沙石振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)【同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙軸慣性式振動(dòng)篩】
沙石振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)【同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙軸慣性式振動(dòng)篩】,同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙軸慣性式振動(dòng)篩,沙石振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)【同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙軸慣性式振動(dòng)篩】,沙石,振動(dòng)篩,設(shè)計(jì),同步電機(jī),驅(qū)動(dòng),慣性
山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
沙石振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)
1 前言
1.1課題研究背景及意義
近年來(lái)，隨著科技水平的提高，人們對(duì)各種商品的需求也越來(lái)越精細(xì)，質(zhì)量越來(lái)越高。振動(dòng)篩的技術(shù)在制造業(yè)上也有更高的要求，從最古老式的篩分機(jī)到現(xiàn)在最受歡迎的產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)過(guò)了很多代的轉(zhuǎn)變，現(xiàn)在國(guó)外的許多國(guó)家在這方面的研究相對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)已經(jīng)是遙遙領(lǐng)先，像美國(guó)，德國(guó)，日本等等這些發(fā)達(dá)國(guó)家，在振動(dòng)篩的技術(shù)研究方面比我國(guó)早好幾十年，為了滿(mǎn)足振動(dòng)篩在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的各行業(yè)中高速發(fā)展，加快振動(dòng)篩的發(fā)展進(jìn)度，我們對(duì)家鄉(xiāng)沙石廠進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)后，對(duì)此進(jìn)行了研究探討并做出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案。
1.2振動(dòng)篩的發(fā)展史
用篩分機(jī)把碎散物料篩分成不同的顆粒，已經(jīng)有悠久的歷史。從英國(guó)煤炭工業(yè)的文獻(xiàn)記載，在1589年提到煤的篩分。為了向市場(chǎng)提供各種顆粒的商品煤，廣泛的對(duì)煤進(jìn)行篩分，是到19世紀(jì)下半業(yè)才盛行起來(lái)。
固定篩是古老的篩分機(jī)。當(dāng)時(shí)，有的固定篩用若干木條構(gòu)成，也叫棒篩，后來(lái)出現(xiàn)了有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的棒條篩。這就是沿用至今的輥軸篩。為滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的需要，圓筒篩，搖動(dòng)篩和振動(dòng)篩也先后問(wèn)世。
與固定篩相比，雖然輥軸篩，圓筒篩和搖動(dòng)篩的工作效率有較大的改善，而且仍不失為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和工作可靠，但是卻步能滿(mǎn)足生產(chǎn)發(fā)展的需要。因此，早在60年代，這些篩子在我國(guó)就開(kāi)始被逐漸淘汰。固定篩不消耗動(dòng)力和非常簡(jiǎn)單可靠的結(jié)構(gòu)，仍具有很強(qiáng)的生命力，目前仍大量用于初步篩分。
振動(dòng)篩采用拋射式篩分，篩子每振動(dòng)一次，物料便被拋射一次，相對(duì)篩面沖擊一次，被篩分物料的折中特點(diǎn)使得振動(dòng)篩的篩分效率高，生產(chǎn)能力大，因此被廣泛使用。
在振動(dòng)篩產(chǎn)生以后，人們開(kāi)始重視建立和發(fā)展篩分理論。早期的篩分理論形成于50年代初，它是以單個(gè)顆粒為研究對(duì)象而發(fā)展起來(lái)的，一般稱(chēng)為單顆粒運(yùn)動(dòng)理論。該理論系統(tǒng)的描述了振動(dòng)篩對(duì)物料進(jìn)行拋射式篩分時(shí)，單個(gè)顆粒的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)而提出了篩分機(jī)特性值，即振動(dòng)強(qiáng)度K，和篩分特性值，即拋射強(qiáng)度，
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐，人們發(fā)覺(jué)按照上述篩分理論設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩，對(duì)細(xì)物料進(jìn)行篩分時(shí)的生產(chǎn)能力太小，遂意識(shí)到以單個(gè)顆粒物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)代表成群的物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)具有交大的片面性。隨著研究工作的深入，自1965年開(kāi)始逐步建立起顆粒在篩面上的運(yùn)動(dòng)理論。該理論以力群為研究對(duì)象，根據(jù)物體在碰撞時(shí)傳遞能量的原理，提出了篩面上整個(gè)料層中不同位置顆粒的速度變化規(guī)律，突破了單顆料理論關(guān)于振動(dòng)強(qiáng)度小于3.3的臨界值。在此基礎(chǔ)上，建立了薄層篩分法和變傾角篩分法，研制出等厚振動(dòng)篩。
用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法研究碎散物料在篩面上透篩概率，稱(chēng)為概率篩分理論。該理論是由瑞典的摩根森于1951年最先提出的，故在該理論指導(dǎo)下設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩稱(chēng)為摩根森概率篩。
在力群運(yùn)動(dòng)理論的知道下，近代振動(dòng)篩的拋射強(qiáng)度和振動(dòng)強(qiáng)度普遍提高。如德國(guó)和美國(guó)直線振動(dòng)篩K值達(dá)4.4，有的甚至達(dá)6.7，值達(dá)3.5以上。振動(dòng)概率篩K值達(dá)5.5-7，弛張篩 K值甚至達(dá)到30。這些參數(shù)強(qiáng)化的振動(dòng)篩適應(yīng)了近代篩分作業(yè)的特點(diǎn)——細(xì)粒物料增多，水分和黏性增大，以及篩分粒度下降和要求的分級(jí)，脫水效率提高等。
隨著工業(yè)企業(yè)的發(fā)展和篩分機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)的進(jìn)步，自70年代以來(lái)，世界上一些國(guó)家先后研制出了大型振動(dòng)篩，篩寬在3.6m以上的已不罕見(jiàn)。如日本身剛所生產(chǎn)的振動(dòng)篩達(dá)4.8x7.2，德國(guó)K.H.D公司生產(chǎn)的振動(dòng)篩寬達(dá)5.5m，面積約為50。振動(dòng)篩大型化標(biāo)志著篩分機(jī)技術(shù)已達(dá)到先進(jìn)水平。
