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0 本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 題 目 一種懸吊式振動輸送機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計 英文題目 Structure design of suspension type vibrating conveyor 系 專 業(yè) 班 級 系 專業(yè) 班級 請參照書寫規(guī)范 學(xué) 生 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 1 職稱 指導(dǎo)教師 2 職稱 北 京 科 技 大 學(xué) 天 津 學(xué) 院 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文 聲 明 本 人 鄭 重 聲 明 所 呈 交 的 論 文 是 本 人 在 指 導(dǎo) 教 師 的 指 導(dǎo) 下 進(jìn) 行 的 研 究 工 作 及 取 得 研 究 結(jié) 果 論 文 在 引 用 他 人 已 經(jīng) 發(fā) 表 或 撰 寫 的 研 究 成 果 時 已 經(jīng) 作 了 明 確 的 標(biāo) 識 除 此 之 外 論 文 中 不 包 括 其 他 人 已 經(jīng) 發(fā) 表 或 撰 寫 的 研 究 成 果 均 為 獨(dú) 立 完 成 其 它 同 志 對 本 文 所 做 的 任 何 貢 獻(xiàn) 均 已 在 論 文 中 做 了 明 確 的 說 明 并 表 達(dá) 了 謝 意 學(xué) 生 簽 名 年 月 日 導(dǎo) 師 1 簽 名 年 月 日 導(dǎo) 師 2 簽 名 年 月 日 北 京 科 技 大 學(xué) 天 津 學(xué) 院 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文 1 摘 要 面對我國經(jīng)濟(jì)近年來的快速發(fā)展 機(jī)械制造工業(yè)的壯大 在國民經(jīng)濟(jì)中占重要 地位的制造業(yè)領(lǐng)域得以健康快速的發(fā)展 制造裝備的改進(jìn) 使得作為工業(yè)重要設(shè)備 的各類機(jī)械工藝裝備也有了許多新的變化 尤其是振動篩分機(jī)械產(chǎn)品 其在今天機(jī) 械產(chǎn)品的地位越來越重要 本課題從國內(nèi)外目前振動的發(fā)展情況著手 系統(tǒng)的分析了雙軸直線振動輸送機(jī) 的工藝 作用 發(fā)展趨勢等等 然后又分析了輸送機(jī)的結(jié)構(gòu) 零部件 振動原理 輸送工藝特點(diǎn)等發(fā)面的一些大致的情況 本課題主要介紹一種雙軸自同步直線振動輸送機(jī) 通過振動輸送機(jī)的具體設(shè)計 步驟以及相關(guān)參數(shù)的選擇與計算 充分熟悉了振動輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)特性 以及機(jī)械設(shè) 計方面的經(jīng)驗(yàn) 可以為其他振動設(shè)備的設(shè)計做個示范 關(guān)鍵詞 雙軸 振動輸送機(jī) 激振器 輸送設(shè)備 箱體 2 Structure design of suspension type vibrating conveyor Abstract Facing the rapid development of China s economy in recent years the growth of machinery manufacturing industry in the national economy occupies an important position in the field of manufacturing industry to be healthy and rapid development The improvement of manufacturing equipment making all kinds of machinery and equipment as the important equipment of industry also has many new changes especially vibration screening machinery products and its status in today s mechanical products is more and more important This topic from at home and abroad at present vibration of the development to proceed system analysis of the biaxial elliptical vibration sieve process function development trends and so on and then analyzes the structure of vibrating screen some of the general parts the principle of vibration screening process characteristics This paper mainly introduces a biaxially self synchronized elliptical vibration screen through the vibrating screen design of the specific steps and parameters selection and calculation fully familiar with the structure characteristics of vibrating screen and mechanical design experience as a demonstration to other vibration screen design Keywords Dual axis Elliptical vibrating screen Vibration exciter Screening equipment Sieve 3 目 錄 摘 要 1 Abstract 2 目 錄 3 引 言 5 1 緒 論 7 1 1 振 動 輸 送 機(jī) 簡 介 7 1 2 國 內(nèi) 外 振 動 輸 送 機(jī) 的 發(fā) 展 趨 勢 與 現(xiàn) 狀 8 1 3 振 動 機(jī) 械 自 同 步 特 性 的 研 究 現(xiàn) 狀 10 1 4 本 章 小 結(jié) 11 2 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 的 工 作 原 理 及 物 料 的 運(yùn) 動 理 論 11 2 1 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 的 動 力 學(xué) 原 理 11 2 2 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 面 的 運(yùn) 動 分 析 12 2 3 輸 送 機(jī) 面 上 物 料 的 運(yùn) 動 分 析 13 2 4 物 料 在 拋 擲 過 程 中 的 周 期 性 分 析 15 2 5 結(jié) 構(gòu) 方 