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本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告 論 文 題 目： 3090 型直線振動篩結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué) 院 ： 專 業(yè) 、班 級學(xué) 生指導(dǎo)教師（職稱 2 年 12 月 24 日填 畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告要求 開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 （設(shè)計）的有效保證。為了使這項工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù) 1. 論文（設(shè)計）題目及研究領(lǐng)域； 2. 論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值； 3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容1.重點解決的問題； 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路）； 3. 本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）； 2. 論文（設(shè)計）進(jìn)度計劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述 學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時應(yīng)在調(diào)研、實驗或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報告。綜述或報告作為開題報告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 1. 開題報告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計）工作開始后的前四周內(nèi)完成； 2. 開題報告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查通過； 3. 開題報告不合格或沒有做開題報告的學(xué)生，須重做或補做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計）工作，否則不允許參加答辯； 4. 開題報告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師； 5. 開題報告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。 一、選題依據(jù) 1. 論文（設(shè)計）題目 3090 型直線振動篩結(jié)構(gòu)設(shè)計 2. 研究領(lǐng)域 機械振動 3. 論文（設(shè)計）工作的理論意義和應(yīng)用價值 振動篩機械廣泛應(yīng)用于冶金、煤炭、礦山、建材、交通等行業(yè)，是生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備。隨著行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級改造的需要，對篩分機械產(chǎn)品提出了大型化、智能化的要求。然而，目前我國篩分機械行業(yè)的發(fā)展卻不盡人意，多種問題的存在制約了行業(yè)的發(fā)展。由于篩分機械的增大，篩體的動負(fù)荷隨即增大，常常會引起篩體結(jié)構(gòu)強度和剛度不足，導(dǎo)致篩體變形過大，甚至使篩體出現(xiàn)斷梁、側(cè)板開焊及斷裂等故障，嚴(yán)重影響用戶的生產(chǎn)和制造廠家的信譽。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和環(huán)保節(jié)能意識的日益增強,潔凈省時省力省電篩分技術(shù)越來越受到重視；近年來篩分理論不斷發(fā)展,使得振動篩的發(fā)展提高了廣闊的市場。從篩分效率和處理能力來講，當(dāng)被篩物料或給料量有變化時，都會影響篩機篩分效果。起振、停振時間長,并且要通過共振區(qū)，特別是篩機停振過程,共振現(xiàn)象對機體的損壞十分嚴(yán)重。因此，需要對振動設(shè)備進(jìn)行動力特性分析的研究，從而進(jìn)行更好的優(yōu)化設(shè)計，達(dá)到更好的性能,更高的篩分效率和更長使用壽命。 