零部件標(biāo)準(zhǔn)化，通用化和產(chǎn)品系列化，生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化，是近代機(jī)械工業(yè)的重要標(biāo)志，篩分機(jī)械也不例外。如德國(guó)K.H.D公司生產(chǎn)的USK圓振動(dòng)篩和USL直線振動(dòng)篩，其激振器可以通用，同一個(gè)篩框既可以裝分級(jí)篩面，也可裝脫水篩面。又如美國(guó)振動(dòng)篩，其基形已經(jīng)穩(wěn)定，主要力量放在改進(jìn)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化制造和應(yīng)用新技術(shù)的方面。有的篩子除激振器外，篩框也作成單體結(jié)構(gòu)，可以在現(xiàn)場(chǎng)組裝，極大地方便了制造，運(yùn)輸和維修。
前蘇聯(lián)早在60年代中期就組織了篩分機(jī)產(chǎn)品整頓，統(tǒng)一基型，減少雜亂型號(hào)，在此基礎(chǔ)上 提高產(chǎn)品的系列化程度。國(guó)外許多篩分機(jī)械公司都是科研，設(shè)計(jì)，制造和銷(xiāo)售的聯(lián)合體，專(zhuān)業(yè)化程度高，產(chǎn)品繼承性好，經(jīng)過(guò)多年改進(jìn)，使產(chǎn)品逐步完善和提高
1.3振動(dòng)篩在國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀
目前國(guó)內(nèi)篩機(jī)產(chǎn)品種類(lèi)有圓振動(dòng)篩、直線振動(dòng)篩、橢圓振動(dòng)篩、高頻振動(dòng)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(yīng)用，基本上滿(mǎn)足了國(guó)內(nèi)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。據(jù)2002年行業(yè)調(diào)查了解，全國(guó)篩分機(jī)械制造企業(yè)已多達(dá)300余家，從所有制來(lái)看，除國(guó)營(yíng)、集體、股份制外，還有外資和合資企業(yè)，特別是股份制、民營(yíng)企業(yè)發(fā)展很快。全國(guó)篩分機(jī)械市場(chǎng)年產(chǎn)值約為5億元左右，今年又有大的增長(zhǎng)，年產(chǎn)值超過(guò)1500萬(wàn)元以上的企業(yè)有10余家。由于我國(guó)東部經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，篩分機(jī)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(gè)地區(qū)的篩分機(jī)械產(chǎn)值約占全國(guó)總產(chǎn)值的50％左右，可是在西部地區(qū)，還沒(méi)有一家像樣的篩分設(shè)備制造企業(yè)。我國(guó)篩分設(shè)備制造企業(yè)雖然很多，但是真正具備實(shí)力的很少。目前全國(guó)具有獨(dú)立研究開(kāi)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(kāi)發(fā)幾個(gè)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(shè)計(jì)和制造水平上，全國(guó)大約只有4～5家企業(yè)的機(jī)械裝備和工藝水平真正具備制造較大篩分機(jī)械的能力。德國(guó)申克和KHD公司是國(guó)際著名的篩分機(jī)械制造企業(yè)，他們的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是和工程設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行的：首先要對(duì)被篩物料的物理、化學(xué)性質(zhì)以及在工藝流程中所需達(dá)到的要求進(jìn)行分析，選擇合理的技術(shù)參數(shù)、進(jìn)行模擬樣機(jī)試制、進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)計(jì)算、工作圖設(shè)計(jì)、產(chǎn)品試制、檢驗(yàn)、服務(wù)、工藝試驗(yàn)、跟蹤服務(wù)、產(chǎn)品改進(jìn)設(shè)計(jì)、定型等一系列程序，最后實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)工[1]。
1.4 振動(dòng)機(jī)械的用途和分類(lèi)
在很多情況下不可避免地會(huì)遇到各種各樣的振動(dòng)現(xiàn)象。許多振動(dòng)現(xiàn)象是不必要和有害的，會(huì)產(chǎn)生噪音污染、降低機(jī)器壽命而造成損失，強(qiáng)烈的振動(dòng)還可能造成人員和建筑物的傷害，應(yīng)盡量避免。但是在某些場(chǎng)合振動(dòng)是有益的，比如利用振動(dòng)可提高某些機(jī)器的工作效率、完成許多工藝的過(guò)程。近年來(lái)應(yīng)用振動(dòng)原理的機(jī)械（簡(jiǎn)稱(chēng)振動(dòng)機(jī)械）得到了迅速的發(fā)展。它們?cè)诘V山、冶金、化工廠、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和加工廠中得到了廣泛的應(yīng)用[2]。
二十幾年來(lái)，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外科技工作者孜孜不倦的探索和堅(jiān)持不懈的努力，振動(dòng)理論日趨完善，振動(dòng)規(guī)律逐漸為人們掌握，振動(dòng)也逐漸被應(yīng)用到許多工業(yè)部門(mén)用來(lái)完成某些工藝過(guò)程來(lái)提高生產(chǎn)率。振動(dòng)機(jī)械的廣泛應(yīng)用奠定了機(jī)械振動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)，同時(shí)也決定了機(jī)械振動(dòng)學(xué)的地位?，F(xiàn)在，機(jī)械振動(dòng)學(xué)這門(mén)有前途的學(xué)科已逐步完善起來(lái)了。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前已用于生產(chǎn)中的振動(dòng)機(jī)有幾十種之多，有不少在工業(yè)中各部門(mén)發(fā)揮著重要的作用[3]。
1.4.1 振動(dòng)機(jī)械的組成
振動(dòng)機(jī)械通常由三部分組成
（1）激振器
用以生產(chǎn)周期變化的激振力，使工作機(jī)體產(chǎn)生持續(xù)的振動(dòng)，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(dòng)式激振器以及凸輪式激振器等。
（2）工作機(jī)體或平衡機(jī)體
工作機(jī)體完成工藝過(guò)程、平衡架、平衡慣性力，起保護(hù)作用。如：輸送槽、箱體、臺(tái)面、平衡架體等，為完成各種工藝過(guò)程，它們通常做周期性運(yùn)動(dòng)。
（3）彈性元件（彈簧）
彈性元件包括隔振彈簧（其作用是支撐振動(dòng)質(zhì)體，使機(jī)體實(shí)現(xiàn)所需要的振動(dòng)，并減小傳給地基或結(jié)構(gòu)架的動(dòng)載荷）、主振彈簧（即共振彈簧或稱(chēng)蓄能彈簧）和連桿彈簧（傳遞激振力等）。
1.4.2 振動(dòng)機(jī)械的特點(diǎn)
