2YAH1548型圓振動(dòng)篩設(shè)計(jì)

2YAH1548型圓振動(dòng)篩設(shè)計(jì)摘要目前我國各種選煤廠使用的設(shè)備中，振動(dòng)篩是問題較多、維修量較大的設(shè)備之一。這些問題突出表現(xiàn)在篩箱斷梁、裂幫，稀油潤滑的箱式振動(dòng)器漏油、齒輪打齒、軸承溫升過高、噪聲大等問題，同時(shí)伴有傳動(dòng)帶跳帶斷帶等故障。本次設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩為2YAH1548型圓振動(dòng)篩，該系列振動(dòng)篩主要用于煤炭行業(yè)中物料分級(jí)、脫水、脫泥、脫介等作業(yè)。其工作可靠，篩分效率高，但設(shè)備自身較重。設(shè)計(jì)分析論述了設(shè)計(jì)方案，包括振動(dòng)篩的分類與特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方案的確定；對(duì)物料的運(yùn)動(dòng)分析，對(duì)振動(dòng)篩的動(dòng)力學(xué)分析及動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算，合理設(shè)計(jì)振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)尺寸；進(jìn)行了激振器的偏心塊等設(shè)計(jì)與計(jì)算，包括原始的設(shè)計(jì)參數(shù)，電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與校核；進(jìn)行了主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算，皮帶的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核，彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算，軸的強(qiáng)度計(jì)算，軸承的選擇與計(jì)算，然后進(jìn)行了設(shè)備維修、安裝、潤滑及密封的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行了振動(dòng)篩的環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)分析。關(guān)鍵詞：振動(dòng)篩；激振器；圓振動(dòng)篩Abstract目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要IAbstractII\o"CurrentDocument"1緒論1\o"CurrentDocument"1.1前言1\o"CurrentDocument"1.2背景11.2.1振動(dòng)篩的發(fā)展概況11.2.2我國振動(dòng)篩的發(fā)展概況11.3振動(dòng)篩的分類1\o"CurrentDocument"1.4篩分機(jī)械發(fā)展方向1\o"CurrentDocument"2振動(dòng)篩篩面物料運(yùn)動(dòng)理論1\o"CurrentDocument"2.1篩上物料的運(yùn)動(dòng)分析1\o"CurrentDocument"2.2正向滑動(dòng)3\o"CurrentDocument"2.3反向滑動(dòng)4\o"CurrentDocument"2.4跳動(dòng)條件的確定4\o"CurrentDocument"2.5物料顆粒跳動(dòng)平均運(yùn)動(dòng)速度5\o"CurrentDocument"振動(dòng)篩的工作原理及結(jié)構(gòu)組成63.1圓振動(dòng)篩的工作原理6\o"CurrentDocument"3.2振動(dòng)篩基本結(jié)構(gòu)7\o"CurrentDocument"篩箱7\o"CurrentDocument"3.2.2激振器73.2.3支承裝置和隔振裝置.73.2.4傳動(dòng)裝置7\o"CurrentDocument"振動(dòng)篩動(dòng)力學(xué)基本理論7\o"CurrentDocument"振動(dòng)篩參數(shù)計(jì)算11\o"CurrentDocument"5.1運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的確定11\o"CurrentDocument"5.2振動(dòng)篩工藝參數(shù)的確定13\o"CurrentDocument"5.3動(dòng)力學(xué)參數(shù)14\o"CurrentDocument"5.4電動(dòng)機(jī)的選擇145.4.1電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算145.4.2選擇電機(jī)155.4.3電機(jī)的啟動(dòng)條件的校核15\o"CurrentDocument"6主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算166.1軸承的選擇與計(jì)算166.1.1軸承的選擇166.1.2軸承的壽命計(jì)算176.2皮帶的設(shè)計(jì)176.2.1選取皮帶的型號(hào)186.2.2傳動(dòng)比186.2.3帶輪的基準(zhǔn)直徑186.2.4帶速186.2.5確定軸間距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度18\o"CurrentDocument"6.3軸的設(shè)計(jì)206.3.1軸的設(shè)計(jì)特點(diǎn)206.3.2軸的常用材料206.3.3軸的強(qiáng)度驗(yàn)算20\o"CurrentDocument"6.4支承彈簧設(shè)計(jì)驗(yàn)算23\o"CurrentDocument"7振動(dòng)篩的安裝維護(hù)及潤滑27\o"CurrentDocument"7.1振動(dòng)篩的安裝及調(diào)試307.1.1安裝前的準(zhǔn)備30\o"CurrentDocument"安裝30\o"CurrentDocument"7.1.3試運(yùn)轉(zhuǎn)30\o"CurrentDocument"7.2操作要點(diǎn)31\o"CurrentDocument"7.3維護(hù)與檢修28\o"CurrentDocument"維護(hù)317.3.2常見故障處理297.4振動(dòng)篩的軸承潤滑的改進(jìn)29\o"CurrentDocument"措施29\o"CurrentDocument"效果30\o"CurrentDocument"8設(shè)備的環(huán)保、可靠性和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)31\o"CurrentDocument"8.1設(shè)備的環(huán)保31\o"CurrentDocument"8.2設(shè)備的可靠性318.2.1可靠度的計(jì)算318.2.2可靠度的計(jì)算31\o"CurrentDocument"8.3設(shè)備的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)328.3.1投資回收期328.3.2設(shè)備合理的更新期33結(jié)束語34致謝34\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn)39\o"CurrentDocument"附錄..401緒論1.1前言從井下或露天采礦開采出來的或經(jīng)過破碎的物料，是以各種大小不同的顆?；旌显谝黄鸬?。在選礦廠、選煤廠和其它的工業(yè)部門中，物料在使用或進(jìn)一步處理前，常常需要分成粒度相近的幾種級(jí)別。物料通過篩面的過孔分級(jí)稱為篩分。篩分所用的機(jī)械稱為篩分機(jī)械。1.2背景1.2.1振動(dòng)篩的發(fā)展概況1.2.2我國振動(dòng)篩的發(fā)展概況目前我國各種選煤廠使用的設(shè)備中，振動(dòng)篩是問題較多、維修量較大的設(shè)備之一。