2YAH1548型圆振动筛设计方案

..专业.专注.2YAH1548振动筛的分类筛箱产生振动。惯性振动筛按振动器的形式可分为单轴振动筛和双轴振动筛。〔简称圆振动筛〕和〔简称直线振动筛〕两大类。圆振动筛由于振动器安装的位置偏差，实轴振动筛，直线振动筛激振器由两根轴组成，所以也称双轴振动筛。凹凸，可分为高频振动筛和低频振动筛等等。2筛上物料的运动分析ψψα2.1圆振动筛上物料运动〔振幅、振次、筛面倾角和振动方向角〕通常依据所选择的物料选择筛子的运动参数，必需分析筛上的物料的运动特性。表示：xAcos(180)AcosAcost 〔2-1〕yAsin(180)AsinAsint A——振幅;=t; ——轴之回转角速度；t ——时间。xy方向上的速度和加速度：vXAsint 〔2-3〕vyAcost 〔2-4〕a A2cost 〔2-5〕Xa A2sint 〔2-6〕y正向滑动、反向滑动和跳动。正向滑动为m的物料颗粒动力平衡条件：对质量为m的颗粒受力分析〔1、物料颗粒重力：Gmg 〔2-7〕2Nmgcosmay可以得到：

mA2sint式中为筛面倾角

NmgcosmA2sint 〔2-8〕3、筛面对物料颗粒的极限摩擦力为：FfNf(mgcosmA2sint) f为颗粒对筛面的静摩擦系数。颗粒沿着筛面开头正向滑动时临界条件：mgcosFmax

〔2-10〕Fax

用式子〔2-9〕与〔2-5〕ftg〔为滑动摩擦角，简化整理得：

cos(k

)

gsin() 〔2-11〕A2式中，k

为正向滑始角。令bk

cos(k

)，则：30 gsin(30 gsin()b 2Ak

〔2-12〕式中bd

称为正向滑动系数。由上式得知，正向滑动系数bk

1。当b 1的时候，可以求得使物料颗粒沿着筛面产生正向滑动时最小转数应当为：ggsin()2ANmin

30

〔2-13〕为了使物料颗粒沿着筛面产生正向滑动，必需取筛子转数nn 。min反向滑动

mgsinFmax

〔2-14〕Fmax

用〔2-9〕与〔2-5〕替代，并简化后：式中：q

cos(q——反向滑始角

gA2

sin()bq

〔2-15〕b——反向滑动系数q则可以得到：30 gsin(30 gsin()b 2Aq

〔2-16〕由上式可以知道，反向滑动条件bq

1。当b 1时，可以求得使物料沿着筛面反向滑动的最小转数应当是：ggsin()2Anmin

〔2-17〕为了使物料颗粒沿着筛面产生正向滑动，必需使筛子转数nn 。min跳动条件确实定N0。即mgcosmay

gcosA2sin。d

b sind

gcosA2

cos1k k

〔2-18〕bdd

v——物料跳动系数——跳动起始角kk

A2gkv上式可以写成：30singcos30singcos2A30 gcosb 2Ad0d

〔2-19〕当b 1时或者kv1，则颗粒消灭跳动。d当b 1或Kgcosgcos2Asin

1时，则可求得物料开头跳动时的最小转数为：n0min

〔2-20〕为了使物料产生跳动，必需取筛子的转数nn 。0min物料颗粒跳动平均运动速度物料颗粒从振动相角d

起跳，到振动相角b1

跳动终止时，沿x方向的位移为：SVdt=Vd

gsint22 1gsin 2 2

〔2-21〕式中Vd

为物料颗粒起跳时沿x方向的运动速度：

V Vd x

Asind

〔2-22〕SAsind

1 2gsin ()2 〔2-23〕S db Acos Acos A[cos( )cos] 〔2-24〕c 3 b d d d物料颗粒在每个循环中,对筛面的位移为：Sxbb34