案 的 擬 訂 16 2 6 雙 軸 自 同 步 性 分 析 20 2 7 本 章 小 結(jié) 21 3 振 動 輸 送 機(jī) 的 運(yùn) 動 學(xué) 參 數(shù) 與 性 能 參 數(shù) 22 3 1 角 頻 率 的 選 擇 與 計 算 22 3 2 槽 體 傾 角 0 的 選 取 22 3 3 振 動 方 向 角 的 選 擇 22 3 4 拋 擲 指 數(shù) 的 選 擇 22 3 5 輸 送 機(jī) 振 幅 的 計 算 23 3 6 物 料 的 平 均 速 度 23 3 7 電 動 機(jī) 功 率 的 計 算 及 電 動 機(jī) 選 擇 24 3 8 本 章 小 結(jié) 25 4 輸 送 機(jī) 各 部 分 的 設(shè) 計 與 選 擇 26 4 4 1 輸 送 機(jī) 箱 體 的 設(shè) 計 26 4 2 激 振 器 的 設(shè) 計 28 4 3 減 振 彈 簧 的 設(shè) 計 32 4 4 減 振 裝 置 設(shè) 計 33 4 5 聯(lián) 軸 器 設(shè) 計 34 4 6 本 章 小 結(jié) 35 5 輸 送 機(jī) 關(guān) 鍵 零 件 的 校 核 36 5 1 鍵 的 校 核 36 5 2 軸 承 壽 命 的 校 核 37 5 3 本 章 小 結(jié) 38 結(jié) 論 39 致 謝 40 參 考 文 獻(xiàn) 41 5 引 言 在 工 業(yè) 生 產(chǎn) 和 生 活 中 人 們 都 使 用 或 接 觸 過 許 多 機(jī) 器 這 些 機(jī) 器 能 承 擔(dān) 人 力 不 能 或 不 便 承 擔(dān) 的 工 作 能 大 大 提 高 人 們 的 勞 動 生 產(chǎn) 率 改 進(jìn) 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 還 能 改 善 人 們 的 勞 動 環(huán) 境 減 輕 勞 動 強(qiáng) 度 尤 其 是 使 用 機(jī) 器 可 大 規(guī) 模 進(jìn) 行 生 產(chǎn) 實(shí) 現(xiàn) 高 度 的 機(jī) 械 化 生 活 的 需 要 因 此 使 用 機(jī) 器 進(jìn) 行 生 產(chǎn) 的 水 平 是 一 個 國 家 綜 合 國 力 的 標(biāo) 志 也 是 這 個 國 家 工 業(yè) 化 水 平 的 標(biāo) 志 此 次 我 們 設(shè) 計 的 機(jī) 器 為 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 該 機(jī) 用 于 各 種 顆 粒 狀 中 等 塊 度 以 下 的 非 粘 性 物 料 含 水 量 小 于 5 最 適 宜 于 輸 送 高 磨 耗 高 溫 度 300 度 以 下 的 物 料 如 水 泥 熟 料 烘 干 熱 礦 渣 沙 等 還 可 以 用 于 冶 金 礦 山 化 工 電 力 等 行 業(yè) 是 一 種 理 想 的 新 型 輸 送 設(shè) 備 本 機(jī) 有 以 下 特 點(diǎn) 1 輸 送 量 大 重 量 輕 電 耗 低 2 負(fù) 載 特 性 好 機(jī) 槽 振 幅 受 電 壓 波 動 動 輸 送 量 的 影 響 很 小 3 起 動 快 在 滿 足 負(fù) 載 的 情 況 下 正 常 起 動 起 動 快 停 車 時 整 機(jī) 穩(wěn) 定 4 結(jié) 構(gòu) 簡 單 調(diào) 試 容 易 磨 損 件 少 維 修 量 小 5 安 裝 方 便 不 需 要 專 用 的 地 基 和 地 腳 螺 栓 便 于 移 動 位 置 6 隔 振 性 能 好 故 適 宜 水 泥 及 礦 渣 庫 頂 輸 送 本 機(jī) 主 要 組 成 部 分 本 機(jī) 主 要 由 出 料 槽 體 底 架 主 振 彈 簧 減 振 彈 簧 彈 簧 座 振 動 電 機(jī) 等 部 件 組 成 1 輸 送 槽 體 截 面 采 用 優(yōu) 化 理 論 確 定 槽 體 采 用 耐 熱 板 制 作 各 段 間 的 連 接 部 件 要 求 平 整 2 振 動 電 機(jī) 兩 臺 采 用 穿 透 螺 栓 連 接 激 振 力 可 調(diào) 3 主 振 彈 簧 為 非 線 形 彈 簧 可 用 調(diào) 整 螺 栓 調(diào) 節(jié) 其 預(yù) 壓 縮 量 以 適 應(yīng) 不 同 比 重 的 物 料 輸 送 該 產(chǎn) 品 由 于 研 制 及 小 批 量 生 產(chǎn) 狀 態(tài) 其 工 時 工 裝 費(fèi) 用 較 高 使 成 本 提 高 在 推 廣 新 產(chǎn) 品 的 同 時 嚴(yán) 格 控 制 產(chǎn) 品 的 各 種 消 耗 在 保 證 質(zhì) 量 的 前 提 下 進(jìn) 一 步 降 低 成 本 降 低 費(fèi) 用 加 強(qiáng) 核 算 就 能 使 該 產(chǎn) 品 的 價 格 進(jìn) 一 步 降 低 取 得 更 好 的 社 會 效 益 和 經(jīng) 濟(jì) 利 益 6 1 緒 論 1 1 振 動 輸 送 機(jī) 簡 介 振動輸送機(jī)是通過激振源產(chǎn)生的激振力 強(qiáng)迫物料在振動輸送機(jī)的槽體內(nèi)按一定方 向做簡諧運(yùn)動 當(dāng)其運(yùn)動速度達(dá)到一定值時 大于重力加速度 物料便在承載體 槽體 內(nèi)做微小的連續(xù)的拋擲運(yùn)動 從而使物料向前運(yùn)動 實(shí)現(xiàn)輸送目的 激振源的選擇是振 動機(jī)械設(shè)計的一個關(guān)鍵問題 考慮上述工況下輸送機(jī)的載荷 速度情況等 參考國內(nèi)外 的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn) 以振動電機(jī)為激振源可使結(jié)構(gòu)簡化 調(diào)節(jié)方便 安裝維修量小 能耗降低 激振電機(jī)是在電機(jī)軸上安裝偏心塊 振動電機(jī)工作時 電機(jī)帶動偏心塊做回轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生 激振力 該類振動輸送機(jī)采用兩臺振動電機(jī)產(chǎn)生一個合成的斜向上的振動力 使物料在 槽體內(nèi)做斜向上簡諧運(yùn)動 兩臺電機(jī)不斷振動 物料連續(xù)做周期拋擲運(yùn)動 從而達(dá)到輸 送物料的目的 在 礦 山 水 泥 冶 金 等 行 業(yè) 中 大 量 使 用 的 是 慣 性 振 動 輸 送 機(jī) 一 般 習(xí) 慣 地 稱 之 為 振 動 輸 送 機(jī) 將 振 動 輸 送 機(jī) 按 輸 送 機(jī) 面 工 作 時 運(yùn) 動 軌 跡 的 特 點(diǎn) 分 為 圓 運(yùn) 動 振 動 輸 送 機(jī) 簡 稱 圓 振 動 輸 送 機(jī) 和 直 線 運(yùn) 動 振 動 輸 送 機(jī) 簡 稱 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 本 節(jié) 主 要 討 論 目 前 在 工 業(yè) 上 大 量 使 用 的 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 其 中 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 因 其 激 振 器 有 兩 個 軸 又 被 稱 為 雙 軸 慣 性 振 