這些問題突出表現(xiàn)在篩箱斷梁、裂幫，稀油潤滑的箱式振動(dòng)器漏油、齒輪打齒、軸承溫升過高、噪聲大等問題，同時(shí)伴有傳動(dòng)帶跳帶斷帶等故障。1.3振動(dòng)篩的分類慣性振動(dòng)篩是靠固定在其中部的帶偏心塊的慣性振動(dòng)器驅(qū)動(dòng)而使篩箱產(chǎn)生振動(dòng)。慣性振動(dòng)篩按振動(dòng)器的形式可分為單軸振動(dòng)篩和雙軸振動(dòng)篩。1.4篩分機(jī)械發(fā)展方向2振動(dòng)篩篩面物料運(yùn)動(dòng)理論2.1篩上物料的運(yùn)動(dòng)分析由文獻(xiàn)［1］可知關(guān)于篩上物料的分析，如圖2.1所示：圖2.1圓振動(dòng)篩上物料運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)（振幅、振次、篩面傾角和振動(dòng)方向角）通常根據(jù)所選擇的物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)選取。篩上物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)直接影響振動(dòng)篩的篩分效率和生產(chǎn)率，所以為合理地選擇篩子的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，必須分析篩上的物料的運(yùn)動(dòng)特性。圓振動(dòng)篩的篩面做圓運(yùn)動(dòng)或近似于圓運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)篩，篩面的位移方程式可用下式來表示：x=Acos（180。一平）=一Acos甲=一Acos①t（2-1）y=Asin（180。一平）=Asin甲=Asin①t（2-2）式中:A——振幅；中——軸之回轉(zhuǎn)相角，中=①t;①——軸之回轉(zhuǎn)角速度；r——時(shí)間。求上式中的x和y對(duì)時(shí)間t的一次導(dǎo)數(shù)與二次導(dǎo)數(shù)，即得篩面沿x和y方向上的速度和加速度：v=Assinst（2-3）xv=Ascos①t（2-4）ya-A①2cos①t（2-5）Xa=-A①2sin①t（2-6）y由運(yùn)動(dòng)特征，來研究篩子上物料的運(yùn)動(dòng)學(xué)。物料在篩面上可能出現(xiàn)三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài):正向滑動(dòng)、反向滑動(dòng)和跳動(dòng)。2.2正向滑動(dòng)當(dāng)物料顆粒與篩面一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位移、速度和加速度與篩面的相等。篩面上質(zhì)量為m的物料顆粒動(dòng)力平衡條件：對(duì)質(zhì)量為m的顆粒受力分析（如圖2-1）：1、物料顆粒重力：TOC\o"1-5"\h\zG=mg（2-7）2、篩面對(duì)顆粒的反作用力，由N-mgcosa=ma=-mA^2sin3ty可以得到：\o"CurrentDocument"N=mgcosa-mAf^2sin①t（2-8）式中a為篩面傾角3、篩面對(duì)物料顆粒的極限摩擦力為：\o"CurrentDocument"F=fN=（fmcgoa—m2Asion）（2-9）式中f為顆粒對(duì)篩面的靜摩擦系數(shù)。顆粒沿著篩面開始正向滑動(dòng)時(shí)臨界條件：mgcoa—F=ma（2-10）尤將F，a,用已知式子（2-9）與（2-5）替代，且f=tgr（r為滑動(dòng)摩擦角），簡(jiǎn)化整理得：/、—g?/、(2-11)cos(甲+r)=a——sin(R-a)式中，中為正向滑始角。(2-11)令-b=cos（甲+R），則:式中bd式中bd稱為正向滑動(dòng)系數(shù)。_30:gsin（r-a）由上式得知，正向滑動(dòng)系數(shù)bk<1。(2-12)當(dāng)b=1的時(shí)候，可以求得使物料顆粒沿著篩面產(chǎn)生正向滑動(dòng)時(shí)最小轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)該為:kN.=N.=30gsin(^—a)兀2A(2-13)+min為了使物料顆粒沿著篩面產(chǎn)生正向滑動(dòng)，必須取篩子轉(zhuǎn)數(shù)n>n2.3反向滑動(dòng)+min臨界條件為:將F，將F，ma用（2-9）mgsina+F=max與（2-5）替代，并簡(jiǎn)化后:(2-14)(2-15)/、g.W，、cosp(—R=A——SR貴a=b)(2-15)式中：中q反向滑始角b反向滑動(dòng)系數(shù)則可以得到：30JgsiRfa)n(2-16)q由上式可以知道，反向滑動(dòng)條件b^V1。當(dāng)b=1時(shí)，可以求得使物料沿著篩面反向滑動(dòng)的最小轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)該是:qn=30.'gsing+a)-min(2-17)為了使物料顆粒沿著篩面產(chǎn)生正向滑動(dòng)，必須使篩子轉(zhuǎn)數(shù)n>n-min2.4跳動(dòng)條件的確定顆粒產(chǎn)生跳動(dòng)的條件是顆粒對(duì)篩面法向壓力N=0。即mgcosa=ma，或者是gcosa=A?2sin甲。由此可以得到：7.gcoacasbd=sin)d^1?T==TV(2-18)式中：'物料跳動(dòng)系數(shù)n—跳動(dòng)起始角振動(dòng)強(qiáng)度，k=Aw2gk——拋射強(qiáng)度，它表明物料在篩面上跳動(dòng)的劇烈程度。上式可以寫成:30:gcosa兀2A30；不dgcosa兀2A（2-19）當(dāng)氣<1時(shí)或者kv>1，則顆粒出現(xiàn)跳動(dòng)。當(dāng)bd=1或Kv=1時(shí)，則可求得物料開始跳動(dòng)時(shí)的最小轉(zhuǎn)數(shù)為:（2-20）為了使物料產(chǎn)生跳動(dòng)，必須取篩子的轉(zhuǎn)數(shù)n>n0min。由于目前使用的振動(dòng)篩采用跳動(dòng)狀態(tài)，因此要討論跳動(dòng)終止角，跳動(dòng)角及運(yùn)動(dòng)速度。2.5物料顆粒跳動(dòng)平均運(yùn)動(dòng)速度物料顆粒從振動(dòng)相角馬起跳，到振動(dòng)相角％跳動(dòng)終止時(shí)，沿x方向的位移為：S&=Vt+2gsina12=V。+1重螞2（2-21）d①2①2式中V為物料顆粒起跳時(shí)沿x方向的運(yùn)動(dòng)速度：dVd=V=Awsi%（2-22）由此，則：15S&=Asinp+2gsia（—）2（2-23）同一時(shí)間內(nèi),篩面位移為：S=db=Acosp—Acosp=A[cos（p+5）—cosp]（2-24）物料顆粒在每個(gè)循環(huán)中，對(duì)篩面的位移為：S=x=bb=S&—S（2-25）=Asinp5+2gs「na52—A[cos(p+5)—cos（2-25）當(dāng)篩子在近似于第一臨界轉(zhuǎn)數(shù)下工作時(shí)，即5.360。，則上式中方括號(hào)內(nèi)的數(shù)值接近于零。故得到:c,.<?1gsi（MeS=Asinp5+52（2-26）d2①2物料跳動(dòng)平均速度：Sn15V-60=[Asin甲+萬gsina.（一）2]（2-27）當(dāng)5.360°時(shí)，則sin甲.tg^,sin5.0,1-cos5.0,因此，式（2-40）可以化簡(jiǎn)為：sinp.tg^.5（2-28）或者化簡(jiǎn)為：c2、5=-^（2-29）sipd由式（2-42）和式（2-18）,可以將式（2-40）化簡(jiǎn)為：V=*（1+ktga）（2-30）（2-31）按照上式計(jì)算得的結(jié)果與實(shí)際相比，計(jì)算值較大，因?yàn)槲纯紤]物料特點(diǎn),摩擦和沖擊等因素.為此，上式應(yīng)該乘以修正系數(shù)k0,k0.0.13-（2-31）V=k云7（1+ktga）030v振動(dòng)篩的工作原理及結(jié)構(gòu)組成3.1圓振動(dòng)篩的工作原理具有圓形軌跡的慣性振動(dòng)篩為圓振動(dòng)篩，簡(jiǎn)稱圓振篩。