振動(dòng)機(jī)械同其它類(lèi)型機(jī)械相比：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、重量較輕、成本較低、能耗少、安裝方便、維修容易等。缺點(diǎn)是傳給地基的振動(dòng)較大，零部件工作壽命短、噪音較大，并且有些振動(dòng)機(jī)械還存在著振幅不夠穩(wěn)定、調(diào)整復(fù)雜等。
1.4.3 振動(dòng)機(jī)械的用途
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(shí)，儀器、機(jī)器及其它零部件的測(cè)試等等[4]。
1.4.4 振動(dòng)機(jī)械的分類(lèi)
（1）慣性式振動(dòng)機(jī)
如圖1-1所示，慣性式振動(dòng)機(jī)是由慣性激振器驅(qū)動(dòng)，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）。
圖1-1慣性振機(jī)簡(jiǎn)圖 圖1-2 慣性激振器
1—激振器 2—工作機(jī)體 3—彈性元件
4—偏心塊 5—主軸 6—軸承和軸承座
（2）彈性連桿式振動(dòng)機(jī)
彈性連桿式振動(dòng)機(jī)是由彈性連桿式激振器驅(qū)動(dòng)的（如圖1-3所示），彈性連桿式激振器由偏心軸、連桿及連桿端部的彈簧所組成，工作機(jī)體借彈性連桿激起振動(dòng)。
圖1-3彈性連桿式振動(dòng)機(jī)工作原理簡(jiǎn)圖
1—工作機(jī)體 2—連桿彈簧 3—彈性元件 4—連桿 5—偏心軸
（3）電磁式振動(dòng)機(jī)
電磁式振動(dòng)機(jī)是由電磁激振器驅(qū)動(dòng)的一種振動(dòng)機(jī)。
（4）其它振動(dòng)機(jī)
它們是由風(fēng)動(dòng)式激振器、液壓式激振器和凸輪式激振器驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)機(jī)[5]。
2技術(shù)任務(wù)書(shū)
2.1 直線振動(dòng)細(xì)篩的結(jié)構(gòu)、工作原理及總體方案的比較確定
2.1.1結(jié)構(gòu)及工作原理
圖3-1 振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
振動(dòng)電機(jī) 2—法蘭盤(pán) 3—箱體 4—壓塊 5—篩面 6—隔振彈簧
由圖3-1可知該振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)由振動(dòng)電機(jī)、電機(jī)回轉(zhuǎn)底盤(pán)、隔振彈簧、箱體、篩面、篩網(wǎng)以及壓緊裝置等部分組成。
工作原理：兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)的型號(hào)相同，可以產(chǎn)生一種組合的直線振動(dòng)。這種振動(dòng)可以使輸送槽體中的物料運(yùn)動(dòng)，并與篩面發(fā)生碰撞，使小于篩孔的物料透過(guò)，從而實(shí)現(xiàn)物料的幾何分級(jí)，實(shí)現(xiàn)篩分[6]。
2.1.2直線型振動(dòng)細(xì)篩的特點(diǎn)
雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自同步振動(dòng)機(jī)，是新近發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)技術(shù)。它的特點(diǎn)如下：
（1）利用自同步原理代替了強(qiáng)制同步式振動(dòng)機(jī)中的齒輪傳動(dòng)，使傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單。
（2）由于取消了齒輪傳動(dòng)，而使機(jī)器的潤(rùn)滑、維護(hù)和檢修的經(jīng)常性工作大為簡(jiǎn)化。
（3）采用激振電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)使其結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡(jiǎn)單。
（4）自同步振動(dòng)電機(jī)激振器的主軸可在較大距離下進(jìn)行安裝。
（5）該振動(dòng)電機(jī)便于實(shí)現(xiàn)通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。
由于本課題所設(shè)計(jì)的這種振動(dòng)篩正是雙振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的自同步直線振動(dòng)篩，所以其具有以上特點(diǎn)[7]。
2.1.3各類(lèi)篩分方法的比較確定
為滿(mǎn)足直線振動(dòng)細(xì)篩的要求和工作特點(diǎn)，我們將振動(dòng)篩分機(jī)所采用的各類(lèi)篩分方法加以比較，從而確定最佳方案，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。首先，對(duì)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(shuō)明每一種篩分方法及其特點(diǎn)。
（一） 普通篩分方法
普通篩分方法在工業(yè)部門(mén)中的應(yīng)用已有幾十年的歷史，已得到了比較完善的發(fā)展。應(yīng)用這種方法的篩機(jī)，篩上物料層的厚度總是遞減的。在這種篩機(jī)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(guò)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(kāi)整個(gè)篩面，而小于篩孔尺寸的物料則透過(guò)篩面分離出來(lái)[8]。
料層厚度與篩長(zhǎng)有關(guān)（如圖3-1所示），篩面越長(zhǎng)物料厚度越薄，而且篩分效率也與篩長(zhǎng)有關(guān)，篩面越長(zhǎng)，則物料的篩分效率越高。
圖3-1 料層厚度與篩長(zhǎng)關(guān)系圖
采用這種篩分方法的篩機(jī)的特點(diǎn)為：
（1）物料厚度一般為活動(dòng)料厚的2~3倍。
（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
（3）篩分精度高，可以用各種物料的精確篩分。
（4）用這種篩分方法的篩機(jī)調(diào)試方便。
（5）篩網(wǎng)的磨損較嚴(yán)重，由此造成維修量稍微大一些。
（6）單位面積上處理物料能力低，占地面積大。
（7）篩孔易堵，造成篩分效率下降。
（8）給料端厚排料端薄不易分層。
（9）噪音較大。
（二） 概率篩分方法
概率篩是利用物料顆粒通過(guò)篩子的概率差來(lái)完成篩分過(guò)程的一種篩分機(jī)器。和普通篩機(jī)在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是采用了多層（3-6層）、大傾角（30°-60°）、大篩孔（篩孔尺寸為分離粒度的2-10倍）的篩面。在工作原理上，它與普通篩機(jī)也有明顯區(qū)別，概率篩能以很快的速度完成整個(gè)篩分過(guò)程，使其時(shí)間僅僅是普通篩機(jī)的1/3-1/10，而其單位面積產(chǎn)量較普通振動(dòng)篩增大5-10倍。
多層篩分為快速篩分創(chuàng)造了條件，但又因?yàn)榉謱犹嗍箼C(jī)器構(gòu)造復(fù)雜化。概率篩特點(diǎn)：
（1）篩面傾角大、物料層薄、物料運(yùn)動(dòng)速度快。
（2）篩孔尺寸大，因此篩孔不容易堵塞、篩層多、篩分效率高。
（3）結(jié)構(gòu)緊湊、重量小、占地面積少。
（4）篩分精度不夠高、篩箱高度較大。
（5）降低了難分的臨界顆粒問(wèn)題。
（三） 等厚篩分法