動 輸 送 機(jī) 該 振 動 輸 送 機(jī) 的 運(yùn) 動 軌 跡 簡 單 物 料 的 運(yùn) 動 情 況 良 好 并 具 有 較 高 的 輸 送 效 率 此 外 該 振 動 輸 送 機(jī) 的 輸 送 機(jī) 面 可 以 水 平 安 裝 故 輸 送 機(jī) 分 機(jī) 高 度 較 低 與 其 他 輸 送 機(jī) 分 機(jī) 相 比 該 振 動 輸 送 機(jī) 還 具 有 較 大 的 振 動 和 速 度 等 優(yōu) 點(diǎn) 基 于 以 上 原 因 該 振 動 輸 送 機(jī) 在 物 料 的 脫 水 脫 泥 脫 介 和 分 級 等 領(lǐng) 域 中 應(yīng) 用 非 常 廣 泛 直 線 振 動 篩 的 分 類 如 下 所 示 直線振動輸送機(jī)按驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量可分為 單電機(jī)驅(qū)動直線輸送機(jī) 雙電機(jī)驅(qū)動直 線輸送機(jī) 直線振動輸送機(jī)按激振器的類型可分為 筒式激振器直線輸送機(jī) 箱式激振器直線 輸送機(jī) 直線振動輸送機(jī)按電機(jī)是否為振動電機(jī)可分為 普通電機(jī)驅(qū)動直線輸送機(jī) 振動電 機(jī)驅(qū)動直線輸送機(jī) 7 1 1 1 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 優(yōu) 點(diǎn) 該 機(jī) 結(jié) 構(gòu) 簡 單 重 量 較 輕 造 價 不 高 能 量 消 耗 較 少 設(shè) 備 運(yùn) 行 費(fèi) 用 低 潤 滑 點(diǎn) 與 易 損 件 少 維 護(hù) 保 養(yǎng) 方 便 物 料 呈 拋 擲 狀 態(tài) 運(yùn) 輸 對 承 載 體 磨 損 少 可 輸 送 磨 琢 性 材 料 可 以 多 點(diǎn) 給 料 和 多 點(diǎn) 卸 料 便 于 對 含 塵 的 有 毒 的 帶 揮 發(fā) 性 氣 體 的 物 料 進(jìn) 行 密 閉 輸 送 有 利 于 環(huán) 境 保 護(hù) 1 1 2 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 缺 點(diǎn) 向 上 輸 送 效 率 低 粉 狀 和 含 水 量 大 粘 性 物 料 輸 送 效 果 不 佳 制 造 和 調(diào) 試 不 良 時 噪 音 加 大 某 些 機(jī) 型 對 地 基 有 一 定 的 動 載 荷 輸 送 距 離 不 長 1 2 國 內(nèi) 外 振 動 輸 送 機(jī) 的 發(fā) 展 趨 勢 與 現(xiàn) 狀 1 2 1 振 動 設(shè) 備 的 發(fā) 展 歷 程 振動設(shè)備的發(fā)展主要包含振動輸送設(shè)備以及振動篩分機(jī)械的發(fā)展 其兩者的原理 最早的篩分機(jī)械的研究與生產(chǎn)可以追溯到 16 世紀(jì) 出現(xiàn)在歐洲 直到 18 世紀(jì)借助 歐洲工業(yè)革命 篩分機(jī)械才得到迅速的發(fā)展 6 到目前 篩分機(jī)械領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)完 善 機(jī)械設(shè)備的制造水平也相當(dāng)高 7 國內(nèi)的篩分設(shè)備的研究設(shè)計水準(zhǔn)與國際比差距還是相當(dāng)明顯的 篩分機(jī)械設(shè)備的研 發(fā)創(chuàng)新還都來源于國外的篩分設(shè)備公司 8 國際上篩分設(shè)備方面的大公司主要有 9 12 德國的肖申克公司 致力于設(shè)備種類的開發(fā) 已可以提供出近 300 種的篩分設(shè)備 KHD 公司在篩分設(shè)備的通用化方面做得相當(dāng)出色 在技術(shù)創(chuàng)新方面 雙傾角的篩分設(shè)備已被 KUP 和海音樂曼公司開發(fā)出來 通過結(jié)合旋轉(zhuǎn)和旋和運(yùn)動 東海株式會社和 RXR 等公司 合作開發(fā)出了垂直料流篩 此種篩子對小直徑物料的一次分級效果非常好 振動設(shè)備國內(nèi)的的研究開始 最早出現(xiàn)在解放初期 由于起步較晚 我國的振動篩 分設(shè)備在發(fā)展過程中不可避免的經(jīng)歷了測繪仿制階段 上世紀(jì)五十年代 我國生產(chǎn)中必 需的振動篩分設(shè)備主要引進(jìn)自前蘇聯(lián)和波蘭等國家 引進(jìn)的振動篩主要有 TYll 型圓振動 篩和 WP 型吊式振動篩 通過對引進(jìn)的各種振動篩的測繪仿制 在這個時期我國仿制出 國產(chǎn)振動篩 有 SZZ 系列的自定中心振動篩 在對國外的振動篩進(jìn)行測繪轉(zhuǎn)化的過程中 我國的科學(xué)家也在逐步的考試自行研究振動篩 二十世紀(jì)六十年代中期至八十年代初這 段時間里 我國的學(xué)者先驅(qū)們通過自己的努力成功研制出了一批性能優(yōu)良的新型振動篩 分設(shè)備 其中包括在當(dāng)時已屬于大型篩的 1 5m 3m 的重型篩 面積為 18 平米 32 平米 8 的共振原理篩系列 雙激振軸的振動篩系列以及自同步運(yùn)動振動篩 香蕉篩 概率振動 篩和冷熱礦篩系列等等 在技術(shù)理論方面 學(xué)者們開始初步的使用自同步理論 設(shè)計時 采用偏心塊振動器 復(fù)合彈簧等當(dāng)時已經(jīng)相當(dāng)先進(jìn)的技術(shù) 由仿制到自行研制 這是我 國振動篩分設(shè)備發(fā)展階段非常重要的一步 從此以后 我國振動篩分設(shè)備的發(fā)展進(jìn)入了 迅速提高階段 改革開放以后 我國加大了對國際上發(fā)達(dá)國家先進(jìn)篩分設(shè)備產(chǎn)品的引進(jìn) 日本德國等機(jī)械傳統(tǒng)強(qiáng)國都是引進(jìn)的對象 這也為國內(nèi)對篩分設(shè)備的發(fā)展提供了與國際 接軌的機(jī)會 在這一階段 我國研制出一批技術(shù)含量相當(dāng)高的振動篩 在相關(guān)科研技術(shù) 方面取得了重大突破 比如振動概率振動篩 弛張篩 螺旋式三段篩以及在現(xiàn)在都屬于 振動篩分先進(jìn)領(lǐng)域的琴弦振動篩和旋流振動篩都在這一時期有了技術(shù)上的突破 1 2 2 振 動 輸 送 設(shè) 備 的 發(fā) 展 由于振動理論的日趨成熟及振動電機(jī)在振動機(jī)械上的應(yīng)用 使得世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家 近年來在輸送機(jī)方面的開發(fā)與研制發(fā)展異常迅速 現(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(biāo)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 輸送 量最大 2 磨損輕 潤滑點(diǎn)少 磨損環(huán)節(jié)少 零部件壽命長 維修量小 維修費(fèi)用低 3 輸送高溫材料 允許輸送物料的溫度可達(dá) 350 短時溫度可達(dá) 680 1000 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 輸送過程中 可同時完成其他工藝作業(yè) 如篩分 混合 烘干和加熱 冷卻 清洗等 