振動篩設計畢業(yè)設計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　振動篩的研究不斷地向著標準化、系列化、通用化發(fā)展，并引入現(xiàn)代化設計手段，采用新材料、新技術、新工藝，其目的在于不斷擴大篩機應用領域，滿足國民經(jīng)濟建設發(fā)展的需要，并擔當對外出口的任務。 </p><p>　　本文所設計的振動篩的篩分物料為球磨機產(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

2、需要用振動篩來將球磨機產(chǎn)品進一步細分，將不符合要求的物料重新用球磨機磨小。經(jīng)過這樣的反復處理最終將物料全部做成符合要求的產(chǎn)品。本課題的振動篩為自同步雙振動電機驅動的，其特點是結構簡單、安裝方便、成本低、容易操作及維護等。其篩箱為板梁鉚焊組合結構，由主副側板、管梁、入料擋板、出料板、篩板等組成，側板選用低合金壓力容器鋼板，強度高、可焊性好，周邊折彎，并在振動方向及沿縱向連接多根角鋼，使側板剛度大大增強，有利于強度的提高和噪音的降低。管梁由

3、法蘭盤、無縫鋼管、加強槽鋼等組成，重量輕、強度大，便于制造安裝，具有互換性。加強槽鋼上有T形孔，使用T形螺栓，便于篩板的安裝維護，消除U形螺栓對管梁的磨損。工作原理：兩臺振動電機的型號相同，可以產(chǎn)生一種組合的直線振動。這種振動可以使輸送槽體中的物料運動，并與篩面發(fā)生碰撞，使小于篩孔的物料透過，從而實現(xiàn)物料的幾何分級，實現(xiàn)篩分?？傮w方案為：采用普通篩分法，振動形式為共振，運動軌跡為直線運動，激振方式為慣性式，隔振方式為一級隔振，隔振彈簧為

4、金屬螺旋式隔振彈簧。</p><p>　　關鍵詞：振動篩; 篩箱; 振動電機</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The shaker research unceasingly to the standardization, the seriation, the universalized developm

5、ent, 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 const

6、ruction the need to develop, and takes on the foreign exportation the duty. </p><p>　　Finally completely makes after such repeatedly processing the materi all tallies the request product. This topic shaker f

7、or 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

8、 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 comp</p><p>　　Keywords:the vibration screen; the box

9、 screen; the vibration electric machinery </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 概述1</b

10、></p><p>　　1.1國內外現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2 振動機械的用途和分類1</p><p>　　1.2.1 振動機械的組成2</p><p>　　1.2.2 振動機械的特點2</p><p>　　1.2.4 振動機械的分類3</p><p>　　第2章 主要問

11、題及解決方案5</p><p>　　2.1 振動篩降噪措施5</p><p>　　2.2 常見故障及處理措施5</p><p>　　2.2.1 篩分時篩子不下料或下料不暢5</p><p>　　2.2.2 篩框斷裂根5</p><p>　　2.2.3 軸承過熱5</p><p>　　

12、2.2.4 篩分的分級(根據(jù)篩分的目的)6</p><p>　　第3章 直線振動細篩的結構、工作原理及總體方案的比較確定7</p><p>　　3.1結構及工作原理7</p><p>　　3.2直線型振動細篩的特點7</p><p>　　3.3 各類篩分方法的比較確定8</p><p>　　3.3.1 普通篩

13、分方法8</p><p>　　3.3.2 概率篩分方法9</p><p>　　3.3.3 等厚篩分法9</p><p>　　3.3.4 概率等厚篩分法10</p><p>　　3.3.5 篩分方法的確定10</p><p>　　3.4 振動形式的確定10</p><p>　　3.4.