振動篩在工業(yè)上應(yīng)用及發(fā)展中經(jīng)歷了如此長時間而未被淘汰的這個事實本身就說明它從結(jié)構(gòu)到工作原理基本上是可靠的及合理的，性能也是比較好的，產(chǎn)品 技術(shù)成熟，雖然它也有些缺點，但要將它從篩分機械中淘汰出去是相當(dāng)困難的。振動篩在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)仍是十分必要的及有價值的。 4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢國內(nèi)： 由于工業(yè)發(fā)展緩慢，基礎(chǔ)比較薄弱，理論研究和技術(shù)水平落后，我國篩分機械的發(fā)展是本世紀(jì)近 50 年的事情，大體上可分為三個階段。 (1)仿制階段 這期間，仿制了前蘇聯(lián)的ГУП系列圓振動篩、BKT—11、BKT—OMZ 型搖動篩； 波蘭的 WK—15 圓振動篩、CJM—21 型搖動篩和 WP1、WP2 型吊式直線振動篩。這些篩分機仿制成功為我國篩分機械的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ) ，并培養(yǎng)了一批技術(shù)人員。(2)自行研制階段 從 1966 年到 1980 年研制了一批性能優(yōu)良的新型篩分設(shè)備，有 1500mm3000mm 重型振動篩及系列，15m2、30m2 共振篩及系列，煤用單軸、雙軸振動篩系列，YK 和 ZKB 自同步直線振動篩系列，等厚、概率篩系列，冷熱礦篩系列。這些設(shè)備雖然存在著故障較多、壽命較短的問題，但是他們的研制成功基本上滿足了國內(nèi)需要，標(biāo)志著我國篩分機走上了獨立發(fā)展的道路。 (3) 提高階段 進(jìn)入改革開放的 80 年代，我國篩分機的發(fā)展也進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。成功研制了振動概率篩系列、 旋轉(zhuǎn)概率篩系列 ，完成了箱式激振器等厚篩系列、 自同步重型等厚篩系列、 重型冷熱礦篩系列、馳張篩、螺旋三段篩的研制，粉料直線振動篩、琴弦振動篩、旋流振動篩、立式圓筒篩的研制也取得成功。 國外： 國外從 16 世紀(jì)開始篩分機械的研究與生產(chǎn)，在 18 世紀(jì)歐洲工業(yè)革命時期，篩分機械得到迅速發(fā)展，到本世紀(jì)，篩分機械發(fā)展到一個較高水平。德國的申克公司可提供 260 多種篩分設(shè)備，STK 公司生產(chǎn)的篩分設(shè)備系列品種較全，技術(shù)水平較高，KHD 公司生產(chǎn) 200 多種規(guī)格篩分設(shè)備，通用化程度較高，KUP 公司和海因勒曼公司都研制了雙傾角的篩分設(shè)備。美國 RNO 公司新研制了 DF11 型雙頻率篩，采用了不同速度的激振器。DRK 公司研制成三路分配器給料，一臺高速電機驅(qū)動。日本東海株式會社和RXR 公司等合作研制了垂直料流篩，把旋轉(zhuǎn)運動和旋回運動結(jié)合起來，對細(xì)料一次分級特別有效。英國為解決從濕原煤中篩出細(xì)粒末煤，研制成功旋流概率篩。前蘇聯(lián)研制了一種多用途兼有共振篩和直線振動篩優(yōu)點的自同步直線振動篩。 綜合國內(nèi)外篩分機械發(fā)展現(xiàn)狀，篩分機械將向以下幾個方向發(fā)展。 (1) 向大型化發(fā)展。工業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程促使企業(yè)規(guī)模增大，生產(chǎn)能力大大提高。如從前我國選煤廠生產(chǎn) 200～300 萬t/a 就是大型的，而現(xiàn)在出 1200 萬t/a 的選煤廠， 這就需要大型篩分機與之配套，德國 KHD 公司生產(chǎn)的 USK 篩機已達(dá) 4500mm×6000mm， 篩面達(dá) 27m2，德國的另一篩子技術(shù)公司生產(chǎn)的 5500mm ×11000m 的篩機，篩面達(dá) 60. 5m2。 (2) 向重型超重型篩發(fā)展。大的礦業(yè)工程需要處理大塊物料，法國素梅斯塔公司生產(chǎn)的振動棒可處理直徑達(dá) 1m 以上的大塊物料。 (3) 向理想運動軌跡振動篩發(fā)展。以提高各區(qū)段的篩分效率和整個篩機生產(chǎn)率為目標(biāo)，尋找一種以理想運動方式為基礎(chǔ)的新型篩分機成為篩分設(shè)備發(fā)展的一個新方向。較為理想的篩面運動方式是：在垂直方向上，入料端的振幅大于出料端的振幅， 沿長度方向上，從入料端到出料端，物料運動速度遞減。在此理想情況下，可以創(chuàng)造良好的透篩環(huán)境。該理想篩機的篩分效果要優(yōu)于一般的篩分機械。 (4) 向反共振振動篩發(fā)展。以減輕整機重量、降低成本、提高使用壽命和可靠性為目標(biāo)，提出新型的反共振振動篩機。該篩機是以質(zhì)體 m1 為工作體，而激振器安裝在質(zhì)體 m2 上。該新型篩機機體大大簡化，參振質(zhì)量可以減少 30%～50 %，激振力也可以隨之減小，由此可以保證強度和剛度，降低振動噪音，并可得到良好的減振效果。 (5) 向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展。這是便于設(shè)計、生產(chǎn)和降低成本的有效途徑，德國 KHD 公司生產(chǎn)的 USL 和 USK 篩機的側(cè)板、篩板、橫梁、傳動軸均已實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，振動器也只有三種，同屬德國的申克公司生產(chǎn)的冷、熱燒結(jié)礦篩和等厚篩只有兩種標(biāo)準(zhǔn)，可見三化程度之高。 (6) 應(yīng)用自同步技術(shù)。采用雙電機自同步技術(shù)以代替齒輪強迫同步，可簡化結(jié)構(gòu)， 降低噪音，從而簡化了機器潤滑、維護和檢修等經(jīng)常性的工作，減少設(shè)備故障。 (7) 振動強度增大。篩機的振動過程逐漸強化，以取得較大的速度和加速度，從而提高生產(chǎn)能力和篩分效率。日本和德國的篩機所采用的振次為 980r/min，振動強度為 4. 5～7g，圓振動篩的傾角達(dá) 25～30°。 (8) 向空間發(fā)展。針對細(xì)物料，先后出現(xiàn)了旋流振動篩、錐型振動篩、蝶型振動篩、旋轉(zhuǎn)概率篩等，既減少占地面積，又提高生產(chǎn)能力和篩分效率。 (9) 向難篩分物料篩機發(fā)展。對于 d<1mm、含水 7%～14%的細(xì)濕物料的干篩以及水煤漿、垃圾處理等，篩分難度很大，德國海因勒曼公司生產(chǎn)的馳張篩，物料運動速度達(dá) 1.3m/ s，篩分效率達(dá) 90%～95%。為解決難篩分物料篩分開創(chuàng)了先河。 (10) 共振篩系列發(fā)展停滯，振動篩系列日益壯大。 二、論文（設(shè)計）研究的內(nèi)容 1. 重點解決的問題 1、3090 型直線振動篩的功用及結(jié)構(gòu)特點分析 2、3090 型直線振動篩的主要技術(shù)參數(shù)的確定 3、3090 型直線振動篩設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計 1) 3090 型直線振動篩設(shè)計總裝配圖、2)主要部件圖、3)撰寫祥細(xì)設(shè)計說明書、 4、翻譯外文資料一篇. 2. 擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路） 1. 直線振動篩的工作原理及方案的比較確定 2. 直線振動篩設(shè)計計算 3. 使用畫圖軟件作圖 4. 經(jīng)濟環(huán)保性分析 5. 參考文獻(xiàn) 3. 本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果 1.3090 型直線振動篩設(shè)計總裝配圖 2. 主要部件圖 3. 設(shè)計說明書 三、論文（設(shè)計）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù)）； 1. 直線振動細(xì)篩的工作原理及方案的比較確定 2. 直線振動篩設(shè)計計算 3. 作圖 4. 經(jīng)濟環(huán)保性的分析 2. 論文（設(shè)計）進(jìn)度計劃第 1 周：收集相關(guān)資料 第 2 周：閱讀整理所收集資料 第 3 周：撰寫開題報告初稿交指導(dǎo)老師修改 第 4 周：完成開題報告，并進(jìn)行答辯 第 5 周：3090 型直線振動篩結(jié)構(gòu)特點分析第 6 周：3090 型直線振動篩總體方案設(shè)計 第 7 周：3090 型直線振動篩主要參數(shù)分和選擇 第 8 周：3090 型直線振動篩的結(jié)構(gòu)設(shè)計 繪制裝配圖 第 9 周：3090 型直線振動篩的結(jié)構(gòu)設(shè)計 修改完什裝配圖 第 10 周：繪制 3090 型直線振動篩零件圖 第 11 周：繪制 3090 型直線振動篩零件圖 第 12 周：撰寫 3090 型直線振動篩設(shè)計說明書 第 13 周：修改完成 3090 型直線振動篩設(shè)計說明書 第 14 周：翻起外文資料 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) 1. 張澤榮，樊智敏，王永巖. 大型直線振動篩的疲勞壽命及可靠性分析. 煤炭學(xué)報， 2014. 2. 張立，仲梁維. 