實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用 6 可水平或傾斜安裝 一般向上 向下傾角分別不超過 12 15 近年來 國內(nèi)在振動輸送機(jī)方面也得到迅速發(fā)展和應(yīng)用 不少研制單位 高校及廠 家對 振動輸送機(jī)進(jìn)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(dá)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(jī) 平衡 式 不平衡式輸送機(jī) 單質(zhì)體 雙質(zhì)體輸送機(jī) 偏心連桿式 慣性激振式 電磁激振式 9 輸送機(jī) 慣性式振動輸送機(jī)是近年來開始研制的 其長度多在 7m 以下 個別樣機(jī)可達(dá) 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(jī)構(gòu) 偏心連桿負(fù)荷大 應(yīng)力高 槽體的彎曲應(yīng)力大 槽體的橫向剛度要求高 由此整機(jī)重量也成正比增加 2 結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜 加工件多 安裝 調(diào)試 維修工作量大 機(jī)體重量大 功耗 大 效率低 3 當(dāng)設(shè)計 制造 安裝 調(diào)試不當(dāng)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(jī)器的正常工作 4 激震源效率低 壽命短 易出現(xiàn)故障 導(dǎo)致維護(hù)工作量大 成本提高 以至 整機(jī)壽命大大縮短 5 彈性或剛性連桿驅(qū)動集中作用于輸送機(jī)槽體和底架上 使該處極易損壞或斷 裂 在本次設(shè)計中 我們設(shè)計的主要是雙軸自同步式慣性振動輸送機(jī) 即我們說明的直 線振動輸送機(jī) 1 3 振 動 機(jī) 械 自 同 步 特 性 的 研 究 現(xiàn) 狀 雙 軸 式 和 多 軸 式 慣 性 振 動 設(shè) 備 為 了 保 證 其 各 慣 性 激 振 軸 的 同 步 運(yùn) 轉(zhuǎn) 可 以 通 過 強(qiáng) 迫 聯(lián) 系 法 和 自 同 步 方 法 來 實(shí) 現(xiàn) 由 于 自 同 步 法 具 有 噪 聲 小 結(jié) 構(gòu) 簡 單 運(yùn) 動 平 穩(wěn) 等 諸 多 優(yōu) 點(diǎn) 在 各 個 行 業(yè) 已 得 到 了 廣 泛 的 應(yīng) 用 自 同 步 現(xiàn) 象 在 自 然 界 的 存 在 是 很 廣 泛 的 基 于 動 力 學(xué) 機(jī) 械 學(xué) 原 理 的 自 同 步 理 論 可 以 實(shí) 現(xiàn) 兩 臺 或 多 臺 電 動 機(jī) 的 無 強(qiáng) 制 自 同 步 運(yùn) 行 于 是 自 同 步 慣 性 振 動 設(shè) 備 就 被 研 制 出 來 目 前 在 各 工 業(yè) 部 門 中 這 類 自 同 步 振 動 設(shè) 備 技 術(shù) 已 經(jīng) 被 大 范 圍 推 廣 具 體 應(yīng) 用 有 自 同 步 振 動 給 料 機(jī) 自 同 步 振 動 輸 送 機(jī) 自 同 步 振 動 冷 卻 機(jī) 自 同 步 振 動 成 型 機(jī) 自 同 步 振 動 篩 等 1985 年 聞 邦 椿 研 究 了 激 振 器 偏 移 式 自 同 步 振 動 機(jī) 的 運(yùn) 動 規(guī) 律 導(dǎo) 出 了 兩 個 偏 心 轉(zhuǎn) 子 做 反 向 回 轉(zhuǎn) 時 的 同 步 性 條 件 和 自 同 步 運(yùn) 轉(zhuǎn) 的 穩(wěn) 定 性 條 件 2006 年 11 月 西 華 大 學(xué) 的 晏 靜 江 在 雙 軸 變 橢 圓 軌 跡 篩 的 理 論 方 面 進(jìn) 行 了 詳 細(xì) 的 推 導(dǎo) 與 完 善 并 研 制 出 效 率 較 高 的 雙 軸 橢 圓 振 動 篩 已 經(jīng) 投 入 生 產(chǎn) 一 線 2006 年 由 湘 潭 大 學(xué) 陳 文 論 證 了 三 軸 自 同 步 理 論 的 可 行 性 為 三 軸 自 同 步 橢 圓 篩 的 研 制 奠 定 了 一 定 的 理 論 基 礎(chǔ) 2007 年 侯 勇 俊 根 據(jù) 已 經(jīng) 建 立 的 三 電 機(jī) 自 同 步 振 動 篩 的 動 力 學(xué) 模 型 根 據(jù) 一 般 完 整 系 統(tǒng) 的 Hamilton 原 理 導(dǎo) 出 了 該 振 動 篩 的 三 電 機(jī) 自 同 步 條 件 和 同 步 的 穩(wěn) 定 性 條 件 其 結(jié) 果 表 明 三 軸 自 同 步 橢 圓 篩 在 一 定 的 條 件 下 是 能 夠 實(shí) 10 現(xiàn) 自 同 步 穩(wěn) 定 運(yùn) 轉(zhuǎn) 2008 年 張 楠 聞 邦 椿 提 出 一 種 四 電 機(jī) 激 振 的 大 型 振 動 篩 并 且 建 立 了 該 振 動 篩 系 統(tǒng) 的 自 同 步 條 件 和 同 步 穩(wěn) 定 性 判 據(jù) 1 4 本 章 小 結(jié) 本 章 概 括 介 紹 了 本 課 題 的 背 景 振 動 輸 送 機(jī) 械 的 簡 介 以 及 輸 送 機(jī) 械 的 發(fā) 展 歷 程 對 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 的 原 理 以 及 國 內(nèi) 外 的 研 究 現(xiàn) 狀 和 發(fā) 展 趨 勢 做 了 詳 細(xì) 的 介 紹 最 后 提 出 了 自 同 步 實(shí) 現(xiàn) 的 可 能 性 為 后 續(xù) 的 設(shè) 計 奠 定 了 理 論 基 礎(chǔ) 2 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 的 工 作 原 理 及 物 料 的 運(yùn) 動 理 論 2 1 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 的 動 力 學(xué) 原 理 圖 2 1 所 示 為 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 的 工 作 原 理 6 134 激 振 器 的 兩 軸 具 有 相 同 的 偏 心 質(zhì) 量 和 偏 心 距 且 關(guān) 于 經(jīng) 輸 送 機(jī) 箱 質(zhì) 心 的 y y 軸 線 對 稱 見 圖 2 1 a 當(dāng) 兩 軸 同 步 反 向 轉(zhuǎn) 動 時 所 產(chǎn) 生 的 慣 性 離 心 力 可 分 解 為 兩 個 方 向 上 的 力 x x 軸 線 方 向 和 y y 軸 線 方 向 其 中 x x 軸 線 方 向 的 分 力 始 終 大 小 相 同 方 向 相 反 而 y y 軸 線 方 向 的 分 力 始 終 大 小 相 同 方 向 也 相 同 故 而 合 成 后 只 存 在 單 一 的 y y 方 向 的 簡 諧 力 當(dāng) 該 合 成 力 作 用 在 輸 送 機(jī) 箱 上 時 將 驅(qū) 動 整 個 輸 送 機(jī) 箱 做 直 線 往 復(fù) 振 動 1 2 4 3 y y x x y y x x F0 m0 r 2 Fy F0 