等厚篩分法是利用在入料端給予篩上物料一個(gè)比普通篩分法大的加速度，使其運(yùn)動(dòng)速度加快，料層迅速變薄并很快的分層。對(duì)已分層料群再施加與普通篩相同的篩面加速度，使物料透篩。經(jīng)由這樣的處理，小顆粒與篩面接觸概率大大增加，平均單位篩面透篩能力約為實(shí)際的80%，因此等厚篩分可成倍的提高篩子的處理量。這種方法的特點(diǎn)是不管入料中小于篩孔的顆粒所占百分比如何，在篩分過(guò)程中，篩上物料厚度保持不變或遞增。其特點(diǎn)：
（1）給料端薄排料端稍厚，有利于分層，可以進(jìn)行細(xì)粒級(jí)篩分，減少堵孔。
（2）生產(chǎn)率可提高一倍以上。
（3）由于需要保持層厚度接近，這就要求篩面有合適的結(jié)構(gòu)，多采用折線型，這樣就使得制造困難
（4）體積大、重量大。
（四） 概率等厚篩分法
它具有概率篩的特點(diǎn)，所以能夠強(qiáng)制分層，每一層篩面具有等厚篩的特點(diǎn)，所以這種篩分方法處理量大、篩面大、機(jī)構(gòu)龐大。
（五） 篩分方法的確定
通過(guò)對(duì)以上各種篩分方法的分析我們知道，概率篩與等厚篩雖然都有很多優(yōu)點(diǎn)，且便于密封，但是由于概率篩不可精確篩分，等厚篩機(jī)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)速困難，兩者都難以選用。普通篩分方法雖然存在很多缺點(diǎn)，但可通過(guò)解決篩板、篩面傾角、物料運(yùn)動(dòng)速度來(lái)解決。所以次設(shè)計(jì)選用普通篩分法。
2.1.4 振動(dòng)形式的確定
目前，從振動(dòng)機(jī)械動(dòng)力學(xué)方面我們知道，工作頻率和固有頻率之比為Z，一般為2-10。
（一） 非共振篩
該類(lèi)振動(dòng)篩的彈簧剛度為常數(shù)或接近常數(shù)（線性），機(jī)器在遠(yuǎn)離共振區(qū)的狀態(tài)下工作。彈簧剛度小，傳給地基的動(dòng)載荷也小，具有隔振性良好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)[9]。
（二） 共振篩
此篩是一種在近共振狀態(tài)下的振動(dòng)機(jī)械，具有如下特點(diǎn)：
（1）產(chǎn)量大，效率高。
（2）彈簧剛度為常數(shù)或接近常數(shù)。
（3）所需激振力小、傳動(dòng)部件結(jié)構(gòu)緊湊。
（4）振幅穩(wěn)定性好、工作平穩(wěn)、隔振性好。
2.1.5 運(yùn)動(dòng)軌跡的確定
（一） 圓運(yùn)動(dòng)軌跡
圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩是利用單軸式不平衡激振器，使篩箱產(chǎn)生振動(dòng)的篩子。其運(yùn)動(dòng)軌跡一般為圓形（橢圓形）它主要用于物料的分級(jí)。其與直線振動(dòng)篩相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、維修容易等特點(diǎn)，因而目前普遍采用。
（二） 直線運(yùn)動(dòng)軌跡
其靠?jī)筛黄胶庵氐妮S作同步導(dǎo)向回轉(zhuǎn)而產(chǎn)生振動(dòng)，其篩面呈水平或傾斜安裝。它和圓運(yùn)動(dòng)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）直線振動(dòng)篩的動(dòng)力平衡與物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)情況較好。
（2）物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)不是靠篩面的傾角，而是靠篩子的激振器產(chǎn)生的激振力。
（3）由于篩箱運(yùn)動(dòng)中有較大加速度，所以特別適用于物料的分級(jí)。
所以根據(jù)設(shè)計(jì)需要以及上面的對(duì)比來(lái)看，本設(shè)計(jì)采用直線運(yùn)動(dòng)軌跡。
2.1.6激振方式的比較
目前，在工業(yè)上應(yīng)用的篩機(jī)，按激振器的形式可以分為：彈性連桿式振動(dòng)機(jī)、慣性式振動(dòng)機(jī)、電磁式振動(dòng)機(jī)和其它振動(dòng)機(jī)（如風(fēng)動(dòng)式、液壓式及凸輪式等）。以下是幾種常見(jiàn)的振動(dòng)方式的比較。
（一） 彈性連桿式
彈性連桿式振動(dòng)機(jī)常用于物料的篩分、選別和冷卻工作，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)受力較小，機(jī)器平衡性好（對(duì)雙質(zhì)體提和單質(zhì)體式而言）。因此在水泥廠、鑄造廠、冶金廠中得到廣泛應(yīng)用。作為篩分機(jī)械應(yīng)用的彈性連桿式主要是共振式，但由于傳動(dòng)偏心軸使連桿端部的調(diào)試相當(dāng)困難，目前只在國(guó)外采用，國(guó)內(nèi)尚未推廣[10]。
（二） 電磁式
電磁式振動(dòng)篩是一種新興的篩分設(shè)備，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理，與其它篩分設(shè)備相比具有如下特點(diǎn)：
（1）體積小、 重量輕、安裝方便、無(wú)傳動(dòng)部件、不需潤(rùn)滑、維修方便、運(yùn)行費(fèi)用低。
（2）電磁式振動(dòng)篩由于運(yùn)用了機(jī)械振動(dòng)學(xué)的共振原理，雙質(zhì)體在低溫臨界狀態(tài)下工作，因此耗電能少。
（3）電振機(jī)的控制設(shè)備可采用可控硅半波整流電路，因此在使用中可通過(guò)調(diào)整可控硅的方法，方便地?zé)o級(jí)調(diào)整給料量，并可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流耗的給料量控制。
（4）電振機(jī)可以在額定電壓、振幅條件下頻繁啟動(dòng)和長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
但是該振機(jī)振幅因受電源影響不夠穩(wěn)定，而且造價(jià)高，在篩機(jī)中應(yīng)用較小。
（三）慣性式
慣性式振動(dòng)機(jī)是有帶有偏心塊的慣性式激振器激振的振動(dòng)機(jī)械。它常用于物料的篩分、脫水、輸送、選料、粉磨、落砂、成型、振搗、夯土和壓路等各種工作中。該振動(dòng)機(jī)的構(gòu)造簡(jiǎn)單、制造容易、機(jī)器重量輕、金屬消耗量少、傳給基地的動(dòng)載荷小、安裝方便，因而它的用途廣泛、品種規(guī)格繁多。
慣性式振動(dòng)機(jī)按照動(dòng)力學(xué)的特性，可分為線性非共振式、線性近共振式、非線性式和沖擊式振動(dòng)等。其作為振動(dòng)篩主要屬于近共振型和線性非共振式。
（四） 激振方式的確定
通過(guò)上述各種激振方式的比較，我們可以看出，彈性連桿式及電磁式激振器不適于大型細(xì)篩。它們比較適合于中小型篩分機(jī)以及物料的運(yùn)輸，只有慣性式比較合適。慣性式激振器通常由主軸、偏心塊、軸承、軸承座組成其按照激振器軸數(shù)又可以分為單軸式、雙軸式、多軸式三種。
單軸式慣性激振器通常產(chǎn)生沿圓方向變化的激振力，當(dāng)軸承端的偏心塊具有不同安裝相位時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生沿圓周方向的力偶。雙軸慣性式激振器的兩軸通常做反向等速回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一直線方向變化的激振力偶。
鑒于本設(shè)計(jì)的普通篩的系列化設(shè)計(jì)，只需求可滿(mǎn)足生產(chǎn)部門(mén)的要求、能連續(xù)工作、產(chǎn)量高等。因此，我們選用了自同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙軸慣性式振動(dòng)篩。
2.2主要問(wèn)題及解決方案