這種慣性振動(dòng)篩又稱單軸振動(dòng)篩，其支承方式有懸掛支承與座式支承兩種，懸掛支承，篩面固定于篩箱上，篩箱由彈簧懸掛或支承，主軸的軸承安裝在篩箱上，主軸由帶輪帶動(dòng)而高速旋轉(zhuǎn)。由于主軸是偏心軸，產(chǎn)生離心慣性力，使可以自由振動(dòng)的篩箱產(chǎn)生近似圓形軌跡的振動(dòng)YA型圓振動(dòng)篩和一般圓振動(dòng)篩很類似，篩箱的結(jié)構(gòu)一般采用環(huán)槽鉚釘連接。振動(dòng)器為軸偏心式振動(dòng)器，用稀油潤滑，采用大游隙軸承。振動(dòng)器的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由電動(dòng)機(jī)通過一堆帶輪，由V帶把運(yùn)動(dòng)傳遞給振動(dòng)器。3.2振動(dòng)篩基本結(jié)構(gòu)本次設(shè)計(jì)2YA1548型圓振動(dòng)篩是由激振器、篩箱、隔振裝置、傳動(dòng)裝置等部分組成。3.2.1篩箱篩箱由篩框、篩面及其壓緊裝置組成。篩面：為適應(yīng)大塊大密度的物料的篩分與煤砰石脫介的需要，振動(dòng)篩的篩面需要有較大的承載能力，耐磨和耐沖擊性能。為減少噪聲，提高耐磨性設(shè)計(jì)中采用成型橡膠條，用螺栓固定在篩面拖架上。上層篩面采用帶筐架的不銹鋼篩面，下層篩面采用編織篩網(wǎng)。其緊固方式是沿篩箱兩側(cè)板處采用壓木、木契壓緊。中間各塊篩板之間則用螺栓經(jīng)壓板壓緊。篩框：篩框由側(cè)板、橫梁等部分組成。側(cè)板采用厚度為6—16mm的A5或20號(hào)鋼板制成。衡量常用圓形鋼管、槽鋼、方形鋼管或工字鋼制造。篩框必須要由足夠的剛性。篩框各部件的聯(lián)接方式有鉚接、焊接和高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接三種、3.2.2激振器圓振動(dòng)篩采用單軸振動(dòng)器，由純振動(dòng)式振動(dòng)器、軸偏心式振動(dòng)器和皮帶輪偏心式自定中心振動(dòng)器。3.2.3支承裝置和隔振裝置支承裝置主要是支承篩箱的彈性元件，有吊式和座式兩種。振動(dòng)篩的隔振裝置常用的有螺旋彈簧、板彈簧和橡膠彈簧。3.2.4傳動(dòng)裝置振動(dòng)篩通常采用三角皮帶傳動(dòng)裝置，它機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以任意選擇振動(dòng)器的轉(zhuǎn)數(shù)。振動(dòng)篩動(dòng)力學(xué)基本理論由文獻(xiàn)［1］可知：慣性振動(dòng)篩的振動(dòng)系統(tǒng)是由振動(dòng)質(zhì)量（篩箱和振動(dòng)器的質(zhì)量）、彈簧和激振力（由回轉(zhuǎn)的偏心塊產(chǎn)生的）構(gòu)成。為了保證篩子的穩(wěn)定工作，必須對(duì)慣性振動(dòng)篩的的振動(dòng)系

統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，以便找出振動(dòng)質(zhì)量、彈簧剛性、偏心塊的質(zhì)量矩與振幅的關(guān)系，合理地選擇彈簧的剛性和確定偏心塊的質(zhì)量矩。圖4.1圖4.1振動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)模型圖圖4.1表示圓振動(dòng)篩的振動(dòng)系統(tǒng)。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，假定振動(dòng)器轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心和機(jī)體（篩箱）的重心重合.激振力和彈性力通過機(jī)體重心。此時(shí)，篩子只作平面平移運(yùn)動(dòng)。今取機(jī)體靜止平衡時(shí)（即機(jī)體的重量為彈簧的彈性反作用力所平衡時(shí)的位置）的重心所在點(diǎn)o作為固定坐標(biāo)系統(tǒng)（xoy）的原點(diǎn)，而以振動(dòng)器轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心七作為動(dòng)坐標(biāo)系統(tǒng)（氣o約）的原點(diǎn)。偏心重塊質(zhì)量m的重心不僅隨機(jī)體一起作平移運(yùn)動(dòng)（牽連運(yùn)動(dòng)），而且還繞振動(dòng)器的回轉(zhuǎn)中心線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（相對(duì)運(yùn)動(dòng)），則其重心的絕對(duì)位移為：%=x+x=x+rcos中=x+rcos3ty=y+y=y+rsin中=y+rsin3t式中：r——偏心質(zhì)量的重心至回轉(zhuǎn)軸線的距離。甲——軸之回轉(zhuǎn)角度，甲=?t,o為軸回轉(zhuǎn)之角速度,t為時(shí)間。偏心質(zhì)量m運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心力為：d2x=-m(x-ro2cosot)(4-1)=mmdt2

(4-2)d2y=mmdt=-m(x-ro2cosot)(4-1)(4-2)式中mrw2coswt和mr?2sinwt為偏心質(zhì)量m在x與y方向之相對(duì)運(yùn)動(dòng)離心力或稱激振力。在圓振動(dòng)篩的振動(dòng)系統(tǒng)中，作用在機(jī)體質(zhì)量M上的力除了氣和。外，還有機(jī)體慣性力-Mx和-My（其方向與機(jī)體加速度方向相反）、彈簧的作用力-Kxx和-Ky（Kx和K表示彈簧在x和y方向的剛度，彈簧作用力的方向永遠(yuǎn)是和機(jī)體重心的位移方向相反）及阻尼力-心和療（c稱為粘滯阻力系數(shù)，阻尼力的方向與機(jī)體運(yùn)動(dòng)速度方向相反）。在單軸振動(dòng)系統(tǒng)中，作用在機(jī)體質(zhì)量M上的力除了和之外，還有機(jī)體的慣性力和（其方向與機(jī)體的速度方向相反）、彈簧的作用力，（表示彈簧在方向的剛度），及阻尼力（稱為粘滯阻力系數(shù)，阻尼力的方向與機(jī)體的運(yùn)動(dòng)方向相反）。當(dāng)振動(dòng)器在作等速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，將作用在機(jī)體M上的各力，按照理論力學(xué)中的動(dòng)靜法建立的運(yùn)動(dòng)微分方程式為：（M+m'）x+Cxc+Kx=mrw2coswt（4-3）（M+m）y+Cy+Kx=mrw2sinwt式中：M——機(jī)體的計(jì)算質(zhì)量M=m+Km（4-4）式中：m振動(dòng)機(jī)體質(zhì)量。m篩子的物料重量。Kw——物料的結(jié)合系數(shù)，K廣0.15?0.3。根據(jù)單軸振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)微分方程式的全解可知，機(jī)體在x和y軸方向的運(yùn)動(dòng)是自由振動(dòng)和強(qiáng)迫振動(dòng)兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)相加而成的，事實(shí)上，由于有阻尼力存在的緣故，自由振動(dòng)在機(jī)器工作開始后就會(huì)逐漸消失，因此，機(jī)體的運(yùn)動(dòng)就只剩下強(qiáng)迫振動(dòng)了。所以，只需在機(jī)器工作開始后就會(huì)逐漸消失，因此，機(jī)體的運(yùn)動(dòng)就只剩下強(qiáng)迫振動(dòng)了。所以，只需要討論公式的特解:其特解為：x=Acos其特解為：x=Acos(wt-a)mrw2CoaA=—七匚axK—\M+m>w2xCw=tan-K-\M+m>w2（4-5）（4-6）TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"m心2Cos偵c^\o"CurrentDocument"氣_K~（M+ml^2仁y-"n-1」_&+mb2（"）yy式中：A和A為球^方向機(jī)體的振幅；a和a為機(jī)體的振幅和相位差角。