直線振動篩的動力學(xué)和疲勞分析. 上海理工大學(xué)學(xué)報，2009. 3. 吳麗娟，李惠彬. 直線振動篩振動特性分析. 北京理工大學(xué)，2004. 4. 王永巖，石甲斌，張澤榮. 直線振動篩相似模擬動應(yīng)力研究. 實驗力學(xué)，2012. 5. 張路霞，趙冬晗. 直線振動篩的仿真分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn). 礦山機械，2010. 6. 王永巖，毛會慶，臧琳，呂宜美，張紅霞. 大型直線振動篩動應(yīng)力分析與模型動態(tài)分析. 選煤技術(shù)，2010. 7. 李玉鳳，李永志，潘東明，張學(xué)成，鮑玉新. 直線振動篩運動學(xué)參數(shù)的確定. 煤礦機械，2008. 8. 孫偉,李朝峰,馬輝,聞邦椿. 直線振動篩可視化設(shè)計計算系統(tǒng)的研究與開發(fā). 機床與液壓，2007. 9. 陳勤偉，莫志揚. 自同步直線振動篩的設(shè)計與結(jié)構(gòu)分析. 選煤技術(shù)，2001. 10.夏歡. 直線振動篩的工作原理與運動學(xué)參數(shù)選擇. 機械工程與自動化，2012. 11.侯勇俊,李國忠,劉洪斌,張明洪. 變直線振動篩工作原理及仿真. 石油礦場機械，2003. 12. 彭瓊梅，尹友中. 自同步直線振動篩的動力學(xué)分析及實際應(yīng)用. 建設(shè)機械技術(shù)與管理.，2005. 13. 劉晉峰，來 彬. 直線振動篩下橫梁的動態(tài)特性分析. 機械管理開發(fā)，2007. 14. 張青召，馬勝鋼，劉蘭榮. 大型直線振動篩啟動過程的仿真分析. 礦山機械， 2012. 15. 朱清慧，王志奎. 大型直線振動篩故障診斷在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016. 16. LIU Chu-sheng，ZHANG Shi-min，ZHOU Hai-pei，LI Jun，XIA Yun-fei，PENG Li-ping，WANG Hong. Dynamic analysis and simulation of four-axis forced synchronizing banana vibrating screen of variable linear trajectory . Central South University Press and Springer-Verlag Berlin Heidelberg， 2012. 17. LI Wen-ying，MI Zhao-yang ，WU Wang-guo ，XIONG Shi-bo . Application of experimental modal analysis technique to structural design of linear vibrating screen. JOURNAL OF COAL SCIENCE & ENGINEEING ，2004. 18. SONG Bao-cheng, LIU Chu-sheng, PENG Li-ping, LI Jun. Dynamic analysis of new type elastic screen surface with multi degree of freedom and experimental validation. J. Cent. South Univ.，2015. 19. PENG Li-ping, LIU Chu-sheng, LI Jun, WANG Hong. Static-deformation based fault diagnosis for damping spring of large vibrating screen. J. Cent. South Univ，2014. 20. LI Jun, LIU Chu-sheng, PENG Li-ping， WANG Hong. Free vibration of vibrating device coupling two pendulums using multiple time scales method. Central South University Press and Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2013. 附：文獻(xiàn)綜述或報告 文獻(xiàn)綜述 振動篩機械廣泛應(yīng)用于冶金、煤炭、礦山、建材、交通等行業(yè)，是生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備。隨著行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級改造的需要，對篩分機械產(chǎn)品提出了大型化、智能化的要求。