2.2.1 振動(dòng)篩降噪措施
緊固振動(dòng)篩上的所有部件，特別是需要經(jīng)常更換的篩板，避免由于個(gè)別部件的松動(dòng)而產(chǎn)生的額外振動(dòng)；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(cè)板、入料給料口、排料口和接料底盤(pán)內(nèi)加貼橡膠板，這樣可以有效地抑制側(cè)板的高頻振動(dòng)，減少輻射噪聲；采用柔性輻板齒輪來(lái)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(dòng)；用橡膠彈簧替代鋼制彈簧，以減少?zèng)_擊；在激振器的體外加裝軟式隔聲罩；對(duì)軸承的內(nèi)外套之間加以阻尼處理，軸承的滾動(dòng)體可以制作成空心滾動(dòng)體或者在空心滾動(dòng)體的內(nèi)部加入阻尼材料，這樣能夠減小軸承的振動(dòng)和降低軸承的噪聲[11]。
2.2.2 常見(jiàn)故障及處理措施
（一） 篩分時(shí)篩子不下料或下料不暢
一是給煤溜槽與篩面之間有落差太小，應(yīng)是其落差在400~500mm之間。二是新更換或新安裝的振動(dòng)篩實(shí)際處理量達(dá)不到理論設(shè)計(jì)時(shí)的處理量，即無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，這時(shí)應(yīng)提高篩子角度、加大激振力，如果還無(wú)法滿(mǎn)足要求，就需要對(duì)篩面進(jìn)行改造：將入料端的篩孔加大。還要注意的一點(diǎn)是給料槽寬度要適中，如果過(guò)窄，物料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(huì)受到影響[12]。
（二） 篩框斷裂根
據(jù)斷裂力學(xué)的原理，篩框顫抖容易發(fā)生斷裂，所以解決該問(wèn)題的最佳辦法就是加厚側(cè)板，或者對(duì)激振器附近的側(cè)板局部增加附板以增強(qiáng)整個(gè)篩體的剛性，這樣篩框就不容易發(fā)顫和斷裂了。
（三） 軸承過(guò)熱
第一種最常見(jiàn)的原因是由于軸承徑向游隙太小。由于振動(dòng)篩上的軸承承載的負(fù)荷較大，頻率較高，且載荷一直是變動(dòng)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(huì)造成這種現(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(dòng)。該間隙可以通過(guò)端蓋和軸承座之間的密封墊來(lái)進(jìn)行調(diào)整。正常情況下，空車(chē)試車(chē)4h，軸承溫度應(yīng)保持不變[13]。
（四） 篩分的分級(jí)(根據(jù)篩分的目的)
（1）獨(dú)立篩分
其目的是得到適合于用戶(hù)要求的最終產(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(jí)，合格的大塊鐵礦石進(jìn)入高爐冶煉，粉礦則經(jīng)團(tuán)礦或燒結(jié)制塊入爐。
（2）輔助篩分
這種篩分主要用在選礦廠的破碎作業(yè)中，對(duì)破碎作業(yè)起輔助作用。一般又有預(yù)先篩分和檢查篩分之別。預(yù)先篩分是指礦石進(jìn)入破碎機(jī)前進(jìn)行的篩分，用篩子從礦石中分出對(duì)于該破碎機(jī)而言已經(jīng)是合格的部分，如粗碎機(jī)前安裝的格條篩，篩分其篩下產(chǎn)品。這樣就可以減少進(jìn)入破碎機(jī)的礦石量，可提高破碎機(jī)的產(chǎn)量。
（3）準(zhǔn)備篩分
其目的是為下一作業(yè)做準(zhǔn)備。如重選廠在跳汰前要把物料進(jìn)行篩分分級(jí)，把粗、中、細(xì)不同的產(chǎn)物進(jìn)行分級(jí)跳汰。
（4）選擇篩分
如果物料中有用成分在各個(gè)粒級(jí)的分布差別很大，則可以經(jīng)篩分分級(jí)得到質(zhì)量不同的粒級(jí)，把低質(zhì)量的粒級(jí)篩除，從而相應(yīng)提高了物料的品位，有時(shí)又把這種篩分叫篩選。
（5）脫水篩分
篩分的目的是脫除物料的水分，一般在洗煤廠比較常見(jiàn)。此外，物料含水含泥較高時(shí)，也用篩分進(jìn)行脫泥[14]。
3 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)
3.1運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的選擇計(jì)算
3.1.1 物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的選擇
本設(shè)計(jì)中對(duì)物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的選擇主要是根據(jù)物料的性質(zhì)、機(jī)器的用途和工作面的選擇用途的特點(diǎn)等，同時(shí)須考慮機(jī)器能耐久的工作，并有較高的產(chǎn)量和工作質(zhì)量。采用物料作拋擲運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，此種運(yùn)動(dòng)形式有如下優(yōu)點(diǎn)：可防止篩孔的堵塞，并能獲得較好的篩分效率和生產(chǎn)率；而且由于物料和工作面接觸時(shí)間短大部分離開(kāi)工作面，所以工作面的磨損小，并能獲得較高的輸送速度，而且運(yùn)用此種運(yùn)動(dòng)形式可使上下層物料得到翻動(dòng)，使細(xì)粒物的透篩機(jī)會(huì)增多，從而提高工作效率。
在中速拋擲運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，振動(dòng)機(jī)有較高的產(chǎn)量和工作質(zhì)量，能耗也少，對(duì)機(jī)體的強(qiáng)度和剛度要求也不高，所以取拋擲指數(shù)D=1.75~3.3。
3.1.2 安裝傾角的選擇
篩面傾角的大小決定于要求的生產(chǎn)率和篩分效率。篩面傾角的大小決定了生產(chǎn)率的高低以及篩分效率的大小，但在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)篩機(jī)的工作情況取傾角00。
3.1.3 振動(dòng)方向角的選擇
振動(dòng)方向角α是指振動(dòng)方向線與工作面的夾角，它的選擇主要根據(jù)機(jī)器的用途做篩分使用時(shí)，應(yīng)保證有較高的篩分效率和較大的產(chǎn)量。其次應(yīng)考慮所處理物料的性質(zhì)和要求，如對(duì)比重較大或粒度較細(xì)的物料宜選用較小的振動(dòng)方向角，對(duì)水分較大或粘性較強(qiáng)的物料宜選用較大的振動(dòng)方向角，對(duì)磨琢性較強(qiáng)的物料為了減小工作面的磨損宜選用較大的振動(dòng)方向角。
本設(shè)計(jì)所所處理的物料磨琢性較強(qiáng)因此選用較大的振動(dòng)方向角=450。此時(shí)實(shí)際拋擲指數(shù)為
D=K =2
3.1.4 物料的平均速度
①理論平均速度的計(jì)算：
Vd=ωλcosδ (5-1)
經(jīng)計(jì)算得到Vd = 0.498m/s[15]。
②際平均速度：
V=Cm×CR×Ca ×Cω×Vd (5-2)
Cm—物料性質(zhì)的影響系數(shù)，取0.7；
CR—料層厚度的影響系數(shù)，取0.9；
Ca—傾角的影響系數(shù)，取1.5；
Cω—滑行運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)，取1；
因此實(shí)際平均速度為：V=0.324m/s。
3.2工藝參數(shù)的確定
（1）工作面尺寸的確定：
已給定篩面長(zhǎng)L=1170mm，篩面寬B=790mm。
（2）篩孔尺寸已給定
（3）計(jì)算料層厚度h