sin t t t r r m m F0 m0 r 2 Fy F0 sin t a b 1 激 振 器 2 支 撐 彈 簧 3 輸 送 機(jī) 箱 4 輸 送 機(jī) 面 圖 2 1 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 的 基 本 工 作 原 理 Figure 2 1 Linear vibrating screen s working principle 任 意 t 時 刻 時 兩 激 振 器 偏 心 重 處 在 如 圖 2 1 b 所 示 的 位 置 可 以 求 出 兩 偏 心 重 產(chǎn) 生 的 激 振 力 隨 時 間 變 化 的 規(guī) 律 2 1 02sinyFmrtF 11 式 中 結(jié) 構(gòu) 偏 心 質(zhì) 量 總 和 kg m0m 結(jié) 構(gòu) 偏 心 質(zhì) 量 產(chǎn) 生 激 振 力 幅 值 N F 系 統(tǒng) 經(jīng) 歷 轉(zhuǎn) 動 時 間 s t 偏 心 質(zhì) 量 回 轉(zhuǎn) 半 徑 m r 偏 心 質(zhì) 量 回 轉(zhuǎn) 角 速 度 rad s 振 動 方 向 上 總 的 激 振 力 值 N yF 偏 心 塊 質(zhì) 量 kg 0m 從 式 2 1 可 以 看 出 要 想 產(chǎn) 生 能 夠 通 過 輸 送 機(jī) 箱 質(zhì) 心 的 簡 諧 激 振 力 從 而 使 輸 送 機(jī) 箱 作 定 向 往 復(fù) 運(yùn) 動 激 振 器 必 須 作 同 步 反 向 的 回 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動 對 于 激 振 電 機(jī) 激 勵 的 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 來 說 其 工 作 原 理 與 激 振 器 激 勵 的 原 理 相 同 激 振 電 機(jī) 是 由 特 制 的 電 機(jī) 加 上 激 振 重 塊 組 成 的 振 動 電 機(jī) 通 電 旋 轉(zhuǎn) 就 會 帶 動 電 機(jī) 軸 兩 端 的 偏 心 塊 轉(zhuǎn) 動 產(chǎn) 生 慣 性 激 振 力 慣 性 激 振 力 通 過 振 動 電 機(jī) 的 軸 承 和 底 座 傳 遞 給 振 動 輸 送 機(jī) 以 代 替 普 通 電 機(jī) 帶 動 激 振 器 給 振 動 輸 送 機(jī) 激 勵 通 常 要 使 振 動 輸 送 機(jī) 具 有 直 線 運(yùn) 動 軌 跡 需 要 對 稱 并 聯(lián) 兩 臺 振 動 電 機(jī) 當(dāng) 振 動 輸 送 機(jī) 采 用 不 同 的 運(yùn) 動 學(xué) 參 數(shù) 即 振 動 頻 率 振 幅 輸 送 機(jī) 面 傾 角 和 振fA 動 方 向 角 時 可 使 物 料 在 輸 送 機(jī) 面 上 出 現(xiàn) 相 對 靜 止 正 向 滑 動 反 向 滑 動 和 拋 擲 運(yùn) 動 四 種 運(yùn) 動 形 式 物 料 作 拋 擲 運(yùn) 動 時 可 使 物 料 分 層 實(shí) 現(xiàn) 細(xì) 粒 物 料 的 透 輸 送 機(jī) 防 止 輸 送 機(jī) 孔 堵 塞 并 能 獲 得 較 高 的 輸 送 機(jī) 分 效 率 和 生 產(chǎn) 率 因 此 大 多 數(shù) 振 動 輸 送 機(jī) 均 采 用 拋 擲 運(yùn) 動 狀 態(tài) 2 2 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 面 的 運(yùn) 動 分 析 直 線 振 的 輸 送 機(jī) 面 是 沿 振 動 方 向 作 簡 諧 振 動 輸 送 機(jī) 面 的 位 移 方 程 為 siniSAt 式 中 S 輸 送 機(jī) 面 運(yùn) 動 的 位 移 mm A 輸 送 機(jī) 面 的 振 幅 mm 激 振 器 軸 回 轉(zhuǎn) 相 位 角 rad t 時 間 s 輸 送 機(jī) 面 運(yùn) 動 時 的 位 移 速 度 和 加 速 度 分 別 在 平 行 于 輸 送 機(jī) 面 的 x 方 向 和 垂 直 于 輸 送 機(jī) 面 的 y 方 向 的 分 量 為 12 式 中 為 振 動 方 向 與 輸 送 機(jī) 面 的 夾 角 同 時 它 又 是 物 料 顆 粒 跳 離 輸 送 機(jī) 面 瞬 間 的 運(yùn) 動 方 向 與 輸 送 機(jī) 面 的 夾 角 故 又 稱 之 為 拋 射 角 2 3 輸 送 機(jī) 面 上 物 料 的 運(yùn) 動 分 析 物料在輸送機(jī)分時 輸送機(jī)面上的物料是由很多大小不同的顆粒所組成的顆粒群體 當(dāng)輸送機(jī)面振動時 所有顆粒都會受到輸送機(jī)面運(yùn)動的影響 但是只有最下面的物料才 能與輸送機(jī)面接觸 物料群中的顆粒形狀各異 雜亂無章的聚集在輸送機(jī)面上 既有單 獨(dú)運(yùn)動 又會相互影響 運(yùn)動非常復(fù)雜 為了研究物料運(yùn)動與輸送機(jī)機(jī)各運(yùn)動參數(shù)的關(guān) 系 將輸送機(jī)面上物料的復(fù)雜運(yùn)動簡化成一個顆粒在緊貼輸送機(jī)面運(yùn)動 當(dāng)輸送機(jī)面以不同的振幅和振動次數(shù)作連續(xù)振動時 輸送機(jī)面上的顆?？赡艹霈F(xiàn)相 對輸送機(jī)面的正向滑動 相對輸送機(jī)面的反向滑動和拋擲運(yùn)動等不同的運(yùn)動狀態(tài) 振動 輸送機(jī)工作時均采用拋擲運(yùn)動狀態(tài) 下面就對單顆粒在輸送機(jī)面上做拋擲運(yùn)動的特性加 以研究 假設(shè)單顆粒物料直接與輸送機(jī)面相接觸 其受力情況如圖 2 5 所示 輸送機(jī)面傾角為 s 輸送機(jī)面在該點(diǎn)沿圖中所示 S 方向往復(fù)簡諧運(yùn)動 當(dāng)振動輸送機(jī)正常工作時 輸送機(jī) 面上顆粒的受力情況可表示為如下方程式 2ssincoinfmAGNF 2 10 圖 2 5 單顆粒物料在輸送機(jī)面上的受力 式中 N 輸送機(jī)面對物料的法向反力 N Ff 物料所承受輸送機(jī)面的靜摩擦力 N s 輸送機(jī)面傾角 rad 輸送機(jī)箱運(yùn)動的相位角 rad 13 輸送機(jī)箱運(yùn)動的角速度 rad s t 時間 s 振動方向角 rad 從圖 2 5 可以得出顆粒離開輸送機(jī)面做拋擲運(yùn)動的條件為 0yF 2 11 即 顆粒給輸送機(jī)面的正壓力 N 0 根據(jù)式 2 11 則有 2 ssincodmAmg 2 12 式中 d 為物料顆粒的跳動起始角 式 2 12 可以轉(zhuǎn)換為 2sin1coidg 2 13 設(shè)物料的拋射強(qiáng)度為 1sinvdK 2 14 因此直線振動輸送機(jī)面上物料的拋射強(qiáng)度為 2s1isincovdAg 2 15 或 sicvKD 2 16 其中 2ADg 稱為振動強(qiáng)度 反映了機(jī)器振動激烈程度 式 2 16 還可以轉(zhuǎn)換成如下形式 s02co3insidgnA 2 17 n0 是由臨界條件求得的輸送機(jī)機(jī)激振的轉(zhuǎn)數(shù) 由式 2 10 可得 當(dāng) Kv 1 時 顆粒能 被拋起 即顆粒出現(xiàn)拋擲運(yùn)動狀態(tài) 當(dāng) Kv 