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矿用振动筛力学设计的相关参数

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  矿用振动筛力学设计的相关参数

  大型矿用振动筛与中小型振动筛在工作理论和材质方面没有太大的差别,但大型振动筛其设计制造的难度系数却很大,譬如,因设大型振动筛尺寸较大,其设计制造出来的误差造成了筛箱在4个支点处的运协轨迹不一致,以及4个支点的合力位置和重心位置不一致等均会引起筛箱工作时的扭摆,易造成横梁和筛箱侧板的断裂、固定螺栓的松动或其他严重事故。为此,我们采用计算机进行重心位置、振动方向角、激振力、二次隔振效果等进行了较精确的计算。

  1、大型振动筛是安装在混凝土结构支架上,为了尽量减小对混凝土支架的动负荷,增加了二次隔振系统。通过合理确定二次隔振架质量m2和筛箱参振质量m1的质量比和二次隔振弹簧与一次隔振弹簧的刚性系数比,取得了较好的二次隔振效果,传动基础上的单点动负荷小,振动筛正常工作时,操作和维护人员站在平台上,感觉不到基础的振动。

  其振动微分方程为:

  M1y1+K1 (y1-y2)=mrω2sinωt

  M2y2-K1(y1-y2)+K2y2=0

  式中 : M1——筛体持量 M2——二次隔振架质量

  K1——一次隔振弹簧刚度 K2——二次隔振弹簧刚度

  y1y2——位移 m——偏心质量

  r——偏心距 ω——激振园频率 ω=πn/30

  引入符号

  ω。=K1/M1 μ=M1/M2

  ξ=K2/K1 q=mrω?/M1

  原方程改写为

  y1+ω。y1-ω。y2=qsinωt

  y2-ω。μy1+ω。μ(1+ξ)y2=0

  由此可以求解出二次隔振系统的固有频率和振幅P1.22=ωμ[1+μ+ξ)±]/2

  λ1=q[ω。μ(1+ξ-ω2]/ [(p12-ω2)(p22-ω2)]

  λ2=qω。μ/[(p12-ω2)( p22-ω2)]

  基础总动负荷为 Pd=K2λ2

  单点动负荷为 P2=Pd/4

  隔振系数为 η=K2λ2/K1λ1

  参数的选择

  已知:筛箱重量M1,激振电机转速n。

  确定K1、K2、M2、mr,并求实际振幅λ1、λ2和动负荷Pd

  为了获得良好的隔振效果,二次隔振架重量应满足下列条件

  M2=(0.4-0.6)M1

  ② 按压缩量法选择弹簧刚度

  初选λ1,并取δ1、δ2=(7-10)λ1

  则K1=M1/δ1 K2=(M1+M1)/δ2

  ③ 计算激振力

  F。=mrω? mr≈M1λ1

  ④ 利用前面分析结果,验算振幅λ1、λ2和动负荷Pd。

  在振动强度相同的条件下,筛机的运动轨迹、筛分方法等是影响筛分效果的主要因素:

  筛机的运动轨迹一般有直线运动、圆运动和椭圆运动。直线运动时,具有一个确定的振动方向角,即使水平安装也能获得较大处理量,但物料翻转、分层的力较小,物料易卡堵筛孔。

  圆振动筛机上的物料获得了一个旋转加速度矢量,物料翻转、分层力较大,但筛机有15~25度的安装倾角,筛网磨损快,筛分效率低。

  椭圆振动筛综合了直线筛和圆振筛的优点,在同样的筛分面积和振动强度条件下,能获得大处理量的高效筛分。

  振动筛的筛分方法一般有普通筛分、等厚筛分、概率筛分等。普通筛分机结构简单,但处理量和筛分效率一般较低。概率筛分处理量大,但筛分精度不高。等厚筛分是通过改变筛面倾角,优化振动参数,使物料层在筛面上厚度近似相等的筛分技术,从而强化筛分过程,是提高筛机处理量和筛分效率的有效措施。

  2 、 采用双轴振动器自同步的工作原理,从根本上取消了原振动筛的齿形同步皮带,简化了结构,降低了备件费用。自同步原理是双轴振动器的两根轴分别由两台电动机通过方向联轴器传动,双轴振动器的两根轴无机械联系,由于筛箱是支承在弹簧上,当两台电动机同时起动(不同时起动也能很快实现同步)时,通过偏心块轴线相对筛箱重心的扭摆,振动器上两根轴的偏心块能很快实现同步,一般达到同步的时间小于电动机的起动时间,由于双轴振动器的两根轴做等速反向旋转,筛箱的运动轨迹为直线。在自同步理论的应用和实践方面,国内已积累了较多的经验,技术已趋于成熟,在BTS型双层筛上应用是完全可行的。

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