h=Q/3×3600×B××=21/3×3600×0.79×0.157×1.6=13.8mm
3.3動(dòng)力學(xué)參數(shù)的選擇計(jì)算
3.3.1工作機(jī)體的質(zhì)量
經(jīng)過(guò)精確的計(jì)算：G電機(jī) =409×2=818kg
G箱體=1089kg
工作機(jī)體重量：G=818+1089=1905kg
工作機(jī)體參振質(zhì)量：m機(jī)=G/980=1905/980=1.94kg.s2/cm
3.3.2物料的結(jié)合質(zhì)量
Gm= QL/3600Vm (5-3)
將各值代入，得到Gm = =288kg。
由D=2.08查得km=0.2，所以得到
結(jié)合質(zhì)量：mm = =188×0.2/980=0.058kg.s2/cm；
總參振質(zhì)量：m= m機(jī)+ mm =1.94+0.058=1.998 kg.s2/cm。
3.3.3 隔振系統(tǒng)的頻率比及隔振彈簧剛度
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(jī)工作頻率：
ω== =150r/s
隔振系統(tǒng)彈簧總剛度
∑K= mω2=×1.998×1502=1782kg/cm
整個(gè)篩體由四個(gè)彈簧支撐，每個(gè)彈簧剛[16]：
K===445.5
3.4 其它零部件的選擇
選擇合適的零部件結(jié)構(gòu)形式，能使機(jī)器簡(jiǎn)單、制造容易、降低成本、延長(zhǎng)壽命、檢修更換零件方便等有具有重要意義。所以本設(shè)計(jì)對(duì)該機(jī)中的幾個(gè)主要零部件進(jìn)行了選擇。
3.4.1隔振系統(tǒng)的選擇
大多數(shù)振動(dòng)機(jī)由于振動(dòng)頻率高、偏心塊質(zhì)量大，所以產(chǎn)生的離心慣性力是很大的，如果不對(duì)它們采取適當(dāng)?shù)母綦x措施或平衡措施就可能將很大的動(dòng)載荷傳給地基，使地基和建筑物產(chǎn)生有害振動(dòng)，嚴(yán)重情況下將使機(jī)器很難投入使用，故需要對(duì)振動(dòng)機(jī)采用隔振措施。
隔振系統(tǒng)有一次隔振和二次隔振及多次隔振系統(tǒng)等下面通過(guò)分析我們進(jìn)行選用。一次隔振有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，但其隔振效果不好，傳給地基的動(dòng)載荷較大。二次隔振，雖然機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，但是隔振效果相當(dāng)好，傳給地基的動(dòng)載荷較一次隔振產(chǎn)生的動(dòng)載荷減少五分之四左右，但最大不足是機(jī)構(gòu)復(fù)雜、龐大、消耗金屬量較多、制造工藝復(fù)雜。三次隔振及多次隔振系統(tǒng)，由于結(jié)構(gòu)很復(fù)雜、工藝?yán)щy，因此很少采用，只有在精密儀器的防隔振措施中采用[17]。
由于本次設(shè)計(jì)的直線振動(dòng)細(xì)篩一般安裝與地面，因此采用一次隔振裝置。
3.4.2篩箱
篩箱為板梁鉚焊組合結(jié)構(gòu)，由主副側(cè)板、管梁、人料擋板、出料板、篩板等組成，側(cè)板選用低合金壓力容器鋼板，強(qiáng)度高、可焊性好，周邊折彎，并在振動(dòng)方向及沿縱向連接多根角鋼，使側(cè)板剛度大大增強(qiáng)，有利于強(qiáng)度的提高和噪音的降低。管梁由法蘭盤(pán)、無(wú)縫鋼管、加強(qiáng)槽鋼等組成，重量輕、強(qiáng)度大，便于制造安裝，具有互換性。加強(qiáng)槽鋼上有T形孔，使用T形螺栓，便于篩板的安裝維護(hù)，消除U形螺栓對(duì)管梁的磨損[18]。
承重管梁與側(cè)板之間使用精制高強(qiáng)度螺栓緊固，這種緊固方式不僅使被緊固件之間利用靜摩擦傳遞振動(dòng)力，而且利用高強(qiáng)度螺桿與鋼板孔的過(guò)盈配合，直接傳遞振動(dòng)剪切力，聯(lián)接強(qiáng)度高，使用防松螺母，聯(lián)接可靠不松動(dòng)，將篩箱聯(lián)接成一個(gè)剛性箱體結(jié)構(gòu)，是目前最為有效的聯(lián)接方式。而采用熱鉚或環(huán)槽鉚釘冷鉚，由于鉚釘桿與鋼板之間存在較大間隙，因銹蝕、微動(dòng)磨損或振動(dòng)異常出現(xiàn)松動(dòng)后，現(xiàn)場(chǎng)將無(wú)法處理，導(dǎo)致故障的擴(kuò)大。
3.4.3篩面的比較選擇
篩面是篩子的重要組成部分，通常由低碳鋼、高碳鋼、錳鋼、彈簧鋼等材質(zhì)制造而成，近年來(lái)還出現(xiàn)了氨基酚等合成材料制造的篩面。
金屬型篩面
常用的有棒條篩、沖孔篩、編制篩及縫條篩，近年又出現(xiàn)焊接篩網(wǎng)等，但是還未推廣使用[19]。
（1）棒條篩
①棒條篩由一組具有一定斷面的棒條組成，這種篩面通常用于固定篩或重型振動(dòng)篩中，篩孔尺寸在50mm以上。
②沖孔篩板
沖孔篩板一般是在5-12mm厚的鋼板上沖制方形、長(zhǎng)方形和圓形的孔而成。
③編織篩網(wǎng)
篩網(wǎng)是有金屬絲的經(jīng)線和緯線編織而成，其優(yōu)點(diǎn)是重量輕、有效面積大、網(wǎng)絲有彈性、篩分效率高、篩孔尺寸為3-100mm，但是其也有一個(gè)缺點(diǎn)就是有些雜物可能進(jìn)入篩下物料中。
④縫條篩面
早期的縫條篩，沒(méi)隔一段距離彎個(gè)圓環(huán)，在圓環(huán)內(nèi)穿一條小剛棒，將各篩條連接起來(lái)。新型縫條篩常用焊條。
（2）橡膠篩面
橡膠篩面具有耐磨性好、重量輕及噪音小等特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中取得較好效果，其篩面可直接用橡膠制成。
（3）氨基酚篩面
氨基酚和聚氨酚是新型優(yōu)質(zhì)耐磨材料，適用于制造篩面，具有耐磨性能好、噪聲低、可露天堆放等特點(diǎn)。
綜上所述，本振動(dòng)篩采用氨基酚塑料篩面。
3.4.4 篩面的壓緊裝置
篩面在箱體上的安裝固定方法有三種：用拉鉤拉緊、用木楔條壓緊、用壓板和螺釘固定。
（1）用拉鉤拉緊
該方法適用與固定網(wǎng)絲直徑較小的編織篩面，其厚度小于6mm的篩板。
（2）用木楔條固定壓緊篩面
篩面被篩箱兩側(cè)的角鋼支承，篩面上部壓一木條，在箱體側(cè)板上斜焊小條鋼（相隔一定距離），然后將木楔條用離嵌入小角鋼下（該木條必須具有自鎖性），這樣就將篩面壓緊了。
（3）用木條和螺釘緊固篩面
對(duì)于網(wǎng)絲直徑大于9.5mm以及厚度大于8mm的篩板，可用壓條和螺釘將其固定與篩箱上。
綜上所述，本設(shè)計(jì)采用木楔條固定壓緊裝置。
3.4.5支撐裝置的選擇
振動(dòng)篩的支撐方式有吊式和座式兩種。吊式常用于小型振動(dòng)篩，座式應(yīng)用于大型振動(dòng)篩。本設(shè)計(jì)是直線振動(dòng)細(xì)篩所以采用座式支撐裝置。支撐裝置主要是彈性材料，常用的有金屬螺旋彈簧、板彈簧和橡膠彈簧。
（1）金屬螺旋彈簧
因?yàn)閿嗝鎴A柱形金屬螺旋彈簧是目前振動(dòng)機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種彈性元件。它具有的優(yōu)點(diǎn)是制造方便、內(nèi)摩擦小、能耗較為經(jīng)濟(jì)。在正確的設(shè)計(jì)情況下具有較長(zhǎng)的壽命。其缺點(diǎn)是體積較大、容易產(chǎn)生噪音、調(diào)節(jié)其剛度不便、橫向剛度小容易使機(jī)體出現(xiàn)橫向搖晃。
（2）板彈簧
其優(yōu)點(diǎn)是增減彈簧片數(shù)便可以調(diào)節(jié)彈簧的總剛度，能使機(jī)體實(shí)現(xiàn)定向振動(dòng)。缺點(diǎn)是加工量大、制造工藝要求較嚴(yán)、所占空間大。
（3）橡膠彈簧