1 則 d 無解 即輸送機(jī)面不 能被拋起 當(dāng) Kv 1 時 d 90 可以求出輸送機(jī)面上顆粒開始出現(xiàn)跳動時的最小轉(zhuǎn)速 為 s0min2coingA 2 18 14 可見在直線振動輸送機(jī)上 要使物料顆粒被拋起 激振器軸的轉(zhuǎn)速 n 必須大于 n0min 針對不同的物料和輸送機(jī)分的要求 為了得到更高的輸送機(jī)分效率 必須要給輸送 機(jī)機(jī)選擇合理的 Kv 值 但是 Kv 過大相當(dāng)于輸送機(jī)機(jī)振動的劇烈程度變大 這對于輸送機(jī) 機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命是不利的 通常 Kv 小于 5 t y O 4 0 3 5 3 0 2 5 2 0 1 5 圖 2 6 物料顆粒運(yùn)動軌跡及輸送機(jī)面位移曲線 圖 2 6 給出了幾種不同拋射強(qiáng)度的物料顆粒在受到輸送機(jī)面作用后的拋射軌跡 以及 物料顆粒重新落至輸送機(jī)面的位置 圖中虛線為輸送機(jī)面在 y 方向運(yùn)動位移與時間的關(guān)系 是一條正弦曲線 不同的拋射強(qiáng)度 Kv 決定了不同的輸送機(jī)分性能 K v 值太小 物料不能被拋起 致使 輸送機(jī)分效率低下 K v 過大雖然輸送機(jī)分效率有所提高 但是物料容易產(chǎn)生粉碎現(xiàn)象 所以 Kv 一般選取 2 5 5 之間 2 4 物 料 在 拋 擲 過 程 中 的 周 期 性 分 析 物料在拋擲過程中 為了減小不必要的能量損耗和提高振動機(jī)的工作效率 應(yīng)使物 料每拋擲一次振動體做一個周期振動 且拋擲一次時間小于一個振動周期 即拋離系數(shù) ID 1 ID 拋擲一次時間與一個振動周期之比 這種情況下 物料下落正處于振動體做起拋 段 此時 工作面的加速度 dy gcos 物料下落后 便與工作面結(jié)合并滑行一小段距離 接著進(jìn)行第二次拋起 這樣 循環(huán)往復(fù) 即物料做周期性拋擲運(yùn)動 又由于 D 與 iD 的關(guān)系可知 1 2sin 12cos Di 當(dāng) iD 1 時 則 D3 3 時 振動出現(xiàn) 非周期振動 此時 物料下落期間 正處于拋起區(qū) dy gcos 馬上又開始拋擲 振動 15 過程互相碰撞 物料不停地向上拋擲 而可能不向前移動 這樣會使振動發(fā)生紊亂 從 而降低振動效率 為此 在振動輸送機(jī)設(shè)計時 應(yīng)滿足 1 D1 時 即 4 2 f2sin gcos 時 物料做拋擲運(yùn)動 同時考慮無聊被拋起的時間不 得超過振動周期 以免物料與槽底面沖擊過大和盡量減小功率消耗 一般 K 應(yīng)限制在 22 4 10 之間 可按下式計算 D Ksin 10 sin30 5 此數(shù)值在上面限制范圍內(nèi) 說明拋擲指數(shù)是適宜的 拋擲時間與振動周期之比 N 的選取 由 D K 查相關(guān)的表格 N 取 0 82 3 5 輸 送 機(jī) 振 幅 的 計 算 根 據(jù) 被 輸 送 物 料 的 粒 度 及 性 質(zhì) 我 們 來 選 擇 輸 送 機(jī) 的 振 幅 A 對 于 粒 度 較 大 的 物 料 選 用 較 大 的 振 幅 對 于 粒 度 較 小 的 物 料 選 用 較 小 的 振 幅 根 據(jù) 實(shí) 踐 經(jīng) 驗(yàn) 一 般 按 下 表 選 擇 振 幅 表 2 2 振 動 輸 送 機(jī) 振 幅 A 的 選 擇 輸 送 機(jī) 機(jī) 形 式 振 幅 A mm 圓 振 動 輸 送 機(jī) 4 5 8 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 5 10 其 他 形 式 的 振 動 輸 送 機(jī) 根 據(jù) 實(shí) 際 需 要 選 擇本 課 題 研 究 的 雙 軸 直 線 輸 送 機(jī) 要 進(jìn) 行 具 體 帶 料 輸 送 機(jī) 分 實(shí) 驗(yàn) 還 需 考 慮 輸 送 機(jī) 機(jī) 的 動 力 學(xué) 和 運(yùn) 動 學(xué) 特 性 選 用 振 幅 為 設(shè) 計 要 求 的 8 10mm 勢 必 需 要 較 大 的 激 振 力 從 而 要 選 用 較 大 的 電 動 機(jī) 造 成 能 量 的 浪 費(fèi) 在 不 影 響 輸 送 機(jī) 機(jī) 動 力 學(xué) 和 運(yùn) 動 學(xué) 特 性 的 前 提 下 選 定 輸 送 機(jī) 機(jī) 質(zhì) 心 處 的 振 幅 為 A 8mm 振 動 輸 送 機(jī) 的 輸 送 機(jī) 分 工 藝 效 果 通 常 由 振 動 強(qiáng) 度 決 定 振 動 強(qiáng) 度 一 旦 確 定 就 要 選 擇 合 理 的 振 幅 和 工 作 頻 率 22 由 于 雙 軸 直 線 軌 跡 振 動 輸 送 機(jī) 輸 送 機(jī) 面 振 動 強(qiáng) 度 變 化 規(guī) 律 很 難 掌 握 可 先 以 輸 送 機(jī) 箱 質(zhì) 心 的 振 動 強(qiáng) 度 作 為 選 取 對 象 質(zhì) 心 振 動 強(qiáng) 度 滿 足 由公式 D 4 2f2A g 得 A Dg 4 2f2 Dg 2 5 9 8 78 52 8 04mm 3 6 物 料 的 平 均 速 度 a 物料的理論平均速度 當(dāng) D 3 6 時 物料的平均速度可按下式計算 23 Vd 0 86 0 95 Acos D 5 時 f D 0 93 Vd 0 93 Acos 0 93 78 5 8 cos30 0 51m s b 實(shí)際水平速度 V CaChCmCwVd 1 0 0 95 0 9 1 05 0 43 0 44m s Ca 傾角影響系數(shù) 查得 C a 1 0 Ch 物料層厚度影響系數(shù) 查得 C h 0 95 Cm 物料性質(zhì)影響系數(shù) 查得 C m 0 9 Cw 滑行運(yùn)動影響系數(shù) 查得 C w 1 05 3 7 電 動 機(jī) 功 率 的 計 算 及 電 動 機(jī) 選 擇 振 動 輸 送 機(jī) 工 作 所 需 電 機(jī) 的 功 率 為 12N 2 25 式 中 N1 N2 通 常 取 0 95 這 里 N1 即 為 輸 送 機(jī) 箱 全 部 激 振 力 所 消 耗 的 功 率 其 簡 化 表 達(dá) 式 為 2104MAN 2 26 式 中 阻 尼 系 數(shù) 通 常 取 0 2 3 軸 承 上 所 承 受 的 壓 力 主 要 是 由 偏 心 塊 的 激 振 力 或 者 輸 送 機(jī) 箱 運(yùn) 動 的 慣 性 力 產(chǎn) 生 的 所 以 軸 承 的 摩 擦 消 耗 的 功 率 N2 可 表 達(dá) 為 2321004TdfMAfd 2 27 式 中 MT N m d 軸 承 內(nèi) 徑 m 24 0 5f f 由 式 2 25 2 26 2 27 可 得 振 動 輸 送 機(jī) 的 所 需 電 動 機(jī) 功 率 為 3731 61 204MAfdNMAnfd 2 28 2 16 qssqrrM 2 29 式 中 Ms 電 機(jī) 啟 動 轉(zhuǎn) 矩 N m Mq 偏 心 塊 的 靜 力 矩 N m qrg m 為 偏 心 質(zhì) 量 r 為 偏 心 距 Mr 電 機(jī) 額 定 轉(zhuǎn) 矩 N m 由 式 2 28 得 7315 6310 2 8750 