14、1 非共振篩10</p><p>　　3.4.2 共振篩10</p><p>　　3.5 運動軌跡的確定10</p><p>　　3.5.1 圓運動軌跡10</p><p>　　3.5.2 直線運動軌跡11</p><p>　　3.6激振方式的比較11</p><p>　　3.6.1

15、 彈性連桿式11</p><p>　　3.6.2 電磁式11</p><p>　　3.6.3 慣性式12</p><p>　　3.6.4 激振方式的確定12</p><p>　　第4章 其它零部件的選擇13</p><p>　　4.1隔振系統(tǒng)的選擇13</p><p>　　4.2篩箱

16、及篩面13</p><p>　　4.2.1篩箱13</p><p>　　4.2.2篩面的比較選擇14</p><p>　　4.2.3 篩面的壓緊裝置15</p><p>　　4.3支撐裝置的選擇15</p><p>　　第5章 各部分設計計算17</p><p>　　5.1運動學參數(shù)

17、的選擇計算17</p><p>　　5.1.1 物料運動狀態(tài)的選擇17</p><p>　　5.1.2 安裝傾角的選擇17</p><p>　　5.1.3 振動方向角的選擇17</p><p>　　5.1.4 物料的平均速度18</p><p>　　5.2工藝參數(shù)的確定18</p><p

18、>　　5.3動力學參數(shù)的選擇計算18</p><p>　　5.3.1工作機體的質量18</p><p>　　5.3.2物料的結合質量19</p><p>　　5.3.3 隔振系統(tǒng)的頻率比及隔振彈簧剛度19</p><p><b>　　第6章 結論20</b></p><p><

19、;b>　　參考文獻21</b></p><p><b>　　致 謝23</b></p><p><b>　　第1章 概述</b></p><p><b>　　1.1國內外現(xiàn)狀</b></p><p>　　目前國內篩機產(chǎn)品種類有圓振動篩、直線振動篩、橢圓

20、振動篩、高頻振動篩、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)得到廣泛的應用，基本上滿足了國內國民經(jīng)濟建設的需要。據(jù)2002年行業(yè)調查了解，全國篩分機械制造企業(yè)已多達300余家，從所有制來看，除國營、集體、股份制外，還有外資和合資企業(yè)，特別是股份制、民營企業(yè)發(fā)展很快。全國篩分機械市場年產(chǎn)值約為5億元左右，今年又有大的增長，年產(chǎn)值超過1500萬元以上的企業(yè)有10余家。由于我國東部經(jīng)濟發(fā)展較快

21、，篩分機械制造企業(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)，這兩個地區(qū)的篩分機械產(chǎn)值約占全國總產(chǎn)值的50％左右，可是在西部地區(qū)，還沒有一家像樣的篩分設備制造企業(yè)。我國篩分設備制造企業(yè)雖然很多，但是真正具備實力的很少。目前全國具有獨立研究開發(fā)新產(chǎn)品能力的企業(yè)不多，大約有3～4家，每年能創(chuàng)新開發(fā)幾個新產(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)品設計和制造水平上，全國大約只有4～5家企業(yè)的機械裝備和工藝水平真正具備制

22、造較大篩分機械的能力。德國申克和KHD公司是國際著名的篩分機械制造企業(yè)，</p><p>　　1.2 振動機械的用途和分類</p><p>　　在很多情況下不可避免地會遇到各種各樣的振動現(xiàn)象。許多振動現(xiàn)象是不必要和有害的，會產(chǎn)生噪音污染、降低機器壽命而造成損失，強烈的振動還可能造成人員和建筑物的傷害，應盡量避免。但是在某些場合振動是有益的，比如利用振動可提高某些機器的工作效率、完成許多工藝

23、的過程。近年來應用振動原理的機械（簡稱振動機械）得到了迅速的發(fā)展。它們在礦山、冶金、化工廠、農業(yè)生產(chǎn)和加工廠中得到了廣泛的應用[2]。</p><p>　　二十幾年來，經(jīng)過國內外科技工作者孜孜不倦的探索和堅持不懈的努力，振動理論日趨完善，振動規(guī)律逐漸為人們掌握，振動也逐漸被應用到許多工業(yè)部門用來完成某些工藝過程來提高生產(chǎn)率。振動機械的廣泛應用奠定了機械振動學的基礎，同時也決定了機械振動學的地位?，F(xiàn)在，機械振動學這

24、門有前途的學科已逐步完善起來了。</p><p>　　據(jù)不完全統(tǒng)計，目前已用于生產(chǎn)中的振動機有幾十種之多，有不少在工業(yè)中各部門發(fā)揮著重要的作用[3]。</p><p>　　1.2.1 振動機械的組成</p><p>　　振動機械通常由三部分組成</p><p><b>　?。?）激振器</b></p>&l

