(zhì)應(yīng)用鎮(zhèn)靜鋼， 而不應(yīng)用半鎮(zhèn)靜鋼。否則，由于振動(dòng)產(chǎn)生的載荷，在工作過程中焊縫很易斷裂。當(dāng) 輸送磨損性大的物料時(shí)，在槽體內(nèi)側(cè)和底部可加焊鋼版，也可粘貼已成橡膠板或耐 磨朔料板。當(dāng)物料有腐蝕性時(shí)，可以噴鍍一層有防腐性能的金屬或非金屬材料。當(dāng) 輸送高于 2500C 的物料時(shí)，在無冷卻措施情況下，槽體應(yīng)采用耐熱鋼板或型鋼。5.2.2 槽體剛度計(jì)算計(jì)算槽體剛度，

29、目的是測(cè)知它的固有頻率。當(dāng)激振頻率接近或等于槽體的固有 頻率時(shí)，就會(huì)使槽體產(chǎn)生共振或接近共振，從而使槽體的彎曲振幅顯著增大而加速 槽體的破壞 3。故設(shè)計(jì)槽體時(shí)，不僅應(yīng)滿足槽體的許用強(qiáng)度條件，更重要的是要使 槽體具有能承受振動(dòng)載荷所必須的剛度。也就是說，應(yīng)使槽體的一階彎曲振動(dòng)的固 有頻率大大高于激振頻率。為了獲得盡可能高的一階彎曲振動(dòng)的固有頻率，在結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使槽體的質(zhì)量小，慣性矩大，支承點(diǎn)距離短。為計(jì)算方便，將振動(dòng)給料機(jī)的槽體的各個(gè)部位簡(jiǎn)化為四種典型力學(xué)模型如圖 5-2 所示：Jjrrm I ：山 4pitXnw?5-2四種典型力學(xué)模型（1）均布載荷簡(jiǎn)支梁（圖5-2-a ）對(duì)于較長(zhǎng)的振動(dòng)給

30、料機(jī)，一般采用擺桿彈簧作 為中間支承。這些擺桿彈簧在振動(dòng)方向上是柔性的，而在垂直于振動(dòng)方向上則是剛 性的，在兩擺桿簧間的槽體段可按此力學(xué)模型計(jì)算，其一階固有頻率為：(5-2-1)兀2，01 = 2式中，E彈性模量（N/m2）I-慣性矩（m4）:?i -線質(zhì)量（單位長(zhǎng)度的質(zhì)量）（kg/m）l質(zhì)點(diǎn)間距（m）n階固有頻率：(5-2-2)（2）一端懸臂的均布載荷簡(jiǎn)支梁（圖 5-2-b）振動(dòng)給料機(jī)的兩端區(qū)段可按此力學(xué) 模型計(jì)算，其一階固有頻率為：(5-2-3)式中的因數(shù)a可按表5-1選取表5-1因數(shù)al1/l1.00.750.50.330.20a1.51.92.52.93.1（3）有均布載荷，又有幾種載

31、荷的簡(jiǎn)支梁（5-2-c ）此類的模型適用于裝有傳動(dòng)部件或給料口的振動(dòng)機(jī)區(qū)段，其一階固有頻率為：(5-2-4)(ln/1 0.49 )a2b23EI式中，m集中質(zhì)量（kg）幾線質(zhì)量（kg/m）（4）由均布載荷又有集中載荷的懸臂梁（5-2-d ）振動(dòng)給料機(jī)始端有傳動(dòng)部件 或給料口終端有排料口時(shí)，可按此力學(xué)模型計(jì)算，其一階固有頻率為：3EI 4 .(ln/l0.24入)14(1/s)(5-2-5)通過以上的計(jì)算，可以確定較為合理的支承點(diǎn)間距，通常當(dāng)機(jī)械指數(shù)l1000mm,當(dāng) k2.38410.295 I D2丿1 - F / Fe式中 H彈簧的有效工作高度（m）;H =H -dd-彈簧鋼絲直徑（m）