SSC=Asind

1gsin2 2

d

)cosd

] 〔2-25〕当筛子在近似于第一临界转数下工作时,即360，则上式中方括号的数值接近于零。故得到：

SAsind

1gsin22 2

〔2-26〕Sn 1 V [Asin60 d

2gsin.()2] 〔2-27〕当360时,则sind

tgd

,sin0,1cos0,〔2-40〕可以化简为：sind或者化简为：

tg 2d

〔2-28〕 2 〔2-29〕sind〔2-42〕和式〔2-18〕,可以将式〔2-40〕化简为:VAn(1k30 v

tg) 〔2-30〕依据上式计算得的结果与实际相比,计算值较大,由于未考虑物料特点,摩擦和冲击等因素.为此,上式应当乘以修正系数k,k 0.130.15,0 0所以：Vk0

(1k30

tg) 〔2-31〕3.振动筛的工作原理及构造组成圆振动筛的工作原理具有圆形轨迹的惯性振动筛为圆振动筛，简称圆振筛。这种惯性振动筛又称单轴振弹簧悬挂或支承，主轴的轴承安装在筛箱上，主轴由带轮带动而高速旋转。由于主轴是偏心轴，产生离心惯性力，使可以自由振动的筛箱产生近似圆形轨迹的振动YAV振动筛根本构造YA系列圆振动筛型号说明:2 YA H□□┬┬┬┬┬┬│││││││││││└────────dm│││││││││││││└──────────dm│││└───────────重型〔轻型不写〕│││││└─────────────轴偏心振动器│││└──────────────-圆振动│└────────────────筛面层数〔单层不写〕筛箱筛箱由筛框、筛面及其压紧装置组成。1．筛面：为适应大块大密度的物料的筛分与煤矸石脱介的需要，振动筛的筛面需栓经压板压紧。6—16mmA520性。筛框各部件的联接方式有铆接、焊接和高强度螺栓联接三种、激振器定中心振动器。支承装置和隔振装置螺旋弹簧、板弹簧和橡胶弹簧。传动装置振动筛通常承受三角皮带传动装置，它机构简洁，可以任意选择振动器的转数。4.振动筛动力学根本理论由文献[1]可知：惯性振动筛的振动系统是由振动质量〔筛箱和振动器的质量、弹簧和激振力〔由〕构成。为了保证筛子的稳定工作，必需对惯性振动筛的的振动系择弹簧的刚性和确定偏心块的质量矩。4.1振动系统力学模型图4.1o(xoy)的原点，而以振动器转子的旋转中心o1

作为动坐标系统(xo1 1

y)的原点。1的回转中心线作回转运动(相对运动)，则其重心确实定位移为：x ＝x+x＝x+rcos＝x+rcostm 1y ＝y+y＝y+rsin=y+rsintm 1式中：r——偏心质量的重心至回转轴线的距离。——轴之回转角度，＝t为轴回转之角速度,tmF m

d2xm

m(r2cost) 〔4-1〕xF my

dt2d2ymdt2

m(r2sint) 〔4-2〕式中mr2cost和mr2sint为偏心质量mxy方向之相对运动离心力或称激振力。在圆振动筛的振动系统中，作用在机体质量MFF外，还有机体惯x y性力和(其方向与机体加速度方向相反)、弹簧的作用力K x和K y (KX y X和K 表示弹簧在x和y方向的刚度，弹簧作用力的方向永久是和机体重心的位移方向y和(c反)。在单轴振动系统中，作用在机体质量M上的力除了和之外，还有机体的惯性力和〔其方向与机体的速度方向相反〔表示弹簧在方向的刚度力〔称为粘滞阻力系数，阻尼力的方向与机体的运动方向相反。M法建立的运动微分方程式为：MmCKxmr2cost 〔4-3〕xMmKyM——机体的计算质量

xmr2sintMmj

K mw w

〔4-4〕mj

——振动机体质量。m 筛子的物料重量。wK 物料的结合系数Kw

0.15~0.3。依据单轴振动筛运动微分方程式的全解可知，机体在xy要争论公式的特解：xAx

x

； yAy

y

〔4-5〕mr2Cos C其特解为： A x tan1 x K x

Mm2

K Mm2xmr2Cos C〔4-6〕A y tan1 〔4-7〕

y K y

Mm2

K Mm2yAx

和A为x和y方向机体的振幅；和y x

为机体的振幅和相位差角。y系统的自振频率为：KMKMmp

〔4-8〕1.低共振状态低共振状态 则机体的振幅Ar。方法。AA ωω4.2振幅和转子角速度的关系曲线共振状态共振状态:nn P稳定，这种状态没有得到应用。超共振状态超共振状态:nn，这种状态又分为两种状况：P〔1〕n稍大于n ，即K稍小于Mm。假设取KM2，则得Ar。由于nn ，所P P以筛子起动与停车时要通过共振区。这种状态的其它优缺点与低振状态一样。〔2〕nn P地看出：转速愈高，机体的振幅A振动频率大于自振动频率P