然而，目前我國篩分機械行業(yè)的發(fā)展卻不盡人意，多種問題的存在制約了行業(yè)的發(fā)展。由于篩分機械的增大，篩體的動負(fù)荷隨即增大，常常會引起篩體結(jié)構(gòu)強度和剛度不足，導(dǎo)致篩體變形過大，甚至使篩體出現(xiàn)斷梁、側(cè)板開焊及斷裂等故障，嚴(yán)重影響用戶的生產(chǎn)和制造廠家的信譽。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和環(huán)保節(jié)能意識的日益增強,潔凈省時省力省電篩分技術(shù)越來越受到重視；近年來篩分理論不斷發(fā)展,使得振動篩的發(fā)展提高了廣闊的市場。從篩分效率和處理能力來講，當(dāng)被篩物料或給料量有變化時，都會影響篩機篩分效果。起振、停振時間長,并且要通過共振區(qū)，特別是篩機停振過程,共振現(xiàn)象對機體的損壞十分嚴(yán)重。因此，需要對振動設(shè)備進(jìn)行動力特性分析的研究，從而進(jìn)行更好的優(yōu)化設(shè)計，達(dá)到更好的性能,更高的篩分效率和更長使用壽命。 振動篩在工業(yè)上應(yīng)用及發(fā)展中經(jīng)歷了如此長時間而未被淘汰的這個事實本身就說明 它從結(jié)構(gòu)到工作原理基本上是可靠的及合理的，性能也是比較好的，產(chǎn)品 技術(shù)成熟， 雖然它也有些缺點，但要將它從篩分機械中淘汰出去是相當(dāng)困難的。振動篩在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)仍是十分必要的及有價值的。 國內(nèi)篩分機械發(fā)展概況 由于工業(yè)發(fā)展緩慢，基礎(chǔ)比較薄弱，理論研究和技術(shù)水平落后，我國篩分機械的發(fā)展是本世紀(jì)近 50 年的事情，大體上可分為三個階段。 (1)仿制階段 這期間，仿制了前蘇聯(lián)的ГУП系列圓振動篩、BKT—11、BKT—OMZ 型搖動篩； 波蘭的 WK—15 圓振動篩、CJM—21 型搖動篩和 WP1、WP2 型吊式直線振動篩。這些篩分機仿制成功為我國篩分機械的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ) ，并培養(yǎng)了一批技術(shù)人員。(2)自行研制階段 從 1966 年到 1980 年研制了一批性能優(yōu)良的新型篩分設(shè)備，有 1500mm3000mm 重型振動篩及系列，15m2、30m2 共振篩及系列，煤用單軸、雙軸振動篩系列，YK 和 ZKB 自同步直線振動篩系列，等厚、概率篩系列，冷熱礦篩系列。這些設(shè)備雖然存在著故障較多、壽命較短的問題，但是他們的研制成功基本上滿足了國內(nèi)需要，標(biāo)志著我國篩分機走上了獨立發(fā)展的道路。 (3) 提高階段 進(jìn)入改革開放的 80 年代，我國篩分機的發(fā)展也進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。成功研制了振動概率篩系列、 旋轉(zhuǎn)概率篩系列 ，完成了箱式激振器等厚篩系列、 自同步重型等厚篩系列、 重型冷熱礦篩系列、馳張篩、螺旋三段篩的研制，粉料直線振動篩、琴弦振動篩、旋流振動篩、立式圓筒篩的研制也取得成功。 國外篩分機械發(fā)展 國外從 16 世紀(jì)開始篩分機械的研究與生產(chǎn)，在 18 世紀(jì)歐洲工業(yè)革命時期，篩分機械得到迅速發(fā)展，到本世紀(jì)，篩分機械發(fā)展到一個較高水平。德國的申克公司可提供 260 多種篩分設(shè)備，STK 公司生產(chǎn)的篩分設(shè)備系列品種較全，技術(shù)水平較高，KHD 公司生產(chǎn) 200 多種規(guī)格篩分設(shè)備，通用化程度較高，KUP 公司和海因勒曼公司都研制了雙傾角的篩分設(shè)備。美國 RNO 公司新研制了 DF11 型雙頻率篩，采用了不同速度的激振器。DRK 公司研制成三路分配器給料，一臺高速電機驅(qū)動。日本東海株式會社和RXR 公司等合作研制了垂直料流篩，把旋轉(zhuǎn)運動和旋回運動結(jié)合起來，對細(xì)料一次分 級特別有效。英國為解決從濕原煤中篩出細(xì)粒末煤，研制成功旋流概率篩。前蘇聯(lián)研制了一種多用途兼有共振篩和直線振動篩優(yōu)點的自同步直線振動篩。 篩分機械發(fā)展方向 綜合國內(nèi)外篩分機械發(fā)展現(xiàn)狀，篩分機械將向以下幾個方向發(fā)展。 (1) 向大型化發(fā)展。工業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程促使企業(yè)規(guī)模增大，生產(chǎn)能力大大提高。