32、；H -彈簧在平衡狀態(tài)時(shí)，其上下支撐面間的距離（ m）；D2螺旋彈簧中徑（m）；軸向載荷影響系數(shù)；F 軸向載荷（N）;Fe臨界軸向穩(wěn)定性載荷（N）；（3）結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算1）基本計(jì)算公式螺旋彈簧的螺旋角，一般較?。?4800.5蘭d蘭483-80d a480-4-12065Mn;70Mn合 金 彈 簧 鋼 絲60Si2Mn48064080080010008020045_50_40 _25060Si2MnA60Si2CrA4752_400065Si2MnWA5707609509501190405060Si2CrVA45_50_40 _4006.3.4螺旋彈簧的校核計(jì)算（1）強(qiáng)度校核計(jì)算圓截面螺旋彈簧

33、 螺旋彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算確定之后，還必須進(jìn)行強(qiáng)度校核, 其切應(yīng)力應(yīng)小于材料的許用應(yīng)力，即：8D2Fd3二 k Gdn : D2n(6-3-4)式中 IT材料的許用切應(yīng)力（Pa）;查表（6-2）彈簧的最大切應(yīng)力（Pa）； a彈簧動(dòng)變形幅值（m）；fn最大工作變形（m）；當(dāng)機(jī)器正常工作時(shí)，a即為機(jī)體的振幅A;（2） 強(qiáng)度安全因數(shù)的計(jì)算振動(dòng)給料機(jī)彈簧的最大工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)在106以上，所以選107，因此,應(yīng)進(jìn)行彈簧疲勞強(qiáng)度安全因數(shù)的校核計(jì)算。其計(jì)算公式如下：(6-3-5)S =0 0.75 min _ IS -max式中S 疲勞強(qiáng)度安全因數(shù)；IS 1-疲勞強(qiáng)度許用安全因數(shù)，當(dāng)彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算和材料的試驗(yàn)

34、 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確時(shí)，取IS i =1.31.7,當(dāng)準(zhǔn)確性低時(shí)，取 S . =1.82.2。minminio-脈動(dòng)疲勞極限（Pa）,按表1-4-8和表1-4-9選取。 min -最小工作應(yīng)力（Pa）,按式（6-3-6）計(jì)算; max-最大工作應(yīng)力（Pa）,按式（6-3-7）計(jì)算。=F _kmin. 3 m3ndndFa(Pa)(6-3-6)=8D2 f k 8D2max . 3 m3兀d兀d(Pa)(6-3-7)式中Fm平均載荷（N ,）際冒(N);Fa 載荷振幅（N ）, Fa= 丁（ N ）；f 強(qiáng)迫振動(dòng)頻率（Hz）;f -彈簧系統(tǒng)的自振頻率（Hz）,按式（6-3-1）或（6-3-2）和（6-3-

35、3） 計(jì)算。一f 7根據(jù)f /，可在圖6-3中差得1 -丁值。它相當(dāng)于不同頻率f的振動(dòng)載荷所產(chǎn)生的共振對(duì)彈簧切應(yīng)力的影響。表6-3 脈動(dòng)疲勞極限 0表載荷循環(huán)次數(shù)10410510610750.45 禮0.34%0.33 陣0.3%鋼號(hào)熱處理制度力學(xué)性能，_淬火溫度C占八、表6-4伸長(zhǎng)率（%）收縮率交貨狀布氏硬度HBS(%)度165840油5008001000935熱軋285270830油4808501050830熱軋285375820油4809001100730熱軋302485820油48010001150630熱軋302565Mn830油5408001000830熱軋302655Si2Mn8

36、70油48012001300630熱軋302755Si2MnB870油48012001300630熱軋321860 Si2Mn870油48012001300525熱軋321960 Si2MnA870油44014001600520熱軋3211070 Si3MnA870油4301600180020熱處理3021160SiC2rA870油42016001800620熱處理3021265SiMnWA850油42017001900520熱處理30200.EQ.40.6 0.8 10Fr/Ff / f _ 1 時(shí)O O1-O&34 F1-366.4設(shè)計(jì)計(jì)算振動(dòng)給料機(jī)的彈簧：641振動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算質(zhì)量計(jì)算質(zhì)量m，m = m Kmmm心叫式中 m-參振體質(zhì)量，kgmm-物料的質(zhì)量，kgKm-物料的參振系數(shù)；7 Kbmb -各彈性元件的參振質(zhì)量之和，kg;(1) 預(yù)估參振質(zhì)量振動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)的主要困難就是未知量太多，首先遇到的問題是參振質(zhì)量，甚至m、m2全未知，mm可以從運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)中確定。g可以