如前所述。5.振动筛参数计算运动学参数确实定[1]选取和计算振动筛运动学：圆周振动和椭圆振动等。依靠上述各种振动，使物料沿工作面移动。当振动机械承受不〔振幅、频率、振动角和倾角〕时，便可使物料在工作面上消灭以下不同形式的运动：相对运动、正向滑动、反向滑动和抛掷运动。KVKV

=3～5，直线振动筛KV

=2.5～4KVK

4。KK3～83～6K=4。筛面倾角对于单轴振动筛的倾角为：作预先分级用150~200作最终分级用12.50~17.50对于圆振动筛一般取150～250，振幅大时取小值，振幅小时取大值。本次设计承受的圆振动筛取200。AA=3～6mm，其中筛孔大者取大值，筛孔小者取小值。本次设A=5mm。筛子的振动频率n：依据v

An2900000

和所确定的A值可以求解出频率值。90000059000005CosV

9000004cos2005

845rpm 〔5-1〕振动强度校核：实际振动强度K依据下式计算：An2K

K K 〔5-2〕S 9105 An2 584523.77K，所以符合振动强度要求。S 9105 9105KS

=3.77K ；即筛子的频率和振幅分别为：A=5mm；n=845rpmKv

=4。物料的运动速度圆振动筛的物料运动速度计算：VK0

30

tan)m/s 〔5-3〕式中：取修正系数K ≈0.1。05845V0.130

(14tan20) =0.033m/s振动筛工艺参数确实定[2]选取设计振动筛工艺参数：筛面的长度和宽度QFq式中：Q——处理量，Q=375t/hF——筛面的工作面积q——单位时间处理量,q=50t/hm2可得出F=7.5m2,选取筛面长度L=4.8m，所以B=F/L=7.5/4.8=1.56m2.筛分效率分效率一般以百分数表示。筛分效率可按下式计算：100(a)Ea(100)

(5-4)式中a——原料中筛下产物含量的百分数；——筛上产物中筛下级别含量的百分数；将原科和筛上产物进展准确的筛分，依据筛分结果即可算出筛下级别含量a及。筛分所用筛面的筛孔尺寸和外形，应与测定筛分效率所用的筛子一样。筛面的运动特性及生产率等因素有关。不同用途的筛分机械对筛分效率有不同的要求。5.12YA1548圆振动筛的运动学参数和工艺参数名称筛面长度振动强度筛面倾角筛箱振幅处理量

数值4.8m42005mm50t/h.m2

名称筛面宽度抛射强度振动方向角筛子频率物料运动速度

数值1.56m4——845rmp0.033m/s2动力学参数振动器偏心质量及偏心距确实定：由文献[3]K值可以略。对于单轴振动筛： (Mm)Amr 中M—振动机体质量，M=883.48kgm，A=5mmr，r=24mm负号表示M与m重心在振动中心的两个不同方向上。由式〔3-13〕得，m=MA

=883.485=91kgAr 524电动机的选择电动机功率计算N和抑制轴在轴承中的摩擦力而消耗的功率来确定。电机的功率为：MmAn3CAN177500

千瓦 〔5-6〕C—阻力系数，一般C0.2~0.3，抛掷指数较小时，C0.25.dd0.1mnn845rmp0.95。f，f0.001~0.003。这里对于滚子轴承选取f0.002。6620910.00584530.250.0050.0020.1N 1775000.95

=14.7KW由上式可求N=14.7KW选择电机由文献[17]，选择传动电机型号为Y160L4，其额定功率为15KW，n1460rmp电机的启动条件的校核按起动条件校核：MMr 0 (5-7)MM M式中: MM