如從前我國選煤廠生產(chǎn) 200～300 萬t/a 就是大型的，而現(xiàn)在出 1200 萬t/a 的選煤廠， 這就需要大型篩分機與之配套，德國 KHD 公司生產(chǎn)的 USK 篩機已達(dá) 4500mm×6000mm， 篩面達(dá) 27m2，德國的另一篩子技術(shù)公司生產(chǎn)的 5500mm ×11000m 的篩機，篩面達(dá) 60. 5m2。 (2) 向重型超重型篩發(fā)展。大的礦業(yè)工程需要處理大塊物料，法國素梅斯塔公司生產(chǎn)的振動棒可處理直徑達(dá) 1m 以上的大塊物料。 (3) 向理想運動軌跡振動篩發(fā)展。以提高各區(qū)段的篩分效率和整個篩機生產(chǎn)率為目標(biāo)，尋找一種以理想運動方式為基礎(chǔ)的新型篩分機成為篩分設(shè)備發(fā)展的一個新方向。較為理想的篩面運動方式是：在垂直方向上，入料端的振幅大于出料端的振幅， 沿長度方向上，從入料端到出料端，物料運動速度遞減。在此理想情況下，可以創(chuàng)造良好的透篩環(huán)境。該理想篩機的篩分效果要優(yōu)于一般的篩分機械。 (4) 向反共振振動篩發(fā)展。以減輕整機重量、降低成本、提高使用壽命和可靠性為目標(biāo)，提出新型的反共振振動篩機。該篩機是以質(zhì)體 m1 為工作體，而激振器安裝在質(zhì)體 m2 上。該新型篩機機體大大簡化，參振質(zhì)量可以減少 30%～50 %，激振力也可以隨之減小，由此可以保證強度和剛度，降低振動噪音，并可得到良好的減振效果。 (5) 向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展。這是便于設(shè)計、生產(chǎn)和降低成本的有效途徑，德國 KHD 公司生產(chǎn)的 USL 和 USK 篩機的側(cè)板、篩板、橫梁、傳動軸均已實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，振動器也只有三種，同屬德國的申克公司生產(chǎn)的冷、熱燒結(jié)礦篩和等厚篩只有兩種標(biāo)準(zhǔn)，可見三化程度之高。 (6) 應(yīng)用自同步技術(shù)。采用雙電機自同步技術(shù)以代替齒輪強迫同步，可簡化結(jié)構(gòu)， 降低噪音，從而簡化了機器潤滑、維護和檢修等經(jīng)常性的工作，減少設(shè)備故障。 (7) 振動強度增大。篩機的振動過程逐漸強化，以取得較大的速度和加速度，從而提高生產(chǎn)能力和篩分效率。日本和德國的篩機所采用的振次為 980r/min，振動強度為 4. 5～7g，圓振動篩的傾角達(dá) 25～30°。 (8) 向空間發(fā)展。針對細(xì)物料，先后出現(xiàn)了旋流振動篩、錐型振動篩、蝶型振動篩、旋轉(zhuǎn)概率篩等，既減少占地面積，又提高生產(chǎn)能力和篩分效率。 (9) 向難篩分物料篩機發(fā)展。對于 d<1mm、含水 7%～14%的細(xì)濕物料的干篩以及水煤漿、垃圾處理等，篩分難度很大，德國海因勒曼公司生產(chǎn)的馳張篩，物料運動速度達(dá) 1.3m/ s，篩分效率達(dá) 90%～95%。為解決難篩分物料篩分開創(chuàng)了先河。 (10) 共振篩系列發(fā)展停滯，振動篩系列日益壯大。我國篩分機械發(fā)展策略探討 80 年代以來，我國的篩分技術(shù)是有長足發(fā)展的，很多單位已經(jīng)掌握了篩分機械的設(shè)計理論和方法，進(jìn)行了很有成效的研制工作，解決了很多實際問題?？梢哉f，我國的篩分技術(shù)目前已接近世界先進(jìn)水平，但仍有差距，還要努力。在今后，要做好以下幾點工作： (1) 研究先進(jìn)篩分理論，發(fā)展新型篩分機械。以物料理想運動軌跡理論、自同步理論、新型隔振技術(shù)為代表的篩分理論的發(fā)展將導(dǎo)致新型高效篩分機械的出現(xiàn)。同時也將導(dǎo)致篩分機各項功能參數(shù)的優(yōu)化，獲得功能更優(yōu)良、結(jié)構(gòu)更合理的篩分機。 (2) 發(fā)展大、重、超重型篩分設(shè)備。我國有 30 多個篩分設(shè)備生產(chǎn)廠家，可提供 200 多個品種，但是，許多廠家缺乏制造大型、重型和超重型篩機的關(guān)鍵設(shè)備和開發(fā)能力， 為適應(yīng)篩分機械的發(fā)展方向，應(yīng)在大型、重型和超重型篩機的研制上下功夫。 (3) 研究難篩分物料的篩分機械。為解決粒度小于 1mm、含水 7%～14%的細(xì)料、濕料篩分難度大的問題，應(yīng)加大科研力量研制弛張篩、高頻振動脫水篩、 真空抽氣高頻振動細(xì)篩等有特殊用途的篩分設(shè)備。 (4) 提高“三化”程度。