系統(tǒng)的自振頻率為：Wp=\總"下面根據(jù)圖4.2來分析圓振動(dòng)篩的幾種工作狀態(tài)：低共振狀態(tài)低共振狀態(tài)：n<np即K>（M+m）?2若取K=（M+2m》2，則機(jī)體的振幅A=r。在這種情況下，可以避免篩子的起動(dòng)和停車時(shí)通過共振區(qū)，從而能提高彈簧的工作耐久性，同時(shí)能件小軸承的壓力，延長(zhǎng)軸承的壽命，并能減少篩子的能量消耗，但是在這種工作狀態(tài)下工作的篩子，彈簧的剛度要很大，因此，必然會(huì)在地基及機(jī)架上出現(xiàn)很大的動(dòng)力，以致引起建筑物的震振動(dòng)。所以，必須設(shè)法消振，但目前尚無妥善和簡(jiǎn)單的消振方法。圖4.2振幅和轉(zhuǎn)子角速度的關(guān)系曲線共振狀態(tài)共振狀態(tài):n=np即K=（M+mb2。振幅A將變?yōu)闊o限大。但由于阻力的存在，振幅是一個(gè)有限的數(shù)值。當(dāng)阻力及給料量改變時(shí)，將會(huì)引起振幅的較大變化。由于振幅不穩(wěn)定，這種狀態(tài)沒有得到應(yīng)用。超共振狀態(tài)超共振狀態(tài):n>np，這種狀態(tài)又分為兩種情況：（1）n稍大于np，即K稍小于M+m。若取K=Mo2，則得A=-r。因?yàn)閚>七，所以篩子起動(dòng)與停車時(shí)要通過共振區(qū)。這種狀態(tài)的其它優(yōu)缺點(diǎn)與低振狀態(tài)相同。(2)n>>np，即為遠(yuǎn)離共振區(qū)的超共振狀態(tài)。此時(shí)，K?(M+m)o2。從圖可以明顯地看出：轉(zhuǎn)速愈高，機(jī)體的振幅A就愈平穩(wěn)，即振動(dòng)篩的工作就愈穩(wěn)定。這種工作狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)是：彈簧的剛度越小，傳給地基及機(jī)架的動(dòng)力就愈小，因而不會(huì)引起建筑物的振動(dòng)。同時(shí)，因?yàn)椴恍枰芏嗟膹椈?，篩子的構(gòu)造也簡(jiǎn)單。目前設(shè)計(jì)和應(yīng)用的振動(dòng)篩，通常采用這種工作狀態(tài)。為了減少篩子對(duì)地基的動(dòng)負(fù)荷，根據(jù)振動(dòng)隔離理論，只要使強(qiáng)迫振動(dòng)頻率①大于自振動(dòng)頻率①的五倍即可得到良好的效果，采用這種工作狀態(tài)的篩子，P必須設(shè)法消除篩子在起動(dòng)時(shí)，由于通過共振區(qū)而產(chǎn)生的共振現(xiàn)象。目前采用的消振方法如前所述。振動(dòng)篩參數(shù)計(jì)算5.1運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的確定由文獻(xiàn)［1］選取和計(jì)算振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)學(xué)：

參數(shù)振動(dòng)機(jī)械的工作平面通常完成以下各種振動(dòng)：簡(jiǎn)諧直線振動(dòng)、非簡(jiǎn)諧直線振動(dòng)、圓周振動(dòng)和橢圓振動(dòng)等。依賴上述各種振動(dòng)，使物料沿工作面移動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)機(jī)械采用不同的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)（振幅、頻率、振動(dòng)角和傾角）時(shí)，便可使物料在工作面上出現(xiàn)下列不同形式的運(yùn)動(dòng)：相對(duì)運(yùn)動(dòng)、正向滑動(dòng)、反向滑動(dòng)和拋擲運(yùn)動(dòng)。拋擲指數(shù)KV在一般的情況下，根據(jù)篩子的用途選取，圓振動(dòng)篩一般取Kv=3?5，直線振動(dòng)篩宜取Kv=2.5?4；。難篩物料取大值，易篩物料取小值。篩孔小時(shí)取大值，篩孔大是取小值。本次設(shè)計(jì)圓振動(dòng)篩，選取Kv=4。振動(dòng)強(qiáng)度K振動(dòng)強(qiáng)度K的選擇。主要受材料強(qiáng)度及其構(gòu)件剛度等的限制，目前的機(jī)械水平K值一般在3?8的范圍內(nèi)，振動(dòng)篩則多取3?6。本次設(shè)計(jì)選擇K=4。篩面傾角對(duì)于單軸振動(dòng)篩的傾角為：作預(yù)先分級(jí)用a=150~200作最終分級(jí)用a=12.50~17.50對(duì)于圓振動(dòng)篩一般取150?250，振幅大時(shí)取小值，振幅小時(shí)取大值。本次設(shè)計(jì)采用的圓振動(dòng)篩取a=200。篩箱的振幅A篩箱振幅A;是設(shè)計(jì)篩子的重要參數(shù)，其值必須適宜，以保證物料充分分層，減少堵塞，以利透篩。通常取A=3?6mm，其中篩孔大者取大值，篩孔小者取小值。本次設(shè)計(jì)選取A=5mm。篩子的振動(dòng)頻率n：按照K廣成搭00和所確定的A值可以求解出頻率值。(5-1)(5-2)_：900000?、?Coa_*00000x4xcos200_n=\5^=￥5=rpm振動(dòng)強(qiáng)度校核：實(shí)際振動(dòng)強(qiáng)度K按照下式計(jì)算：(5-1)(5-2)K=9Ax105在本設(shè)計(jì)中七=端=E=土77<K，所以符合振動(dòng)強(qiáng)度要求。篩子的實(shí)際強(qiáng)度：Ks=3.77<K；即篩子的頻率和振幅分別為：A=5mm;n=845rpm；K=4。物料的運(yùn)動(dòng)速度圓振動(dòng)篩的物料運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算：V=K也(1+Ktana)m/s(5-3)o30v式中：取修正系數(shù)K020.1。V=0.15*'笆(1+4xtan20)=0.033m/s305.2振動(dòng)篩工藝參數(shù)的確定由文獻(xiàn)［2］選取設(shè)計(jì)振動(dòng)篩工藝參數(shù)：1..振動(dòng)篩的工藝參數(shù)包括篩面的長(zhǎng)度和寬度、篩分效率。篩面的長(zhǎng)度和寬度由公式：Q=Fq式中：Q——處理量，Q=375t/hF——篩面的工作面積q單位時(shí)間處理量,q=501/h-m2可得出F=7.5m2,選取篩面長(zhǎng)度L=4.8m，所以B=F/L=7.5/4.8=1.56m篩分效率在篩分作業(yè)中，篩分效率是衡量篩分過程的質(zhì)量指標(biāo)。篩什效率是指篩下產(chǎn)物重量與原料中篩下級(jí)別(篩下級(jí)別是指原料中所含粒度小于篩孔尺寸的物料)重量的比值。篩分效率一般以百分?jǐn)?shù)表示。篩分效率可按下式計(jì)算：E=100(“一們(5-4)弘100-9)式中。一一原料中篩下產(chǎn)物含量的百分?jǐn)?shù)；9——篩上產(chǎn)物中篩下級(jí)別含量的百分?jǐn)?shù)；將原科和篩上產(chǎn)物進(jìn)行精確的篩分，根據(jù)篩分結(jié)果即可算出篩下級(jí)別含量。及9。篩分所用篩面的篩孔尺寸和形狀，應(yīng)與測(cè)定篩分效率所用的篩子相同。篩分機(jī)械的篩分效率與物料的粒度特性、物科的濕度、篩孔形狀、篩面傾角、篩面長(zhǎng)度、篩面的運(yùn)動(dòng)特性及生產(chǎn)率等因素有關(guān)。不同用途的篩分機(jī)械對(duì)篩分效率有不同的要求。表5.12YA1548型圓振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和工藝參數(shù)名稱數(shù)值名稱數(shù)值篩面長(zhǎng)度4.8m篩面寬度1.56m振動(dòng)強(qiáng)度4拋射強(qiáng)度4篩面傾角200振動(dòng)方向角——篩箱振幅5mm篩子頻率845rmp處理量50t/h物料運(yùn)動(dòng)速度0.033m/s25.3動(dòng)力學(xué)參數(shù)振動(dòng)器偏心質(zhì)量及偏心距的確定：由文獻(xiàn)[3]工作時(shí)，彈簧剛度小，故振幅計(jì)算式中K值可以略。