3821 振動給料機的設(shè)計,振動,設(shè)計
振動給料機的設(shè)計前 言震動給料機廣泛運用于廣泛用于礦山、冶金、煤炭、建材、輕工、機械、糧食等行業(yè)中，用于把粉狀、顆粒狀等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。例如破碎機、分選設(shè)備、篩分設(shè)備、運輸機械等輸送散狀物料機械設(shè)備。震動給料機還可用于自動配稱、定量安裝、自動控制的流程中，實現(xiàn)流水作業(yè)和自動化，目前市場出售的震動給料機種類雖然繁多，但是要滿足不同層次和運作條件需求的產(chǎn)品就需要有更優(yōu)化，更適合實際情況的產(chǎn)品。目 錄前 言 .............................................................................................................................................................11 緒論 ............................................................................................................................................................11.1 課題提出背景 ..................................................................................................................................11.2 突破重點 ..........................................................................................................................................12ZG 系列電機振動給料機的特征概括 ..............................................................................................12.1 用途 ..................................................................................................................................................12.2 特點 ..................................................................................................................................................12.3 分類 ..................................................................................................................................................12.4 主要的組成部分 ..............................................................................................................................12.5 選型說明 ..........................................................................................................................................13 工作原理和結(jié)構(gòu)分析 ............................................................................................................................23.1 結(jié)構(gòu)分析 ..........................................................................................................................................23.2 工作原理 ..........................................................................................................................................24 振動參數(shù)的確定 .....................................................................................................................................24.1 運動學(xué)參數(shù) ......................................................................................................................................24.2 動力學(xué)參數(shù) ......................................................................................................................................35 物料在槽體上運動情況分析 ..............................................................................................................45.1 運動分析 ..........................................................................................................................................45.3 物料平均速度 ..................................................................................................................................76 槽體尺寸參數(shù)的確定 ............................................................................................................................76.1 給料能力與給料槽體尺寸的確定 .......................................................................................................77 懸掛設(shè)計 ..................................................................................................................................................97.1 彈性元件的類型和用途 ..................................................................................................................97.2 設(shè)計計算振動給料機的彈簧 ........................................................................................................108 振動電機的選取及其確定 ................................................................................................................128.1 激振力和功率 ................................................................................................................................128.2 傳動基礎(chǔ)的動載荷 ........................................................................................................................13致 謝 ...........................................................................................................................................................14參考文獻 ....................................................................................................................................................15附錄 .............................................................................................................................................................16塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計11 緒論1.1 課題提出背景目前震動給料機的運用越來越廣泛，所涉及的行業(yè)和層面也越來越深入，針對于這種情況，特別提出了這次真對于家用小型震動給料機用于農(nóng)用肥或者糧食，飼料等的均勻配料，實現(xiàn)小成本的輕型機械簡潔快速配送，從而相當(dāng)程度地減少家庭勞動者的工作量和勞動強度。1.2 突破重點本次課題設(shè)計重點要解決的問題是振動方式的選擇，震動的方式有很多種，例如純機械振動，電磁振動，電機振動，電氣震動等等，針對本次課題所針對市場消費主體和使用情況，以及經(jīng)濟性等因素，本次震動部件選擇的是電機振動。對于電機的選擇也是本次設(shè)計的重點和難點，其中對電機系數(shù)選擇所需要進行的選擇數(shù)據(jù)計算要求理論上計算正確，還要考慮實際工作情況個方面因素所帶來的綜合影響，最后選擇出符合要求的電機類型和型。經(jīng)設(shè)計計算，本次設(shè)計選用的是ZG 系列電機。2ZG 系列電機振動給料機的特征概括2.1 用途ZG 系列電機振動給料機廣泛用于礦山、冶金、煤炭、火電、耐火、玻璃、建材、輕工、機械、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、分選設(shè)備、篩分設(shè)備、運輸機械等輸送散狀物料。并可用于自動配稱、定量安裝、自動控制的流程中，實現(xiàn)流水作業(yè)自動化。2.2 特點ZG 系列電機振動給料機是一種新型給料設(shè)備，其它給料設(shè)備相比具有以下特點：（1）體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、維修少，費用低；（2）利用特制振動電機自同步原理，工作穩(wěn)定、啟動迅速，停車平穩(wěn)；（3）物料按拋物線軌跡連續(xù)向前跳躍運動。因此給料槽磨損較??；（4）因為可以瞬時的改變和啟閉料流，所以給料量有較高的精度；（5）本系列電機振動給料機不適合于有防爆要求的場合。2.3 分類按照不同的分類方法，可以將振動給料機分成許多類型。按照物料輸送方向的不同，可分為水平型振動給料機和垂直型振動給料機兩大類。按照其驅(qū)動方式不同，可分為電磁、氣力、液壓和機械振動給料機；機械振動給料機使用較多，又可分為慣性振動給料機和偏心連桿振動給料機。2.4 主要的組成部分（1）激振器----振動給料機的振源，它產(chǎn)生激振力的大小直接影響著承載體的振幅。（2）承載體----在振動過程中，將能量傳給物料，又是參振質(zhì)體，其質(zhì)量是振動系統(tǒng)中的重要參數(shù)，承載體還必須具有足夠的剛度和強度。（3）減振支承--既是整機的支承裝置，又作減振用。2.5 選型說明（1）使用條件 海拔不超過 1000m；環(huán)境溫度不超過 ，在環(huán)境溫度為 15～25 度時，周圍介質(zhì)的相對C??40濕度不大于 85%。（2）生產(chǎn)效率振動給料機的生產(chǎn)效率常以松散密度 的河沙為標準物料，當(dāng)所運物料的松散密度和3%6.1mt粒度大于河沙時，其生產(chǎn)效率與松散密度成正比來計算，當(dāng)所運物料的松散密度和粒度小于河沙時，其生產(chǎn)效率與松散密度成正比來計算成績的 0.8～0.9 倍，當(dāng)所運物料為顆?；蚍勰顣r，其生產(chǎn)效率與松散密度成正比來計算成績的 0.5～0.7 倍。（3）物料的最大進料粒度一般情況下，為防止造成堵塞，物料的最大線形尺寸為槽寬的 1/3 ～1/4 尤其對封閉的槽體更要注意。（4）起跳頻度所謂頻繁起動，一般指每兩次起動時間間隔小于 2min，如果小于 2min，應(yīng)選擇 1 號或 2 號的振動電機。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計23 工作原理和結(jié)構(gòu)分析3.1 結(jié)構(gòu)分析ZG 系列電機振動給料機結(jié)構(gòu)組成如下： 1423圖 3-1 振動給料機的組成部分1 給料槽 2 傳振體 3 振動電機 4 減震裝置3.2 工作原理ZG 系列電機振動給料機給料過程是利用特制的振動電機驅(qū)動給料槽沿傾方作用周期直線往復(fù)振動來實現(xiàn)的，當(dāng)給料槽振動的加速度垂直分量大于重力加速度時，槽中的物料將被拋起，并按照拋物線的軌跡向前跳躍運動 [1]。拋起或下落在 1/50 秒內(nèi)完成。由于振動電機的連續(xù)激振動，給料槽連續(xù)振動，槽中的物料則連續(xù)向前跳躍，以達到給料的目的。其給料過程如下圖所示：槽體雙振幅料槽靜止點料槽位移上限物料平位移料槽位移下限振動方向振動電機圖 3-2 給料過程4 振動參數(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)簡單，能耗低等一系列優(yōu)點。通常在工程設(shè)計中，除采用單質(zhì)體振動設(shè)備外，還有采用雙質(zhì)體的呈拋擲狀態(tài)的振動設(shè)備。振動參數(shù)有運動學(xué)參數(shù)和動力學(xué)參數(shù) [2]。4.1 運動學(xué)參數(shù)運動學(xué)參數(shù)有激振頻率、振幅、振動方向角、機械指數(shù)、拋擲系數(shù)和運動速度等。（1）振幅 AA 的取值范圍因激振機構(gòu)不同而異，通常對于慣性驅(qū)動機構(gòu)（偏心塊激振器）宜采用中頻中幅，即 A=0.5-6mm，我們在這里取 5mm。（2）機械指數(shù)塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計3機械指數(shù)亦稱動力強度指數(shù)，它是承載槽體運動的最大加速度 與重力加速度 的比值，maxXg即 gAfK024??式中 ，為使設(shè)備運行可靠及延長其使用壽命，對于常用慣性振動設(shè)備取 K=3～5，較w為適當(dāng)。由于機械指數(shù)受材料強度與起決定性作用的慣性力大小限制，所以本次設(shè)計選取機械指數(shù) K=4。輸送物料的運動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重力加速度的比值稱為拋料指數(shù) D。(4-1) gfD??sin42?拋料指數(shù)與機器指數(shù)有如下關(guān)系：(4-2)iK周期性跳躍過程的拋料指數(shù) D 在 1.0～3.3 之間。（3）激振頻率當(dāng)機械指數(shù) K 和振幅 A 值確定以后由 求出激振頻率。推薦取值范圍為：5.024???????Agkf?相當(dāng)于 600~1500 次/min.有 K=4,A=5mm 得到Hzf25~10?(4-3)NKf 1sinsin4????（4）振動方向角振動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，最佳振動方向角與機械指數(shù)相對應(yīng)：當(dāng) K=3 時， 263????當(dāng) K=4 時， 0對于慣性驅(qū)動機構(gòu)或振動頻率大于 1000 次/min，取 δ=20～30。本次設(shè)計 δ 取 45°。由，K=4 可得 D=2.83D=Ksin（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：(4-4)???cos/sin2A?式中 是振動設(shè)備的傾角。?為使輸送物料呈微拋物狀態(tài)滑行，一般取 11 時，物料相對槽體的運動狀態(tài)以拋擲運動狀態(tài)為主，這樣可以降低物料運動的阻力和減少物料對槽體的磨損，但拋擲運動過于激烈又易使物料破碎或使輸送狀態(tài)不穩(wěn)。一般取 1
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