為了便于設(shè)計、安裝和調(diào)試，便于大批量生產(chǎn)和降低成本， 必須投入大量的人力、物力和財力搞好篩機設(shè)備的“三化”工作，主要包括篩機品種、振動器、篩框側(cè)板、篩板、橫梁、傳動軸等設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，應(yīng)加快其進(jìn)程。 (5) 加強篩分設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)的研究。篩框的強度是技術(shù)關(guān)鍵，主要問題是側(cè)板開裂、篩框變形等。應(yīng)研究焊接、鉚接工藝和篩框結(jié)構(gòu)等；篩板固定可靠性也是一個技術(shù)關(guān)鍵，要研究可靠程度較高的固定方式和防松結(jié)構(gòu)；振動器是篩分機械上的關(guān)鍵部件， 要研究新結(jié)構(gòu)的振動器，篩板是篩分機又一關(guān)鍵部件，要研究新材料、新工藝，提高其壽命；對軸承潤滑脂的耐候與防凝、橡膠彈簧的抗振與耐疲勞等問題應(yīng)進(jìn)行專項攻關(guān)研究。 (6) 搞好引進(jìn)與吸收工作。應(yīng)在 80 年代從國外引進(jìn)設(shè)計制造的基礎(chǔ)上繼續(xù)引進(jìn)， 同時還要立足國內(nèi)，自力更生。國內(nèi)高校、科研部門、用戶和制造廠家四位一體，搞好協(xié)作，聯(lián)合攻關(guān)，不斷提高我國篩分機械的設(shè)計、生產(chǎn)和制造的水平。 指導(dǎo)教師評閱意見（對選題情況、研究內(nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評閱） 簽字： 年 月 日 審 核 意 見 教研室主任意見 簽字： 年 月 日 學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會意見 簽字： 年 月 日公章： 畢業(yè)論文（設(shè)計） 題目名稱：3090型直線振動篩結(jié)構(gòu)設(shè)計 所在學(xué)院： 專業(yè)（班級）： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 評閱人： 院 長 ： 3090型直線振動篩結(jié)構(gòu)設(shè)計 總計：畢業(yè)論文： 表 格： 插 圖： 指導(dǎo)教師： 評 閱 人： 完成時間： vii 摘 要 直線振動篩可能普通人沒有接觸過，也不怎么了解，但是對于在礦場工作過的人來說那肯定是非常熟悉的，因為在任何礦場都離不開對開采礦物的篩選，常用的篩選工具則是振動篩了，而直線振動篩則是眾多篩選工具中最為常用的一種，它的結(jié)構(gòu)形式簡單、性能穩(wěn)定、型號多樣適用于各種大中小型礦場，隨著機械化程度的不斷提高，對于篩分容量的要求越來越大，篩機技術(shù)要求也越來越高。 其他還有兩種振動篩也有不少的應(yīng)用，他們分別是利用圓周運動來分離礦石的圓運動振動篩和利用共振原理來實現(xiàn)礦物篩選的共振篩，我們這里主要研究的是直線振動篩，另外兩種振動篩我們就不多做描述了。直線振動篩不僅僅可以應(yīng)用于篩煤礦，將小顆粒篩選下來，將大塊煤礦篩出，進(jìn)行大煤塊與小煤塊的分離工作；振動篩可以用于豆芽脫皮，通過不停的振動，實現(xiàn)豆芽與豆芽皮的自動分離，操作簡單生產(chǎn)效率高；此外振動篩還可以根據(jù)孔的大小不同來篩選不同規(guī)格的網(wǎng)釘；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以用振動篩篩選玉米、黃豆、小麥、花椒等，他們的工作原理基本相同，只是篩網(wǎng)種類不同，最終目的是達(dá)到兩種介質(zhì)的分離。目前人們通過對振動篩的不斷改進(jìn)，不斷研發(fā)與更新，已經(jīng)發(fā)明了陶瓷振動篩和超聲波振動篩，能達(dá)到很高的分篩精度（200-600目），并且可以24小時連續(xù)不間斷的工作。 雖然目前我國振動篩水平在制造加工工藝等方面已經(jīng)取得了不錯的成果但是我們的缺點和不足也同樣存在著，這就需要我們來根據(jù)生產(chǎn)的需求對現(xiàn)有產(chǎn)品不斷改進(jìn)、更新，核心技術(shù)上不斷開發(fā)、研究與深入，自主研發(fā)，做自己的產(chǎn)品。只有掌握其真正的核心技術(shù)，才能成為技術(shù)的主導(dǎo)者，才能在日益嚴(yán)峻的采礦工具市場中站穩(wěn)腳跟與時俱進(jìn)從而不被淘汰，振動篩的發(fā)展不但會對分離技術(shù)帶來巨大技術(shù)還會帶動國民經(jīng)濟的發(fā)展，因此生產(chǎn)及研發(fā)滿足生產(chǎn)需求的新型振動篩具有很廣闊的市場前景。 