對(duì)于單軸振動(dòng)篩：（M+m）A=—mr（5-5）式中M一振動(dòng)機(jī)體質(zhì)量，M=883.48kgm—偏心塊質(zhì)量，A—篩箱振幅，A=5mmr—偏心距，r=24mm負(fù)號(hào)表示M與農(nóng)重心在振動(dòng)中心的兩個(gè)不同方向上。由式（3-13）得，m=^A=883,48X5=91kgA+r5+245.4電動(dòng)機(jī)的選擇5.4.1電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算慣性振動(dòng)篩的功率消耗主要是由振動(dòng)器為克服篩子的運(yùn)動(dòng)阻力而消耗的功率N和克服軸在軸承中的摩擦力而消耗的功率來確定。電機(jī)的功率為：（5-6）（M+m）An3（CA+fd）工N=—千瓦1775001式中：C—阻力系數(shù)，一般C=0.2?0.3,拋擲指數(shù)較小時(shí)，C=0.25.（5-6）d一軸承內(nèi)圈直徑，d=0.1mn—轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)數(shù)，n=845rmp1—傳動(dòng)效率，1=0.95。f一滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)，f=0.001-0.003。這里對(duì)于滾子軸承選取f=0.002。v(6620+91)1005x8453(0.25x0.005+0.002x0.1)一N==14.7KW177500x0.95由上式可求N=14.7KW5.4.2選擇電機(jī)由文獻(xiàn)［17］，選擇傳動(dòng)電機(jī)型號(hào)為y160L—4型，其額定功率為15KW，n=1460rmp5.4.3電機(jī)的啟動(dòng)條件的校核慣性振動(dòng)篩起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)需克服偏心質(zhì)量的靜力矩和摩擦力矩，起動(dòng)后由于慣性作用，功率消耗較少，因而需選用高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)。因此，按公式計(jì)算的功率，必須按起動(dòng)條件校核：(5-7)式中:Mr——電機(jī)的其動(dòng)轉(zhuǎn)矩；Mh——電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩；M振動(dòng)篩偏心重量的靜力矩與軸承的摩擦靜力矩之和0式中:M=9550N=9550x—^=98.1N?mhn1460電M=Mxix人i——速比人一一起動(dòng)力矩系數(shù)取入=2.1(5-8)(5-9)(5-10)因此有——=ix人=1.73x2.1=3.63MH(5-11)(5-12)式中M0'為偏心質(zhì)量的靜力矩與軸承的摩擦力矩之和M0'=M總+M.(5-13)式中M為振動(dòng)器上軸承的摩擦力矩f總M——0-MH_34.23-98.1=0.349(5-14)(5-15)(5-16)(5-17)M總=2M§M=fF-=0.002x91x0.058x(3j14x845)2x鮑M——0-MH_34.23-98.1=0.349(5-14)(5-15)(5-16)(5-17)式中F=mr&2將心常值帶入公式(3.20)得M腳=2x2.27=4.54N-mM.為靜力矩M=mr=91x0.024x9.8=51.72N-m將Mf總與M.值帶入公式(3.19)得M°，=4.54+51.72=56.26N-m將M'值帶入公式(3.18)得M=56.26=34.23N?m001.73x0.95由于虬=3.63,所以滿足M＞虬，電機(jī)起動(dòng)校核合格。MHMHMH表5.2電動(dòng)機(jī)性能型號(hào)Y200L—4型轉(zhuǎn)速rmpn=1460rmp功率kw15KW6主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算6.1軸承的選擇與計(jì)算6.1.1軸承的選擇根據(jù)振動(dòng)篩的工作特點(diǎn)，應(yīng)選用大游隙單列向心圓柱滾子軸承。按照基本額定動(dòng)載荷來選取軸承

C=fXP

f

n式中：C——基本額定動(dòng)載荷來P當(dāng)量動(dòng)載荷P=mr?2=91X0.024X("X845)2=17.1KN(6-2)60fL——壽命系數(shù)，'=2.3?2.8本次設(shè)計(jì)選取fL=2.5f——轉(zhuǎn)速系數(shù)，f=(333)10=0.38(6-3)nnn將數(shù)據(jù)帶入公式(4.1)得C=丑x17.1=125.74KN0.38查文獻(xiàn)［17］，選GB297-84，軸承型號(hào)3G3622，內(nèi)徑110mm，外徑245mm。6.1.2軸承的壽命計(jì)算軸承的壽命公式為：(6-4)C(6-4)L10=(P)￡式中：L10的單位為106r8——為指數(shù)。對(duì)于球軸承，8=3；對(duì)于滾子軸承，8=10/3。計(jì)算時(shí)，用小時(shí)數(shù)表示壽命比較方便。這時(shí)可將公式(4.1)改寫。則以小時(shí)數(shù)表示的軸承壽命為：Lh=60；(§)e(6-5)式中：C——基本額定動(dòng)載荷C=125.74KNn軸承轉(zhuǎn)數(shù)P——當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷選取額定壽命為6000h。將已知數(shù)據(jù)代入公式(4.2)得：L=106X(125.74)10/3=15249h>6000h滿足使用要求。h60x84517.1因此設(shè)計(jì)中選用軸承的使用壽命為15249小時(shí)。6.2皮帶的設(shè)計(jì)6.2.1選取皮帶的型號(hào)帶的設(shè)計(jì)功率p=KAP=1.3x15=19.5KW(6-6)式中:KA——工況系數(shù)，查［11,22-18］表22.1—9得KA=1.3P——傳遞的額定功率，P=15KW根據(jù)p=19.5KW，小輪轉(zhuǎn)數(shù)n=1460rmp，查文獻(xiàn)［16］,［22-17］圖22.1—1，選B型皮帶。6.2.2傳動(dòng)比(6-7)i=n些1.73

n845(6-7)6.2.3帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇小帶輪的基準(zhǔn)直徑d^1:查文獻(xiàn)［16］,［22-31］表22.1—14和［22-17］圖22.1—1選取d=224mmd1選擇大輪的基準(zhǔn)直徑d:d=ixd=1.73x224=388mm查［11,22-31］表22.1—14取dd2=400mm6.2.4帶速帶速常在V=5?25m/s之間選取兀dn=60x1000=3.14x224x146060x1000=17.12m/s(6-8)6.2.5確定中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度初定中心距按0.7(d+d)<?<2(d+d)TOC\o"1-5"\h\zd1d20d1d2選取,因此有436.8<a0<1280，選a0=600mmo帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度L=2a+-(d+d)+(dd2-dd1)2d002兀dn=60x1000=3.14x224x146060x1000=17.12m/s(6-8)帶入數(shù)據(jù)得Ld0=1985.1查文獻(xiàn)［16］,［22-13］表22.1—6選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度L』=2000mm實(shí)際中心距aa=a+L—L0=600+2000一1985」=607.45mm(6-9)022安裝時(shí)所需最小中心距：a.