25、t;p>　　用以生產(chǎn)周期變化的激振力，使工作機體產(chǎn)生持續(xù)的振動，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，液壓式和氣動式激振器以及凸輪式激振器等。</p><p>　?。?）工作機體或平衡機體</p><p>　　工作機體完成工藝過程、平衡架、平衡慣性力，起保護作用。如：輸送槽、箱體、臺面、平衡架體等，為完成各種工藝過程，它們通常做周期性運動。</p>

26、<p>　?。?）彈性元件（彈簧）</p><p>　　彈性元件包括隔振彈簧（其作用是支撐振動質體，使機體實現(xiàn)所需要的振動，并減小傳給地基或結構架的動載荷）、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）。</p><p>　　1.2.2 振動機械的特點</p><p>　　振動機械同其它類型機械相比：優(yōu)點是結構簡單、制造容易、重量較輕、成

27、本較低、能耗少、安裝方便、維修容易等。缺點是傳給地基的振動較大，零部件工作壽命短、噪音較大，并且有些振動機械還存在著振幅不夠穩(wěn)定、調整復雜等。</p><p>　　1.2.3 振動機械的用途</p><p>　　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，儀器、機器及其它零部件的測試等等[4]。</p><p>　　

28、1.2.4 振動機械的分類</p><p><b>　?。?）慣性式振動機</b></p><p>　　如圖1-1所示，慣性式振動機是由慣性激振器驅動，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）。</p><p>　　圖1-1慣性振機簡圖 圖1-2 慣性激振器</p><p&

29、gt;　　1—激振器 2—工作機體 3—彈性元件 </p><p>　　4—偏心塊 5—主軸 6—軸承和軸承座</p><p>　?。?）彈性連桿式振動機</p><p>　　彈性連桿式振動機是由彈性連桿式激振器驅動的（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

30、彈簧所組成，工作機體借彈性連桿激起振動。 </p><p>　　圖1-3彈性連桿式振動機工作原理簡圖</p><p>　　1—工作機體 2—連桿彈簧 3—彈性元件 4—連桿 5—偏心軸</p><p><b>　　（3）電磁式振動機</b></p><p>　　電磁式振動機是由電磁激振器驅動的一種振

31、動機。</p><p><b>　　（4）其它振動機</b></p><p>　　它們是由風動式激振器、液壓式激振器和凸輪式激振器驅動的振動機[5]。</p><p>　　第2章 主要問題及解決方案</p><p>　　2.1 振動篩降噪措施</p><p>　　緊固振動篩上的所有部件，特別是需要

32、經(jīng)常更換的篩板，避免由于個別部件的松動而產(chǎn)生的額外振動；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；在篩箱的側板、入料給料口、排料口和接料底盤內加貼橡膠板，這樣可以有效地抑制側板的高頻振動，減少輻射噪聲；采用柔性輻板齒輪來代替鋼齒輪，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；用橡膠彈簧替代鋼制彈簧，以減少沖擊；在激振器的體外加裝軟式隔聲罩；對軸承的內外套之間加以阻尼處理，軸承的滾動體可

33、以制作成空心滾動體或者在空心滾動體的內部加入阻尼材料，這樣能夠減小軸承的振動和降低軸承的噪聲[6]。</p><p>　　2.2 常見故障及處理措施</p><p>　　2.2.1 篩分時篩子不下料或下料不暢</p><p>　　一是給煤溜槽與篩面之間有落差太小，應是其落差在400~500mm之間。二是新更換或新安裝的振動篩實際處理量達不到理論設計時的處理量，即無法

34、滿足生產(chǎn)要求，這時應提高篩子角度、加大激振力，如果還無法滿足要求，就需要對篩面進行改造：將入料端的篩孔加大。還要注意的一點是給料槽寬度要適中，如果過窄，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，篩分效果將會受到影響[7]。</p><p>　　2.2.2 篩框斷裂根</p><p>　　據(jù)斷裂力學的原理，篩框顫抖容易發(fā)生斷裂，所以解決該問題的最佳辦法就是加厚

35、側板，或者對激振器附近的側板局部增加附板以增強整個篩體的剛性，這樣篩框就不容易發(fā)顫和斷裂了。</p><p>　　2.2.3 軸承過熱</p><p>　　第一種最常見的原因是由于軸承徑向游隙太小。由于振動篩上的軸承承載的負荷較大，頻率較高，且載荷一直是變動的，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，也會造成這