H H——电机的其动转矩；r——电机的额定转矩；HM ——振动筛偏心重量的静力矩与轴承的摩擦静力矩之和0M =9550H

N =9550 n电

151460

=98.1 N·m(5-8)式中：

M =Mr

i (5-9)——起动力矩系数取=2.1ni=电=n

1460845

=1.73 (5-10)因此有Mr =i=1.732.1=3.63 (5-11)MHM =M0” (5-12)0 i式中M0为偏心质量的静力矩与轴承的摩擦力矩之和M ”=M0

+M (5-13)f总 j式中M 为振动器上轴承的摩擦力矩f总M =2Mf总 f

(5-14)M =fF

d=0.002910.058(3.14845

)2

=2.27N·m (5-15)f o4

30 4式中 F0

mr2 (5-16)将M 值带入公式(3.20)得M =22.27=4.54N·mf f总M j

M mrg=910.0249.8=51.72N·m (5-17)j将M 与M 值带入公式(3.19)得M ”=4.54+51.72=56.26N·mf总 j 056.26将M ”值带入公式(3.18)得M0M

=0 1.730.9534.23

=34.23N·m0= =0.349M 98.1HMrM

Mr 0,电机起动校核合格。MM MMH H H5.2电动机性能型型号转速rmp型n1460rmp功率KW15KW6轴承的选择与计算轴承的选择依据根本额定动载荷来选取轴承Cflfn

P (6-1)C——根本额定动载荷来P——当量动载荷Pmr2=910.024(

60

)2=17.1KN (6-2)f ——寿命系数，fL

=2.3～2.8本次设计选取fL

=2.533.3 3ffn

=〔 〕10=0.38 (6-3)n将数据带入公式(4.1)得C=2.517.1=125.74KN0.38查文献[17]，GB297—84，3G3622，110mm，245mm。轴承的寿命计算轴承的寿命公式为：式中:L10

106r

L =(C)10 P

(6-4)=3；=10/3。计算时，用小时数表示寿命比较便利。这时可将公式(4.1)改写。则以小时数表示的轴承寿命为： L

=106

(C )(6-5)式中：

C——根本额定动载荷C=125.74KNn——轴承转数P——当量动负荷

h 60n P选取额定寿命为6000h。将数据代入公式(4.2)得：106 125.74L= ( )10/3=15249h>6000h满足使用要求。h 60845 17.1因此设计中选用轴承的使用寿命为15249小时。皮带的设计选取皮带的型号Pd

K P=1.315=19.5KW (6-6)A式中:K ——工况系数，查[11,22-18]表22.1—9得K =1.3A APP=15KWPd

=19.5KW，小轮转数n1

传动比

ni=1

=1460=1.73 (6-7)带轮的基准直径选择小带轮的基准直径dd1

n 845[16],[22-31]22.1—14[22-17]22.1—1dd1

=224mm2.选择大轮的基准直径d ：d =id =1.73224=388mmd2 d2 d1查[11,22-31]22.1—14取dd2带速

=400mm带速常在V=5～25m/sd n

3.142241460V= d11 =

=17.12m/s (6-8)601000 601000确定中心距和带的基准长度初定中心距 按0.7(d +d d1 d2

2(d +d )0 d1 d2L

1280,选 =600mm。0 0L

d=2

+(d

)+(d)+d2

d )2d1d0 0 2

d1 d2 40Ld0

=1985.1查文献[16],[22-13]22.1—6Ld

=2023mm实际中心距

=

L L+d +

=600+20231985.1=607.45mm (6-9)0 2 2安装时所需最小中心距:min=0.015Ld=607.45-0.0152023=577.45mm (6-10)紧或补偿伸长所需最大中心距: 0.03L=607.45+0.032023=667.45mm (6-11)max d小带轮包角1

1

d dd2 d1

57.30=1800

400224607.45

57.30=163.400P1依据dd1

=224mm,n1

=1460rmp，查文献[16],[22-25]22.1—13fP1

=7.47KW考虑传动比的影响，额定功率的增量P1

由[机械设计手册第三卷,22-2522.1—13f查得P1

=1.14KWZPZ= d

= 19.5 =2.4(PP)K K1 1

(7.471.14)0.960.983式中：K ——小带轮包角修正系数，查文献[16],[22-18]表22.1—10K =0.96 K ——带长修正系数，查[机械设计手册第三卷,22-19]22.1—11KL