280 5 9N 26 51kw 綜 合 以 上 選 型 原 則 根 據(jù) 機(jī) 械 設(shè) 計 手 冊 選 定 Y 系 列 三 相 異 步 電 動 機(jī) 2 臺 型 號 為 Y200L 6 其 單 臺 額 定 功 率 為 15kW 額 定 轉(zhuǎn) 速 為 750r min 3 8 本 章 小 結(jié) 25 4 輸 送 機(jī) 各 部 分 的 設(shè) 計 與 選 擇 4 1 輸 送 機(jī) 箱 體 的 設(shè) 計 輸送機(jī)的箱體由輸送機(jī)側(cè)板和輸送機(jī)的槽底板構(gòu)成 側(cè)板的材質(zhì)一般 20 號鍋爐鋼板 鋼板厚度 8 12mm 槽底板選用 Q235A 鋼板焊接在在箱體的主題上 為了減少慣性力 應(yīng)盡量減輕輸送機(jī)箱體的重量 1 總長度 L 根據(jù)輸送要求 L 5 米 側(cè)板為整塊鋼板加工而成 2 箱體寬 B 根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求 B 1500mm 3 槽深 H 為滿足各種寬度物料的輸送取 H 300mm 4 1 1 箱 體 形 狀 的 確 定 根 據(jù) 輸 送 的 設(shè) 計 要 求 輸 送 機(jī) 箱 體 的 整 體 形 狀 圖 4 1 所 示 圖 4 1 輸 送 機(jī) 箱 體 形 狀 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 箱 體 整 體 結(jié) 構(gòu) 包 含 主 橫 梁 安 裝 激 振 器 小 橫 梁 加 強(qiáng) 梁 輸 送 槽 底 板 以 及 吊 鉤 組 成 個 部 分 主 要 采 用 高 強(qiáng) 螺 栓 連 接 其 中 槽 底 板 與 箱 體 框 架 采 用 焊 接 結(jié) 構(gòu) 使 得 整 個 輸 送 機(jī) 輸 送 面 平 整 便 于 物 料 的 流 動 輸 送 效 率 高 輸 送 機(jī) 吊 鉤 焊 接 在 箱 體 支 撐 上 箱 體 支 撐 再 焊 接 在 箱 體 的 側(cè) 板 上 這 樣 可 以 保 證 焊 接 應(yīng) 力 的 均 勻 分 布 使 得 箱 體 的 側(cè) 板 受 力 均 勻 4 1 2 主 橫 梁 的 設(shè) 計 輸 送 機(jī) 的 主 橫 梁 是 整 個 輸 送 機(jī) 的 主 要 關(guān) 鍵 部 件 其 只 要 作 用 就 是 將 激 振 器 所 產(chǎn) 生 的 激 振 力 傳 遞 給 箱 體 從 而 使 得 物 料 往 前 輸 送 其 設(shè) 計 質(zhì) 量 的 高 低 直 接 影 響 到 輸 送 機(jī) 的 整 體 效 率 和 運(yùn) 行 壽 命 本 設(shè) 計 中 主 橫 梁 采 用 焊 接 結(jié) 構(gòu) 由 中 間 主 題 部 分 和 端 部 端 法 蘭 板 組 成 由 于 主 體 部 分 的 尺 寸 較 大 而 且 需 要 安 裝 激 振 器 等 部 件 因 此 采 用 鋼 板 拼 焊 其 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 見 圖 4 2 所 示 26 圖 4 2 輸 送 機(jī) 主 橫 梁 設(shè) 計 主 橫 梁 的 端 板 法 蘭 和 主 體 部 分 均 采 用 Q235 鋼 板 拼 焊 其 焊 接 性 能 好 機(jī) 械 性 能 也 可 以 滿 足 設(shè) 計 的 要 求 而 且 成 本 較 低 采 購 相 對 容 易 4 1 3 小 橫 梁 的 設(shè) 計 雙 軸 直 線 振 動 輸 送 機(jī) 的 小 橫 梁 以 普 通 方 鋼 管 為 主 體 部 分 兩 端 焊 上 法 蘭 板 而 成 其 焊 接 需 制 作 工 裝 少 焊 接 量 少 應(yīng) 力 集 中 小 使 用 效 果 很 好 根 據(jù) 本 設(shè) 計 的 尺 寸 和 工 藝 需 要 將 要 設(shè) 計 的 小 橫 梁 如 下 圖 所 示 小 橫 梁 主 體 部 分 選 擇 為 熱 軋 普 通 方 鋼 管 尺 寸 為 120 80mm 壁 厚 10mm 由 于 任 務(wù) 書 中 輸 送 機(jī) 箱 體 的 尺 寸 為 要 求 5m 1 5m 減 去 兩 端 法 蘭 板 的 厚 度 40mm 所 以 型 鋼 長 度 為 1460 法 蘭 板 的 大 小 是 根 據(jù) 它 與 側(cè) 板 連 接 選 用 螺 栓 的 大 小 規(guī) 格 留 足 扳 手 空 間 來 確 定 的 圖 4 3 小 橫 梁 的 設(shè) 計 27 本 設(shè) 計 的 長 度 為 5 米 所 以 選 用 9 根 橫 梁 之 間 的 間 距 為 600mm 4 1 4 輸 送 機(jī) 參 振 質(zhì) 量 計 算 根 據(jù) 輸 送 機(jī) 處 理 量 要 求 Q 100t h 以 及 物 料 的 實(shí) 際 運(yùn) 動 速 度 v 0 44m s 可 以 得 出 正 常 工 作 狀 態(tài) 下 輸 送 機(jī) 上 每 米 物 料 的 質(zhì) 量 md Q 3600v 100 3600 0 44 0 065t m 本 設(shè) 計 輸 送 機(jī) 箱 體 的 長 度 為 l 5m 因 此 在 正 常 工 作 狀 態(tài) 下 輸 送 機(jī) 上 物 料 的 總 重 量 mw 為 mw md l 0 0065 5 0 32t 3200kg 根 據(jù) 設(shè) 計 情 況 預(yù) 估 輸 送 機(jī) 箱 體 以 及 激 振 器 等 參 振 質(zhì) 量 為 M1 4000kg 因 此 整 個 輸 送 機(jī) 的 整 體 參 振 質(zhì) 量 M mw M1 7200kg 4 1 5 其 他 零 件 的 介 紹 及 尺 寸 的 確 定 1 側(cè) 板 側(cè) 板 由 20 號 鍋 爐 鋼 鋼 板 制 作 國 外 都 用 整 塊 寬 鋼 板 制 作 整 個 板 面 經(jīng) 過 嚴(yán) 格 的 無 損 探 傷 國 內(nèi) 由 于 很 難 采 購 到 寬 鋼 板 常 用 兩 塊 寬 鋼 板 拼 焊 而 成 盡 量 使 焊 縫 短 些 雖 沒 有 整 體 板 好 但 由 于 側(cè) 板 材 料 一 般 可 焊 性 都 較 好 如 果 采 用 合 理 的 焊 接 工 藝 嚴(yán) 格 探 傷 焊 后 熱 處 理 將 焊 縫 表 面 削 平 是 不 會 影 響 側(cè) 板 性 能 的 如 果 進(jìn) 行 表 面 噴 丸 強(qiáng) 化 處 理 疲 勞 強(qiáng) 度 會 更 高 兩 側(cè) 板 上 的 里 側(cè) 安 裝 防 磨 側(cè) 擋 板 與 輸 送 機(jī) 面 一 起 形 成 料 槽 在 側(cè) 板 的 外 側(cè) 貼 有 加 強(qiáng) 板 以 提 高 側(cè) 板 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 在 本 課 題 的 設(shè) 計 過 程 中 初 步 選 定 側(cè) 板 的 厚 度 10mm 2 加 強(qiáng) 角 鋼 側(cè) 板 加 強(qiáng) 角 鋼 為 等 邊 貨 不 等 邊 角 鋼 將 其 和 側(cè) 板 連 接 成 一 體 用 來 提 高 側(cè) 板 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 加 強(qiáng) 角 鋼 主 要 是 為 了 提 高 側(cè) 板 整 體 