36、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。該間隙可以通過端蓋和軸承座之間的密封墊來進行調整。正常情況下，空車試車4h，軸承溫度應保持不變[8]。</p><p>　　2.2.4 篩分的分級(根據(jù)篩分的目的)</p><p><b>　　（1）獨立篩分 </b></p><p>　　其目的是得到適合于用戶要

37、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，合格的大塊鐵礦石進入高爐冶煉，粉礦則經(jīng)團礦或燒結制塊入爐。</p><p><b>　?。?）輔助篩分</b></p><p>　　這種篩分主要用在選礦廠的破碎作業(yè)中，對破碎作業(yè)起輔助作用。一般又有預先篩分和檢查篩分之別。預先篩分是指礦石進入破碎機前進行的篩分，用篩子從礦石中分出對于該破碎機而

38、言已經(jīng)是合格的部分，如粗碎機前安裝的格條篩，篩分其篩下產(chǎn)品。這樣就可以減少進入破碎機的礦石量，可提高破碎機的產(chǎn)量。</p><p><b>　　（3）準備篩分</b></p><p>　　其目的是為下一作業(yè)做準備。如重選廠在跳汰前要把物料進行篩分分級，把粗、中、細不同的產(chǎn)物進行分級跳汰。</p><p><b>　　（4）選擇篩分 &

39、lt;/b></p><p>　　如果物料中有用成分在各個粒級的分布差別很大，則可以經(jīng)篩分分級得到質量不同的粒級，把低質量的粒級篩除，從而相應提高了物料的品位，有時又把這種篩分叫篩選。</p><p><b>　　（5）脫水篩分</b></p><p>　　篩分的目的是脫除物料的水分，一般在洗煤廠比較常見。此外，物料含水含泥較高時，也用篩

40、分進行脫泥[9]。</p><p>　　第3章 直線振動細篩的結構、工作原理及總體方案的比較確定</p><p>　　3.1結構及工作原理</p><p>　　圖3-1 振動篩結構簡圖</p><p>　　振動電機 2—法蘭盤 3—箱體 4—壓塊 5—篩面 6—隔振彈簧</p><p>　　由圖3-1可知該振動篩的結構

41、由振動電機、電機回轉底盤、隔振彈簧、箱體、篩面、篩網(wǎng)以及壓緊裝置等部分組成。</p><p>　　工作原理：兩臺振動電機的型號相同，可以產(chǎn)生一種組合的直線振動。這種振動可以使輸送槽體中的物料運動，并與篩面發(fā)生碰撞，使小于篩孔的物料透過，從而實現(xiàn)物料的幾何分級，實現(xiàn)篩分[10]。</p><p>　　3.2直線型振動細篩的特點</p><p>　　雙電機驅動的自同步振

42、動機，是新近發(fā)展起來的先進技術。它的特點如下：</p><p>　　（1）利用自同步原理代替了強制同步式振動機中的齒輪傳動，使傳動部分結構相當簡單。</p><p>　?。?）由于取消了齒輪傳動，而使機器餓潤滑、維護和檢修的經(jīng)常性工作大為簡化。</p><p>　?。?）采用激振電機直接驅動是其結構相當簡單。</p><p>　?。?）自同步

43、振動電機激振器的主軸可在較大距離下進行安裝。</p><p>　?。?）該振動電機便于實現(xiàn)通用化、系列化、標準化。</p><p>　　由于本課題所設計的這種振動篩正是雙振動電機驅動的自同步直線振動篩，所以其具有以上特點[11]。</p><p>　　3.3 各類篩分方法的比較確定</p><p>　　為滿足直線振動細篩的要求和工作特點，我們

44、將振動篩分機所采用的各類篩分方法加以比較，從而確定最佳方案，以達到設計要求。首先，對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。下面具體說明每一種篩分方法及其特點。</p><p>　　3.3.1 普通篩分方法</p><p>　　普通篩分方法在工業(yè)部門中的應用已有幾十年的歷史，已得到了比較完善的發(fā)展。應用這種方法的篩機，篩上物料層的厚度總是遞

45、減的。在這種篩機上上料層厚度為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，直到離開整個篩面，而小于篩孔尺寸的物料則透過篩面分離出來[12]。</p><p>　　料層厚度與篩長有關（如圖3-1所示），篩面越長物料厚度越薄，而且篩分效率也與篩長有關，篩面越長，則物料的篩分效率越高。&