=0.98F0F=500(2.50 K

P1)d +mV2 (6-12)ZV式中m为带每米长的质量,查文献[16],[22-19]22.1—12查得m=0.17kg/m2.5 19.5F=500(0

1)0.96 317.12

+0.17(17.12)2=354.36N带的设计参数如表6.1所示。6.1带的设计参数皮带型号B带轮轴间距607.45mm最大轴间距577.45mm最小轴间距667.45mm带的根数3预紧力354.36N小带轮直径 224mm 大带轮直径 400mm轴的设计轴的设计特点过轴承和机架联接。全部轴上零件都围绕轴心线作回转运动。所以，在轴的设计中，不能只考虑轴本身，还必需和轴系零、部件的整个构造亲热联系起来。的跨距无法准确确定，故弯矩大小和分布状况不能求出，因此在轴的设计中，必需把轴的强度计算和轴系零、部件构造设计穿插进展，边画图、边计算、边修改。对于高速轴还应考虑振动稳定性问题。轴的常用材料现这些要求而承受的热处理方式，同时考虑制造工艺问题加以选用，力求经济合理。35、45、5045太重要的轴，也可用A3

、A等一般碳素钢。对于受力较大，轴的尺寸和重量受的限制，545轴的强度验算[14][17]对轴进展校核：6.1Pr=150kw，n=1460r/min。求偏心轴的转速n，带传动的传动效率0.96 。1P=Pr1500.9614.4 kw1nn1=i式中i—带的传动比，i=400/224=1.786nn=1

i=1460/1.786=817.47r/minT=95501T

P 14.4n19550817.47168.2NMn12168.2Ft=21d1

0.09 3737.8N由水平方向得：FtY=F +FNH NH1 2

FtX=0112FtY1058F =0NH2FNH1

=3965.4N FNH2

=-277.6N由垂直方向得：Fv=mg=291.825102918.25NFv=F FNV NV1 2F754FNV NV1

754解得：F FNV NV1 2

1459.1N从偏心轴构造图以及弯矩图中可以看出偏心轴的中间外表C是该轴的危急截面。6.1CMM及M6.2H V6.2载荷 水平面H 垂直面V支反力

FNH1

=3965.4N FNV1

FNV2

1459.1NFNH2

=-277.6NM

M=209.32NMH

M=1108.18NMV总弯矩T

M= 〔M2+M2〕=119.86NMH V168.2NM按弯扭合成应力校核轴的强度：[M21校核最危急截面C：[M21ca取0.6

)2] W[M21119.862(0.6168.2)2 [M21119.862(0.6168.2)2ca

/0.117530.3MPa所以 [ ]60MPaca 1故轴的强度满足要求。支承弹簧设计验算1、弹簧刚度计算由文献[6]我们知道，选取弹簧刚度时，不仅要考虑使弹簧传给根底的动负荷不使通过强迫振动频率与自振频率 的比值来把握。通常吊式振动筛取频率比p z ，对于座式z 4～5由此，对于单轴振动筛弹簧刚度计算公式：p pK(Mm)2(Mm)( )2 〔6-13〕p zz5n=845/分，所以：

2n88.5次/分60K(662091)(2、计算弹簧钢丝直径

88.5)25

2102489.2N/m60Si

Mn[2

]依据文献[6]其中的p16-2I类载荷选取480Mpa查得切变模量G80103Mpa，由文献[19]，查得 1200MPa。s初步选取旋绕比c8。FF

66209.8

8109.5N2 8 8曲度系数k4c10.1654c4 cFF2

1.18

8109.51.188109.51.188480d=16mm。3、计算弹簧中径D=cd=168=128mm按文献[6]16-5，D=130mm。4、计算弹簧圈数和节距