該彈簧得到廣泛應(yīng)用，可做主振彈簧也可做隔振彈簧。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、可調(diào)節(jié)硬度或結(jié)構(gòu)來(lái)改變其剛度、振幅穩(wěn)定、能耗大、隔音效果好、噪音小。比金屬?gòu)椈蛇m應(yīng)高低溫度能力差，剛度受溫度影響大，抗油性、光性差、易老化[20]。
綜上所述，本設(shè)計(jì)采用圓柱形金屬螺旋彈簧。
4 使用說(shuō)明書(shū)
4.1 日常維護(hù)保養(yǎng)
（1）日常運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常檢查噪音及物料在篩面上運(yùn)行情況，特別對(duì)鐵絲，鐵棍，木材等雜物及時(shí)清除，每班停機(jī)時(shí)檢查振動(dòng)器的潤(rùn)滑油泄露和軸承溫度及篩網(wǎng)，篩箱緊固件松動(dòng)情況，如有異常及時(shí)報(bào)告處理。
（2）在機(jī)器啟動(dòng)之前,必須檢查軸承的潤(rùn)滑情況,以及篩網(wǎng)的張緊程度。因?yàn)楹Y網(wǎng)過(guò)松,會(huì)產(chǎn)生局部撓曲和鼓起現(xiàn)象,這將會(huì)導(dǎo)致篩網(wǎng)過(guò)早的損壞,并使篩分質(zhì)量下降。在啟動(dòng)前及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),必須注意傳動(dòng)皮帶的拉緊程度,從而引起篩機(jī)生產(chǎn)率下降,甚至?xí)?dǎo)致篩機(jī)完全堵塞。其次,對(duì)篩機(jī)及傳動(dòng)裝置的所有螺栓連接均應(yīng)進(jìn)行檢查。
（3）篩機(jī)是一種分塵量很大的設(shè)備。為了改善勞動(dòng)條件,保證工人的身體健康,篩機(jī)應(yīng)備有密封外罩和抽風(fēng)除塵裝置。
（4）篩機(jī)應(yīng)在無(wú)負(fù)荷情況下起動(dòng),當(dāng)傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到規(guī)定的數(shù)值后,方能開(kāi)動(dòng)給料設(shè)備。
（5） 篩機(jī)的滾動(dòng)軸承用二硫化鉬或黃甘油潤(rùn)滑,冬季要加入25%的機(jī)油。
（6）篩機(jī)軸承的允許溫升不得超過(guò)75攝氏度,由于振動(dòng)篩工作時(shí)軸承承受的壓力很大,所以往往出現(xiàn)軸承發(fā)熱,甚至有時(shí)滾珠與滾柱發(fā)生破裂的現(xiàn)象,軸承發(fā)熱還可能是由于潤(rùn)滑油選擇不正確,油量不當(dāng),軸承內(nèi)有灰塵或是安裝得不正確等原因引起的。因此,在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,應(yīng)對(duì)軸承加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)工作。
（7）當(dāng)篩機(jī)工作時(shí),應(yīng)注意不正常的聲音。當(dāng)彈簧損壞、螺栓松動(dòng)、軸承損壞以及篩網(wǎng)拉得不夠緊時(shí),都會(huì)發(fā)生雜音,必須找出原因餓消除不正常的響聲。
（8）若要停止篩機(jī),必須先停止給料,待物料全部篩完后方可停止電機(jī)。
（9） 篩機(jī)的給料應(yīng)該是沿篩網(wǎng)的整個(gè)寬度均勻而連續(xù)地運(yùn)行,被篩物料不均勻地分布在篩面上時(shí),如物料偏向篩面某一邊,就必須調(diào)整篩面的側(cè)向水平度,并調(diào)整吊桿。
4.2 檢修周期以及大小修
（1）日檢：按日常維護(hù)，保養(yǎng)的要求進(jìn)行
（2）月檢：原則上每隔一個(gè)月，除了日檢外，重點(diǎn)檢查篩箱橫梁和側(cè)板是否有裂痕，篩板是否有破損情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。
（3）年檢：原則上每隔一年時(shí)間，對(duì)篩機(jī)各部件拆開(kāi)檢查，清晰，更換以磨損的零件，重點(diǎn)檢查篩箱和振動(dòng)器。
（4）篩機(jī)小修主要是更換易損件,例如篩網(wǎng)、彈簧及一些緊固件,補(bǔ)焊可能出現(xiàn)的裂紋。
在篩機(jī)的中修及大修時(shí)，要更換篩機(jī)的成套部件，如激振器和篩框等。
篩機(jī)一般在兩年之內(nèi)不進(jìn)行大修，而只更換某些零部件。
為了減少篩機(jī)停歇修理的時(shí)間，在工作場(chǎng)所應(yīng)儲(chǔ)備有足夠數(shù)量的易損件，如篩網(wǎng)、彈簧等。
4.3故障分析以及排除
序號(hào)
故障現(xiàn)象
原因分析
排除方法
1
運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)異常噪聲
1.緊固件松動(dòng)
2.振動(dòng)器齒輪破壞
3.軸承損壞
4.篩網(wǎng)破壞
5.篩網(wǎng)拉得不緊或篩面固定不牢
6.軸承固定螺栓松了
7.彈簧損壞
1.停機(jī)，緊固
2.更換齒輪
3.更換軸承
4.更換篩網(wǎng)
5.拉緊篩網(wǎng),壓緊篩面
6.擰緊螺栓
7.更換彈簧
2
振動(dòng)器軸承發(fā)熱
1.潤(rùn)滑油不足
2.軸承損壞
3.潤(rùn)滑油臟或者不合適
1.檢查油量
2.更換軸承
3.更換干凈潤(rùn)滑油
3
振動(dòng)器漏油
1.振動(dòng)器端蓋上的油封損壞
2.零件上有沙眼的缺陷
1.更換橡膠油封
2.更換零件
4
篩上物料中含有小于篩孔尺寸顆粒明顯增多
1.篩網(wǎng)堵塞
2.來(lái)料量超過(guò)生產(chǎn)能力
1.清理篩孔或增大振幅（允許范圍內(nèi)）
2.減少給料量
5
篩下物料中含有大于篩孔尺寸顆粒明顯增多
1.篩網(wǎng)破損
1..更換篩網(wǎng)
5 標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告
5.1產(chǎn)品圖樣的審查
沙石振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)及其工作圖樣符合ZB/TJ01035.1.9《產(chǎn)品圖樣的基本要求》的規(guī)定。
1. 產(chǎn)品圖樣完整、統(tǒng)一表達(dá)準(zhǔn)確清楚、圖樣清楚. 符合GB4460-84、GB-83《機(jī)械制圖》的規(guī)定。
2. 產(chǎn)品圖樣公差與配合的選擇與標(biāo)準(zhǔn)符合GB/T1800、3-1998的規(guī)定。
3. 產(chǎn)品圖樣形位公差的選擇與標(biāo)準(zhǔn)符合GB/T1184-1996的規(guī)定。
4. 產(chǎn)品圖樣的編號(hào)符合JB/T5054.5-2000《中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)的完整性。
5. 圖紙標(biāo)題欄與明細(xì)欄符合GB/T10609.1-1989GB/T10690.2-1989的規(guī)定。
5.2產(chǎn)品技術(shù)文件審查
1 產(chǎn)品技術(shù)文件名詞、術(shù)語(yǔ)符合ZB/TJ01. 0351-90《產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)文件、術(shù)語(yǔ)》及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
2 量和單位符合中華人民共和國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3100～GB3102-93。
6 結(jié)論