=a-0.015Ld=607.45-0.015x2000=577.45mm(6-10)張緊或補(bǔ)償伸長(zhǎng)所需最大中心距：a=a+0.03七=607.45+0.03x2000=667.45mm(6-11)小帶輪包角a1a=1800-_iix57.30=1800-400~224x57.30=163.400ia607.45單根帶的基本額定功率P1根據(jù)d11=224mm,n1=1460rmp，查文獻(xiàn)［16］,［22-25］表22.1—13f得P=7.47KW考慮傳動(dòng)比的影響，額定功率的增量△P由［機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第三卷,22-25］表22.1—13f查1得AP］=1.14KW帶的根數(shù)ZZ=Pd=195=2.4根(P］+AP)KaKl(7.47+1.14)x0.96x0.98取3根式中：Ka——小帶輪包角修正系數(shù)，查文獻(xiàn)［16］,［22-18］表22.1—10K^=0.96Kl——帶長(zhǎng)修正系數(shù)，查［機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第三卷,22-19］表22.1—11Kl=0.98單根帶的預(yù)緊力F0F=500(2,5-1)zv+mV2(6-12)a式中m為帶每米長(zhǎng)的質(zhì)量，查文獻(xiàn)[16],[22-19]表22.1—12查得m=0.17kg/mF=500(蘭-1)19.5+0.17x(17.12)2=354.36N

00.963x17.12帶的設(shè)計(jì)參數(shù)如表6.1所示。表6.1帶的設(shè)計(jì)參數(shù)皮帶型號(hào)B型帶輪軸間距607.45mm最大軸間距577.45mm最小軸間距667.45mm帶的根數(shù)3根預(yù)緊力354.36N小帶輪直徑224mm大帶輪直徑400mm6.3軸的設(shè)計(jì)6.3.1軸的設(shè)計(jì)特點(diǎn)軸是組成機(jī)械的一個(gè)重要零件。它支承著其他轉(zhuǎn)動(dòng)件回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)它又通過軸承和機(jī)架聯(lián)接。所有軸上零件都圍繞軸心線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所以，在軸的設(shè)計(jì)中，不能只考慮軸本身，還必須和軸系零、部件的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。軸設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是：在軸系零、部件的具體結(jié)構(gòu)未確定之前，軸上力的作用和支點(diǎn)間的跨距無法精確確定，故彎矩大小和分布情況不能求出，因此在軸的設(shè)計(jì)中，必須把軸的強(qiáng)度計(jì)算和軸系零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交錯(cuò)進(jìn)行，邊畫圖、邊計(jì)算、邊修改。設(shè)計(jì)軸時(shí)應(yīng)考慮多方面因素和要求，其中主要問題是軸的選材、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和剛度。對(duì)于高速軸還應(yīng)考慮振動(dòng)穩(wěn)定性問題。6.3.2軸的常用材料軸的材料種類很多，設(shè)計(jì)時(shí)主要根據(jù)對(duì)軸的強(qiáng)度、剛度、耐磨性等要求，以及為實(shí)現(xiàn)這些要求而采用的熱處理方式，同時(shí)考慮制造工藝問題加以選用，力求經(jīng)濟(jì)合理。軸的常用材料是35、45、50、優(yōu)質(zhì)碳素鋼，最常用的是45鋼。對(duì)于受載較小或不太重要的軸，也可用A’、A5等普通碳素鋼。對(duì)于受力較大，軸的尺寸和重量受的限制，以及有某些特殊要求的軸，可采用合金鋼。本次設(shè)計(jì)選用45優(yōu)質(zhì)碳素鋼。6.3.3軸的強(qiáng)度驗(yàn)算由文獻(xiàn)［14〕［17］對(duì)軸進(jìn)行校核：由圖6.1并結(jié)合振動(dòng)篩的工作特點(diǎn)對(duì)軸進(jìn)行受力分析，其受力分析如圖所示：Pr=150kw，n=1460r/min。求偏心軸的轉(zhuǎn)速氣，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率n-0.96。P1=Prn=150X0.96=14.4kwnn=1i式中i一帶的傳動(dòng)比，i=400/224=1.786一…n所以n1=-=1460/1.786=817.47r/minP__14.4.T「9550—=9550x=168.2N?Mi.=3737.8NT2=3737.8NFt=2—=d0.09由水平方向得:FtY=FNH1+Fnh2FtX=01125+1058XFNH2=0解得：FNH1=3965.4NFnh"N由垂直方向得：Fv=mg=291.825x10=2918.25NFV=F氣+Fnv2FNV1X754=LX754解得：*匕=1459成從偏心軸結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖中可以看出偏心軸的中間表面C是該軸的危險(xiǎn)截面。Mh=41甌圖6.1現(xiàn)將截面C處的M^MV及M列于下表6.2表6.2載荷水平面H垂直面V支反力Fh=3965.4NFNV1=Fnv=1459.1NF=-277.6Nnh2彎矩MMh=209.32N?Mv=1108.18N?MM總彎矩M="(Mh2+Mv2)=119.86N?MT168.2N?M按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度：校核最危險(xiǎn)截面C：5皿=/MJ+(2丁R/W取a=0.65=\/MJ+(2T)2]/W=J119.862+(0.6x168.2)2/0.1x1753=0.3MPa所以5<[5]=60MPaca-1故軸的強(qiáng)度滿足要求。6.4支承彈簧設(shè)計(jì)驗(yàn)算1、彈簧剛度計(jì)算由文獻(xiàn)［6］我們知道，選取彈簧剛度時(shí)，不僅要考慮使彈簧傳給基礎(chǔ)的動(dòng)負(fù)荷不使建筑物產(chǎn)生有害振動(dòng)，而且還要必須考慮彈簧應(yīng)該有足夠的支承能力。彈簧剛度一般是通過強(qiáng)迫振動(dòng)頻率①與自振頻率①〃的比值來控制。通常吊式振動(dòng)篩取頻率比z=旦=5?6，對(duì)于座式z=—=4?5由此，對(duì)于單軸振動(dòng)篩彈簧剛度計(jì)算公式：TOC\o"1-5"\h\z①①ppK=(M+m)o2=(M+m)(—)2(6-13)pz取z=5，再有n=845次/分，—=丑=88.5次/分60所以：K=(6620+91)x(8^515)2=2102489.2N/m2、計(jì)算彈簧鋼絲直徑根據(jù)彈簧所受載荷特性要求，選取60Si2Mn鋼絲。許用應(yīng)力［tJ根據(jù)文獻(xiàn)［6］其中的表16-2按I類載荷選取L］=480Mpa查得切變模量G=80x103Mpa，由文獻(xiàn)［19］，查得=1200MP。。初步選取旋繞比c=8。偵F、=8109-曲度系數(shù)k=虹1+空=1.184c-4cdZ1.6"筲=1.6x：'8109.5X槌X8=12.63mm2□■480根據(jù)文獻(xiàn)［6］中表16-5，選取d=16mm。3、計(jì)算彈簧中徑D=cxd=16x8=128mm按文獻(xiàn)［6］中表16-5，取系列值D=130mm。