46、lt;/p><p>　　圖3-1 料層厚度與篩長關系圖</p><p>　　采用這種篩分方法的篩機的特點為：</p><p>　?。?）物料厚度一般為活動料厚的2~3倍。</p><p><b>　?。?）結構簡單。</b></p><p>　?。?）篩分精度高，可以用各種物料的精確篩分。</p

47、><p>　?。?）用這種篩分方法的篩機調試方便。</p><p>　?。?）篩網(wǎng)的磨損較嚴重，由此造成維修量稍微大一些。</p><p>　?。?）單位面積上處理物料能力低，占地面積大。</p><p>　?。?）篩孔易堵，造成篩分效率下降。</p><p>　?。?）給料端厚排料端薄不易分層。</p>&

48、lt;p><b>　?。?）噪音較大。</b></p><p>　　3.3.2 概率篩分方法</p><p>　　工作機體重量：G=818+1089=1905kg</p><p>　　工作機體參振質量：m機=G/980=1905/980=1.94kg.s2/cm</p><p>　　5.3.2物料的結合質量<

49、/p><p>　　Gm= QL/3600Vm (5-3)</p><p>　　將各值代入，得到Gm = =288kg。</p><p>　　由D=2.08查得km=0.2，所以得到</p><p>　　結合質量：mm = =188×0.2/980=0.058kg.s2/cm；

50、 </p><p>　　總參振質量：m= m機+ mm =1.94+0.058=1.998 kg.s2/cm。</p><p>　　5.3.3 隔振系統(tǒng)的頻率比及隔振彈簧剛度</p><p>　　隔振系統(tǒng)的頻率比范圍2～10根據(jù)工作頻率取Z0=5。篩機工作頻率：</p><p>　　ω= = =150 r/s</p&g

51、t;<p><b>　　隔振系統(tǒng)彈簧總剛度</b></p><p>　　∑K= mω2= ×1.998×1502=1782kg/cm </p><p>　　整個篩體由四個彈簧支撐，每個彈簧剛度[20]：</p><p>　　K= = =445.5</p><p><b>　

52、　第6章 結論</b></p><p>　　一種新產(chǎn)品開發(fā)是和工程設計同時進行的：首先要對被篩物料的物理、化學性質以及在工藝流程中所需達到的要求進行分析，選擇合理的技術參數(shù)、進行模擬樣機試制、進行必要的設計計算、工作圖設計、產(chǎn)品試制、檢驗、服務、工藝試驗、跟蹤服務、產(chǎn)品改進設計、定型等一系列程序，最后實現(xiàn)交鑰匙工程。并且篩分技術理論也需要深入研究，需要引入現(xiàn)代化設計手段，采用新材料、新技術、新工藝，對

53、現(xiàn)有的篩分機械進行運動分析和結構改進，引入現(xiàn)代化設計手段，采用優(yōu)化設計，計算機輔助設計，用計算機對篩分結構強度進行計算，提高設計的可靠性；建立振動篩試驗臺，對篩機產(chǎn)品進行檢測。同時向，根據(jù)不同用途，研制出各種不同型式的篩機，根據(jù)不同用途研制出各種不同型式的篩機。只有這樣中國的篩分技術才能跟住世界潮流，才能為中國工業(yè)的未來再多做些貢獻，它的發(fā)展不僅僅代表著中國礦山機械的發(fā)展，它還代表著中國國力的增強，標志著一個國家的基礎工業(yè)的實力和工業(yè)科

54、技水平。</p><p>　　本設計通過對直線振動細篩的各部分裝置經(jīng)過細心的選擇與論證，已經(jīng)完成了設計的要求，滿足設計要求的各項指標，實現(xiàn)了開題前的設想，設計基本成功。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 劉樹英，韓清凱，聞邦椿. 新型振動破碎機非線性動力學分析[J].振動與沖擊，2000(3): 55-5

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62、19] 李留全. KID型慣性圓錐破碎機用于金剛石礦物處理[J]. 礦山機械，1995</p><p>　　[20] 聞邦椿, 劉樹英. 振動機械的理論與動態(tài)設計方法[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2001</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本課題直線振動細篩的設計，經(jīng)過三個多月的時間，終于順利完成了。課題的順