一種新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是和工程設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行的：首先要對(duì)被篩物料的物理、化學(xué)性質(zhì)以及在工藝流程中所需達(dá)到的要求進(jìn)行分析，選擇合理的技術(shù)參數(shù)、進(jìn)行模擬樣機(jī)試制、進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)計(jì)算、工作圖設(shè)計(jì)、產(chǎn)品試制、檢驗(yàn)、服務(wù)、工藝試驗(yàn)、跟蹤服務(wù)、產(chǎn)品改進(jìn)設(shè)計(jì)、定型等一系列程序，最后實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)。并且篩分技術(shù)理論也需要深入研究，需要引入現(xiàn)代化設(shè)計(jì)手段，采用新材料、新技術(shù)、新工藝，對(duì)現(xiàn)有的篩分機(jī)械進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和結(jié)構(gòu)改進(jìn)，引入現(xiàn)代化設(shè)計(jì)手段，采用優(yōu)化設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，用計(jì)算機(jī)對(duì)篩分結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，提高設(shè)計(jì)的可靠性；建立振動(dòng)篩試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)篩機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)向，根據(jù)不同用途，研制出各種不同型式的篩機(jī)，根據(jù)不同用途研制出各種不同型式的篩機(jī)。只有這樣中國(guó)的篩分技術(shù)才能跟住世界潮流，才能為中國(guó)工業(yè)的未來(lái)再多做些貢獻(xiàn)，它的發(fā)展不僅僅代表著中國(guó)礦山機(jī)械的發(fā)展，它還代表著中國(guó)國(guó)力的增強(qiáng)，標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)工業(yè)的實(shí)力和工業(yè)科技水平。
本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)沙石振動(dòng)篩的各部分裝置經(jīng)過(guò)細(xì)心的選擇與論證，已經(jīng)完成了設(shè)計(jì)的要求，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)題前的設(shè)想，設(shè)計(jì)基本成功
參考文獻(xiàn)
[1] 劉樹(shù)英，韓清凱，聞邦椿. 新型振動(dòng)破碎機(jī)非線性動(dòng)力學(xué)分析[J].振動(dòng)與沖擊，2000(3): 55-57
[2] 劉樹(shù)英. 動(dòng)破碎機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用. 振動(dòng)利用與控制工程的若干理論及應(yīng)用[D]. 長(zhǎng)春: 吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2000
[3] 李以農(nóng)，劉樹(shù)英，聞邦椿. 慣性振動(dòng)圓錐破碎機(jī)新工藝及動(dòng)力分析[J]. 礦山機(jī)械，2001(2): 23-25
[4] 張世禮. PZ--450振動(dòng)圓錐破碎機(jī)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 礦山機(jī)械，1997(2): 46-48
[5] 彭運(yùn)軍譯.圓錐破碎機(jī)[J]. 選礦機(jī)械，1992(2)
[6] 張國(guó)柱編譯. 慣性圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)探討[J]. 礦山機(jī)械，1992(6): 56-58
[7] Teyn, Jacques. Fatigue Failure of Deck Support on a Vibrating Screen[J]. The International Joumal of Pressure Vessels and Piping. 1995(61): 315-327
[8] 趙國(guó)珍等. 鉆井振動(dòng)篩的工作原理與測(cè)試技術(shù)[M]. 北京：石油工業(yè)出版社，1984
[9] 吳佳常. 機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1992
[10] Gill P E,Murray W,Wrigh M H.Practical Optimization,Academic Press Inc Lodon：LTD,1981
[11] Wenying li, Shibo xiong. Dynamic Anlysis of Large Vibrating Screen[M]. Beijing: Mechanical industry publishing house，1989
[12] Hua Zhao. Journal of China University of Mining and Techonolgy [J]. Mining machinery. 1997(2): 11-15
[13] 鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院. 農(nóng)業(yè)機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社，1981
[14] 聞邦椿. 振動(dòng)給料機(jī)，振動(dòng)輸送機(jī)與振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1989
[15] 李留全. KID型慣性圓錐破碎機(jī)用于金剛石礦物處理[J]. 礦山機(jī)械，1995
[16] 聞邦椿, 劉樹(shù)英. 振動(dòng)機(jī)械的理論與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001
[17] 柳連舜, 霍光庶譯. 鋁生產(chǎn)機(jī)械化[M]. 北京：中國(guó)有色金屬工業(yè)公司輕金屬編輯部, 1991
[18] Johnson R C.Mechanical Design Synthesis with Optimization,Academic Press Inc London：LTD,1981
[19] 任德樹(shù). 粉碎篩分原理與設(shè)備[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社，1984
[20] 陳懋圻. 機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1986
致謝
本課題沙石振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的時(shí)間，終于順利完成了。課題的順利進(jìn)行，首先得益于指導(dǎo)教師崔清亮老師，他在我畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中給予了我悉心的指導(dǎo)和極大的幫助。從課題的確立，圖紙的設(shè)計(jì)到最后論文的批改，無(wú)不凝聚著導(dǎo)師的心血。
崔老師培養(yǎng)了我正確的學(xué)習(xí)方法和思考問(wèn)題的思路，為我解決了大量的設(shè)計(jì)難題，這些也為我今后的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。導(dǎo)師的平易近人給我留下了深刻的印象。再此，謹(jǐn)向尊敬的導(dǎo)師致以衷心的感謝。
- 27 -
收藏