4、計(jì)算彈簧圈數(shù)和節(jié)距f0=0，f2=7A+70=7x5+70=105mm根據(jù)文獻(xiàn)得［6］：n=GD(人+=80000x130x105=411圈8F2c48x8109.5x84根據(jù)文獻(xiàn)［6］表16-5,根據(jù)文獻(xiàn)［6］表16-5,n=n+2=5+2=7圈由文獻(xiàn)［6］表16-4得彈簧的節(jié)距：p=0.28D=0.28x130=36.4mm5、求解彈簧的間距和螺旋角由文獻(xiàn)彈簧的間距:5=p-d=36.4-16=20.4mm由文獻(xiàn)彈簧螺旋角:...py=arctan36.4仃1=arctan=5.1丸D兀x1306、彈簧驗(yàn)算1）彈簧疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算...py=arctan由文獻(xiàn)［6］,圖16-9，選取t'=200MPa0兀d3T'兀x163x200所以有：F=0==5504.95Ni8kD8x1.18x130由彈簧材料內(nèi)部產(chǎn)生的最大最小循環(huán)切應(yīng)力：可得:Tmax業(yè)Fnd32Tmin迥fnd31t=業(yè)F=8x5x130maxnd32nx163x8109.5=773MPaTmin8KD8x1.18x130F=x5504.95=525MPaTminnd32nx163由文獻(xiàn)［6］，式（16-13）可知:疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)計(jì)算值及強(qiáng)度條件可按下式計(jì)算:S=T0+0.75Tmin>ScaTFmax式中：T0彈簧材料的脈動(dòng)循環(huán)剪切疲勞極限彈簧疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)安全系數(shù)，取Sf=1.3-1.7按上式可得:S=T0+0.75Tmin=480+0.75x525=1.32>S=1.3caT773Fmax所以此彈簧滿足疲勞強(qiáng)度的要求。式中：T0按上式可得:2）彈簧靜應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算靜應(yīng)力強(qiáng)度安全系數(shù)計(jì)算值及強(qiáng)度條件為:S=二>SScaTsmax式中t——彈簧材料的剪切屈服極限，t=0.7b=0.7x1200=840MPaSs——靜應(yīng)力強(qiáng)度的設(shè)計(jì)安全系數(shù)，S=1.3-1.7所以得：S二二二840=1.32>S=1.3ScaT773s所以彈簧滿足靜應(yīng)力強(qiáng)度。所以此彈簧滿足要求。7振動(dòng)篩的安裝維護(hù)及潤滑7.1振動(dòng)篩的安裝及調(diào)試7.1.1安裝前的準(zhǔn)備振動(dòng)篩在安裝前，必須進(jìn)行認(rèn)真檢查。由于制造的成品庫存堆放時(shí)間較長(zhǎng)，如軸承生銹、密封件老化或搬運(yùn)過程中損壞等，遇到這些問題時(shí)需要更換新零件。如激振器，出廠前為防銹，注入了防銹油，正式投入運(yùn)行前應(yīng)更換成潤滑油。安裝前應(yīng)該認(rèn)真閱讀說明書，做好充分準(zhǔn)備。7.1.2安裝安裝支撐或吊掛裝置。安裝時(shí)，要將基礎(chǔ)找平，然后按照支撐或吊掛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。將篩箱連接在支撐或吊掛裝置上。裝好后，按規(guī)定傾角進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于吊掛式的篩子，應(yīng)當(dāng)時(shí)進(jìn)行調(diào)整篩箱傾角和篩箱主軸的水平。一般先進(jìn)行橫向水平度的調(diào)整，以消除篩箱的偏斜，水平校正后，再調(diào)整篩箱縱向傾角。隔振彈簧的受力應(yīng)該均勻，其受力情況可以通過測(cè)量彈簧的壓縮量進(jìn)行判斷。給料端兩組彈簧的壓縮量必須一樣，排料端兩組彈簧也應(yīng)該如此。排料端和給料端的彈簧壓縮量可以有所差別。安裝電動(dòng)機(jī)及三角膠帶。安裝時(shí)，電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)應(yīng)該找平，電動(dòng)機(jī)的水平需要校正，兩膠帶輪對(duì)應(yīng)槽溝的中心線當(dāng)重合，三角帶的拉力要求合適。按要求安裝并固定篩面。檢查篩子各連接部件（如篩板子、激振器等）的固定情況，篩網(wǎng)應(yīng)均勻張緊，以防止產(chǎn)生局部振動(dòng)。檢查傳動(dòng)部分的潤滑情況，電動(dòng)機(jī)及控制箱的接線是否正確，并用手轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)部分，查看運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。檢查篩子的如料、出料溜槽及篩下漏斗在工作時(shí)有無碰撞現(xiàn)象。7.1.3試運(yùn)轉(zhuǎn)篩分機(jī)安裝完畢,應(yīng)該進(jìn)行空車試運(yùn)轉(zhuǎn)，初步檢查安裝質(zhì)量，并進(jìn)行必要的調(diào)整。篩子空車試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不得小于8h。在此時(shí)間內(nèi)，觀察篩子是否啟動(dòng)平穩(wěn)迅速，振動(dòng)和運(yùn)行是否穩(wěn)定，無特殊噪音，通過振幅牌觀察其振幅是否符合要求。篩子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，篩箱振動(dòng)不應(yīng)該產(chǎn)生橫擺。如出現(xiàn)橫擺，其原因可能是兩側(cè)彈簧高差過大、吊掛鋼絲繩的拉力不均、轉(zhuǎn)動(dòng)軸不水平或三角帶過緊，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。開車4h內(nèi)，軸承溫度濺增，然后保持穩(wěn)定。最高溫度不超過75°C，溫升不能超過40°C。如果開車后有異常噪音或軸承溫度急劇升高，應(yīng)立即停機(jī)，檢查軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活及潤滑是否良好等，待排除故障后再啟動(dòng)。開車24h后停機(jī)檢查各連接部件是否松動(dòng)，如果有松動(dòng)，待緊固后再開車。試車8h后無故障，才可對(duì)安裝工程驗(yàn)收。7.2操作要點(diǎn)操作人員在工作前應(yīng)閱讀值班記錄，并進(jìn)行設(shè)備的總檢查。檢查三角帶的張緊程度、振動(dòng)器中的油位情況，檢查篩面張緊情況、各部螺栓緊固情況和篩面破損情況。篩子啟動(dòng)應(yīng)遵循工藝系統(tǒng)順序。在篩子工作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要用視、聽覺檢查激振器和篩箱工作情況。停車后應(yīng)用手接觸軸承蓋附近，檢查軸承溫升。篩子停車應(yīng)符合工藝系統(tǒng)順序。除特殊要求外，嚴(yán)禁帶料停車后繼續(xù)向篩子給料。交接班時(shí)應(yīng)把當(dāng)班篩子技術(shù)情況和發(fā)現(xiàn)的故障記入值班記錄。記錄中應(yīng)注明零部件的損傷類別及激振器加、換油日期。篩子是高速運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，篩子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)操作巡視人員要保持一定的安全距離，以防發(fā)生人身事故。7.3維護(hù)與檢修振動(dòng)篩維護(hù)和檢修的目的是了解篩子的全面情況，并以修理和更換損壞、磨損的零部件的方法恢復(fù)篩子的工作能力。其內(nèi)容包括日常維護(hù)、定期檢查和修理。7.3.1維護(hù)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)于漆皮脫落部位應(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。定期檢查(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衡重塊固定得是否可靠，如固定不牢，篩子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不平衡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，如發(fā)現(xiàn)明顯的局部磨損應(yīng)采取必要的措施(如調(diào)換位置并重新緊固篩面。