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 在 本 課 題 的 設(shè) 計 過 程 中 初 步 選 定 熱 軋 等 邊 角 鋼 加 強(qiáng) 角 鋼 的 尺 寸 為 100 100 10 3 吊 鉤 連 接 座 吊 鉤 連 接 座 是 連 接 吊 鉤 與 輸 送 機(jī) 箱 體 的 機(jī) 構(gòu) 主 要 是 使 吊 鉤 與 箱 體 之 間 的 受 力 均 勻 分 布 減 少 應(yīng) 力 集 中 通 過 焊 接 的 方 式 與 箱 體 固 定 在 一 起 4 2 激 振 器 的 設(shè) 計 本 設(shè) 計 采 用 箱 式 激 振 器 激 振 器 部 分 單 獨(dú) 設(shè) 計 激 振 器 整 體 安 裝 在 主 橫 梁 上 箱 式 激 振 器 主 要 包 含 激 振 器 殼 體 激 振 軸 激 振 塊 軸 承 以 及 軸 承 改 其 結(jié) 構(gòu) 如 圖 28 4 4 所 示 圖 4 4 激 振 器 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 1 激 振 器 殼 體 2 軸 承 3 激 振 軸 4 激 振 塊 5 軸 承 蓋 激 振 器 殼 體 由 鑄 造 而 成 后 期 進(jìn) 行 加 工 各 偏 心 塊 尺 寸 一 致 分 別 安 裝 在 兩 種 激 振 軸 上 偏 心 塊 的 軸 向 定 位 采 用 軸 肩 和 軸 檔 套 的 方 式 限 制 偏 心 軸 的 軸 向 運(yùn) 動 保 證 運(yùn) 行 的 安 全 性 4 2 1 激 振 器 軸 的 設(shè) 計 4 2 2 偏 心 塊 的 設(shè) 計 由 于 直 線 輸 送 機(jī) 的 振 幅 計 算 按 3 4 mrAM 其 中 A 8mm 29 參 振 質(zhì) 量 M 7200Kg 帶 入 得 設(shè) r 60mm 本 設(shè) 計 中 輸 送 機(jī) 共 有 8 個 激 振 塊 其 最 大 激 振 力 為 所 有 激 振 塊 激 振 力 的 疊 加 故 每 個 激 振 塊 則 m1 20 68kg 由 式 2222 d D0 37037Ys 3 6 D 324mm 面 積 22113 08 d S 19m2 其 厚 度 h 70mm 偏 心 塊 的 整 體 結(jié) 構(gòu) 如 圖 4 5 所 示 圖 4 5 偏 心 塊 的 設(shè) 計 結(jié) 構(gòu) 4 2 3 激 振 器 殼 體 設(shè) 計 激 振 器 的 殼 體 主 要 承 擔(dān) 支 撐 偏 心 軸 以 及 軸 承 的 作 用 還 有 就 是 傳 遞 動 力 的 作 用 殼 體 的 主 體 部 分 采 用 HT200 鑄 造 鑄 造 后 進(jìn) 行 銑 斷 面 以 及 鉆 孔 鏜 孔 加 工 加 工 要 保 證 軸 承 安 裝 面 的 光 潔 度 以 及 斷 面 的 平 整 度 確 保 密 封 面 密 封 良 好 r 30 圖 4 7 激 振 器 殼 體 4 2 4 激 振 器 其 他 方 面 設(shè) 計 激 振 器 采 用 盤 式 塊 偏 心 振 動 器 形 式 它 在 工 作 時 刻 實(shí) 現(xiàn) 自 同 步 無 需 增 加 強(qiáng) 制 同 步 齒 輪 兩 個 激 振 器 之 間 采 用 萬 向 軸 連 接 以 抵 消 特 殊 情 況 下 造 成 的 兩 個 激 振 器 軸 不 同 心 的 情 況 激 振 器 的 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 由 軸 偏 心 塊 軸 承 端 蓋 軸 端 擋 圈 螺 栓 等 組 成 軸 承 選 用 調(diào) 心 滾 子 軸 承 型 號 21313C 由 于 振 動 輸 送 機(jī) 軸 承 和 其 他 機(jī) 械 的 工 作 條 件 不 一 樣 其 內(nèi) 外 擋 圈 的 配 合 不 同 內(nèi) 圈 用 較 緊 的 配 合 外 圈 用 較 松 的 配 合 這 樣 選 取 配 合 可 以 避 免 軸 承 在 旋 轉(zhuǎn) 式 抱 死 使 激 振 器 軸 不 能 正 常 的 旋 轉(zhuǎn) 從 而 導(dǎo) 致 激 振 器 較 早 的 失 效 激 振 器 安 裝 前 軸 承 軸 承 座 內(nèi) 壁 清 洗 干 凈 潤 滑 脂 的 加 入 量 為 軸 承 空 隙 的 1 3 到 1 2 在 迷 宮 密 封 的 環(huán) 槽 內(nèi) 要 注 滿 潤 滑 脂 要 求 2 個 振 動 器 的 潤 滑 脂 加 入 量 盡 量 一 致 迷 宮 型 密 封 圈 的 環(huán) 形 彈 簧 收 縮 力 也 應(yīng) 該 保 持 一 致 振 動 器 裝 配 還 應(yīng) 該 進(jìn) 行 阻 力 拒 實(shí) 驗(yàn) 方 法 是 將 偏 心 塊 有 自 由 位 置 旋 轉(zhuǎn) 到 90 度 放 開 四 個 振 動 器 的 擺 動 次 數(shù) 盡 量 一 致 否 則 應(yīng) 調(diào) 整 迷 宮 型 密 封 圈 內(nèi) 環(huán) 形 彈 簧 的 抱 緊 力 貨 檢 測 振 動 器 內(nèi) 妨 礙 轉(zhuǎn) 動 件 運(yùn) 動 的 原 因 清 楚 增 大 阻 力 的 根 本 源 頭 由 于 激 振 器 的 工 作 轉(zhuǎn) 速 高 負(fù) 荷 大 連 續(xù) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 所 以 潤 滑 設(shè) 計 的 好 壞 常 常 是 決 定 激 振 器 能 否 正 常 工 作 的 關(guān) 鍵 一 般 常 用 油 杯 法 或 壓 力 供 脂 潤 滑 和 油 浴 法 倆 種 方 式 潤 滑 若 不 超 過 軸 承 潤 滑 脂 的 極 限 轉(zhuǎn) 速 可 以 用 脂 潤 滑 它 具 有 結(jié) 構(gòu) 簡 單 密 封 容 易 的 有 點(diǎn) 但 需 要 加 酯 維 護(hù) 小 型 輸 送 機(jī) 應(yīng) 采 用 脂 潤 滑 脂 潤 滑 設(shè) 計 應(yīng) 保 證 新 加 入 的 潤 滑 脂 順 利 到 達(dá) 滾 動 面 冰 能 將 舊 脂 排 除 軸 承 腔 設(shè) 計 應(yīng) 留 有 足 夠 的 空 間 潤 達(dá) 被 排 出 的 舊 脂 并 方 便 舊 脂 排 出 激 振 器 軸 承 必 須 間 隔 較 短 的 時 間 進(jìn) 行 潤 滑 間 隔 潤 滑 脂 量 不 宜 過 大 多 少 可 以 根 據(jù) 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 求 出 一 般 可 以 為 24 小 時 在 潤 滑 一 次 在 潤 滑 脂 量 不 宜 過 大 多 少 可 以 根 據(jù) 軸 承 尺 寸 定 潤 滑 長 才 用 含 有 極 壓 添 加 劑 和 防 銹 添 加 劑 的 二 硫 化 鐳 鋰 基 脂 極 壓 添 加 劑 是 必 31 不 可 少 的 為 了 不 停 機(jī) 加 脂 常 用 激 振 器 上 接 出 軟 管 然 后 與 手 動 或 電 動 泵 連 接 進(jìn) 行 手 動 或 電 動 加 脂 油 潤 滑 比 脂 潤 滑 具 有 允 許 轉(zhuǎn) 速 高 潤 滑 性 能 好 使 用 溫 度 高 冷 卻 效 果 好 摩 擦 力 矩 低 潤 滑 劑 壽 命 長 等 多 方 面 有 點(diǎn) 在 要 求 高 的 大 型 激 振 器 上 應(yīng) 優(yōu) 先 采 用 脂 潤 滑 一 般