f 0，0f 7A707570105 mm2GD(fn 2

f0)800001301054.11圈8Fc42

88109.584[6]16-5，n=525-11n n1 0

2527圈由文献[6]表16-4得弹簧的节距：p0.28D0.2813036.4mm由文献弹簧的间距：pd36.41620.4mm

arctan

arctan

36.4

5.1D 1306、弹簧验算1〕弹簧疲乏强度验算由文献[6],16-9，选取200MPa0F1

08kD

16320081.18130

5504.95N由弹簧材料部产生的最大最小循环切应力： 8KD

F

8KDFmax d3

2

1可得：

8KDF

=81.18130

8109.5773MPamax

3

163 8KDF 81.181305504.95525MPamin

3

163[6]，式〔16-13〕可知：疲乏强度安全系数计算值及强度条件可按下式计算：S 0ca

max

minSF式中：——弹簧材料的脉动循环剪切疲乏极限0S ——弹簧疲乏强度的设计安全系数,取SF

=1.3-1.7按上式可得： Sca

0

max

min

4800.75525F= 773 1.32SF

=1.32〕弹簧静应力强度验算静应力强度安全系数计算值及强度条件为：SSca

s Ssmax式中s

——弹簧材料的剪切屈服极限，s

0.7s

0.71200840MPaS SS

=1.3-1.7所以得：

Sca

s

840s7731.32Ss

=1.3所以此弹簧满足要求。

max7振动筛的安装及调试安装前的预备说明书，做好充分预备。安装安装支撑或吊挂装置。安装时，要将根底找平，然后依据支撑或吊挂装置的部件图将筛箱连接在支撑或吊挂装置上。装好后，按规定倾角进展调整。对于吊挂式的筛子，应当时进展调整筛箱倾角和筛箱主轴的水平。一般先进展横向水平度的调整，以消退筛箱的偏斜，水平校正后，再调整筛箱纵向倾角。隔振弹簧的受力应当均匀，其受力状况可以通过测量弹簧的压缩量进展推断。给料端两组弹簧的压缩量必需一样，排料端两组安装时，电动机的根底应当找平，电动机的水平需要校正，两胶带轮对应槽沟的中心线板子、激振器等)的固定状况，筛网应均匀紧，以防止产生局部振动。检查传动局部的检查筛子的如料、出料溜槽及筛下漏斗在工作时有无碰撞现象。试运转筛分机安装完毕,应当进展空车试运转，初步检查安装质量,并进展必要的调整。8h4h，轴承温度溅增，然后保75℃，40℃。假设开车后有特别噪音或轴承温动。开车24h8h后无故障，才可对安装工程验收。操作要点停车后应用手接触轴承盖四周,检查轴承温升。筛子停车应符合工艺系统挨次。除特别运动的设备，筛子运转时操作巡察人员要保持确定的安全距离，以防发生人身事故。维护与检修部件的方法恢复筛子的工作力气。其容包括日常维护、定期检查和修理。维护日常维护凡士林以防生锈。定期检查周检：检查激振器、筛面、支撑装置等各部螺栓紧固状况，当有松动时应加以牢,筛子运转时,不平衡重块就可能脱离飞轮，导致安全事故。月检:检查筛面磨损状况，如觉察明显的局部磨损应实行必要的措施(如调换位置并3.修理5mm全部密封件及其他损坏零件。修理时应特别留意：设备。装配前应保持零件干净。更换后的筛网应每隔4~8h重紧一次，直到安全紧为止。常见故障处理筛分机在工作中常见的故障、缘由及消退措施见表5.1。5.1筛分机的常见故障及消退措施常见故障缘由 消退措施筛分质量不好筛孔堵塞 停机清理筛网原料的水分高 对振动筛可以调整倾角筛子给料不均匀 调整给料量筛上物料过厚 削减给料量筛网不紧 拉紧筛网振动筛的轴承润滑的改进2加工精度低，在运转时产生干预，将间隙增大，则密封效果差。措施次设计选用能耐高温的钙钠基润滑脂〔ZBE3600188。效果了备件大量铺张。8设备的环保环境的清静，因此必需设置消音器，以降低噪声的发散。噪音是当今世界的第三大公害，仅次于大气污染与水源污染。长期生活、工作在噪90噪声主要是由于气体具有较高的压力或温度形成的。这是气体能，在放散时这些能的能，放散时能把人耳能听见的声音震惊频率〔20—20230〕转变为人耳听不见的次以防止系统发生震惊与共鸣。设备的牢靠性牢靠度的计算R(t)—牢靠度函数

〔8.1〕t—失效率，常数。取＝2.2103tR(t)＝e22002200R(500)＝e5002200

＝0.797牢靠度的计算t

R(t)dt 〔8.2〕0tR(t—牢靠性函数，机械设备是可修复系统，即在一