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)檢查是否有局部裂縫。檢查篩箱側(cè)板全部螺栓情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)螺栓與側(cè)扳有間隙或松動(dòng)時(shí)，應(yīng)更換新的螺栓。修理對(duì)篩子進(jìn)行定期檢查時(shí)所發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)進(jìn)行修理。修理內(nèi)容包括及時(shí)調(diào)整三角帶拉力，更換新帶，更換磨損的篩面以及縱向墊條，更換減振彈簧，更換滾動(dòng)軸承、傳動(dòng)齒輪和密封，更換損壞的螺栓，修理篩框構(gòu)件的破損等。篩框側(cè)板及梁應(yīng)避免發(fā)生應(yīng)力集中，因此不允許在這些構(gòu)件上施以焊接。對(duì)于下橫梁開裂應(yīng)及時(shí)更換，側(cè)板發(fā)現(xiàn)裂紋損傷時(shí)，應(yīng)在裂紋盡頭及時(shí)鉆5mm孑L，然后在開裂部位加補(bǔ)強(qiáng)板。激振器的拆卸、修理和裝配應(yīng)由專職人員在潔凈場(chǎng)所進(jìn)行。拆卸后檢查滾動(dòng)軸承磨損情況，檢查齒輪齒面，檢查各部件連接情況，清洗箱體中的潤滑回路使之暢通，清除各結(jié)合部上的附著物，更換全部密封件及其他損壞零件。維修時(shí)應(yīng)特別注意：激振器及傳動(dòng)裝置拆卸應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)工人進(jìn)行，嚴(yán)禁野蠻操作，防止損壞設(shè)備。裝配前應(yīng)保持零件潔凈。更換后的新篩網(wǎng)應(yīng)每隔4?8h重新張緊一次，直到安全張緊為止。7.3.2常見故障處理篩分機(jī)在工作中常見的故障、原因及消除措施見表5.1。表5.1篩分機(jī)的常見故障及消除措施常見故障原因消除措施篩孔堵塞停機(jī)清理篩網(wǎng)原料的水分高對(duì)振動(dòng)篩可以調(diào)節(jié)傾角篩分質(zhì)量不好篩子給料不均勻調(diào)節(jié)給料量篩上物料過厚減少給料量篩網(wǎng)不緊拉緊篩網(wǎng)7.4振動(dòng)篩的軸承潤滑的改進(jìn)傳統(tǒng)的振動(dòng)篩潤滑方式為激振器軸承油浴潤滑迷宮密封。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)2年后均出現(xiàn)軸承座漏油問題，致使軸承缺油冒煙甚至損壞，嚴(yán)重影響了正常的生產(chǎn)。究其原因，主要是環(huán)境粉塵較大造成密封板磨損。于是經(jīng)測(cè)繪并結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)范重新制作了密封板。但由于加工精度低，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生干涉，將間隙增大，則密封效果差。7.4.1措施經(jīng)計(jì)算軸承速度系數(shù)，選用冷卻效果較好的油浴潤滑是合理的。但在實(shí)際使用過程中，由于作業(yè)環(huán)境惡劣，加上備件制作和安裝技術(shù)有限，不易密封何維護(hù)困難就成其致命弱點(diǎn)。因此，我們對(duì)原振動(dòng)篩軸承潤滑方式進(jìn)行了改造。具體做法是在原軸承座內(nèi)端增加一擋油盤，軸承座也密封板形成潤滑油腔，實(shí)現(xiàn)脂潤滑。為彌補(bǔ)脂潤滑冷卻不足，本次設(shè)計(jì)選用能耐高溫的鈣鈉基潤滑脂(ZBE3600188)。7.4.2效果實(shí)踐證明，振動(dòng)篩經(jīng)過改造后效果比較明顯。這不僅確保了生產(chǎn)正常進(jìn)行，而且避免了備件大量浪費(fèi)。8設(shè)備的環(huán)保、可靠性和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)8.1設(shè)備的環(huán)保對(duì)于大型振動(dòng)篩，由于它在操作中發(fā)生強(qiáng)烈的叫囂聲，這些噪聲將直接影響到勞動(dòng)環(huán)境的安寧，因此必須設(shè)置消音器，以降低噪聲的發(fā)散。噪音是當(dāng)今世界的第三大公害，僅次于大氣污染與水源污染。長(zhǎng)期生活、工作在噪聲中，會(huì)降低并危害人的工作能力并會(huì)給人的生理功能帶來嚴(yán)重的危害，因此不允許在超過90分貝的噪聲環(huán)境中長(zhǎng)期工作。噪聲主要是由于氣體具有較高的壓力或溫度形成的。這是氣體內(nèi)能，在放散時(shí)這些內(nèi)能將隨著氣體釋放出來，轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的動(dòng)能與聲能，放散時(shí)會(huì)形成形成強(qiáng)烈的氣流，致使整個(gè)放散管道系統(tǒng)發(fā)生共鳴，形成強(qiáng)烈的噪音。消聲裝置的消聲原理應(yīng)是能夠吸收氣體的內(nèi)能，放散時(shí)能把人耳能聽見的聲音震動(dòng)頻率(20-20000赫)轉(zhuǎn)變?yōu)槿硕牪灰姷拇温曨l率或超聲頻率，以此減弱或消聲，并能使強(qiáng)烈的氣流經(jīng)逐級(jí)減緩放散出去，這樣可以防止系統(tǒng)發(fā)生震動(dòng)與共鳴。8.2設(shè)備的可靠性8.2.1可靠度的計(jì)算R(t)一可靠度函數(shù)R=e-^t(8.1)t式中：人一失效率，常數(shù)。取入=2.2x10-3—t—R(t)=e-2200500R(500)=e一2200=0.7978.2.2可靠度的計(jì)算機(jī)械設(shè)備的可靠性另一個(gè)指標(biāo)使用壽命，即平均壽命。工作時(shí)間隨機(jī)變量的期望值。t=卜R(t)dt(8.2)0式中：r一平均壽命r(t)一可靠性函數(shù)，機(jī)械設(shè)備是可修復(fù)系統(tǒng)，即在一次年修的平均工作時(shí)間若R(t)=e爪，人一常數(shù)。t=了^e-\dt0

=1力人一設(shè)備的失效率，取入=2.2x10-3T=1=454.5h2.2x10-3若一次年修期間，預(yù)計(jì)定修24次。靜t=24x454.5=10908h8.3設(shè)備的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)8.3.1投資回收期P=o(8.3)tHm式中：Ko一總投資額K=200萬元H一年平均凈收益H=30萬元m代入式8.4得：P=200=6.7年

t30P—基準(zhǔn)回收期，P=10年P(guān)<P故經(jīng)濟(jì)可行投資回收期用平均年凈收益來返本的總投資額。-1+上年份凈現(xiàn)金流量的絕對(duì)值

當(dāng)年凈現(xiàn)金流量(8.5)投資回收期靜態(tài)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法，設(shè)備投產(chǎn)后以每年取得的凈收益，包括利潤和設(shè)備折舊費(fèi)，將全部投資即固定資產(chǎn)投資和流動(dòng)資金回收所需時(shí)間，以年為單位，從建設(shè)年算后-1+上年份凈現(xiàn)金流量的絕對(duì)值

當(dāng)年凈現(xiàn)金流量(8.5)時(shí)期(年)12345678910建設(shè)期2015年凈收益58101515202025累積凈收益-20-35-30-22-12318385883表8.1設(shè)備工作狀態(tài)表單位：萬元12Pt=6-1+15=5.年中小企業(yè)冶金設(shè)備P=8年CP<P經(jīng)濟(jì)上合理8.3.2設(shè)備合理的更新期設(shè)備是可修復(fù)設(shè)備，隨著一次次年修它的性能總是逐漸下降，老化費(fèi)用逐年增加，若不計(jì)殘值，可用低老化數(shù)值法計(jì)算設(shè)備合理更新期。因?yàn)槟甑屠匣黾又抵鹉暝黾樱缇S護(hù)和修理費(fèi)用燃料動(dòng)力費(fèi)超額支出，合理使用期為：T=2Ko(8.4)式中：K0一總投資額；K0=90萬元；人一年低老化增加值；人