關(guān)鍵詞：篩選、大功率雙電機直線振動篩、電同步、Solidworks三維建模軟件、整體構(gòu)造的計算與制作 II Abstract Linear vibrating screen may have no contact with ordinary people, do not know how, but for the people who worked in the mines that must be very familiar with, because in any field cannot do without screening on mining, screening tools commonly used is the linear vibrating screen, vibrating screen is large screen one of the most commonly used tools, its structure is simple, stable performance, suitable for various types of large and small mines, along with the increasing degree of mechanization, the requirement for screening capacity is more and more big screen machine, the technical requirements of increasingly high. There are two kinds of vibration sieve also has many applications, they are circular motion to separate vibration sieve and ore utilization of circular motion using resonance principle to realize the resonance sieve screening mineral, here we mainly study the linear vibrating screen, the other two vibrating screen we do not describe. Linear vibrating screen can not only be applied to sieve coal mine, the small particle filtering down, to screen out the large coal mine, coal separation large and small coal; can be used for peeling sprouts shaker, through continuous vibration, automatic separation of bean and bean sprouts skin, simple operation and high production efficiency; in addition, vibration sieve according to the size of the hole is different to screen different net nail; agricultural production of corn, soybeans, wheat can be screened, the pepper shaker, its working principle is basically the same, but different types of screen, the ultimate goal is to achieve the separation of two media. At present people through the continuous improvement of the vibrating screen, development and renewal, has invented the ceramic vibrating screen and ultrasonic vibration sieve, can achieve high screening precision (200-600), and 24 hours of continuous work. Although China's vibrating screen level in the manufacturing process and has achieved good results but our shortcomings also exist, which we need to according to the production requirements of existing products continue to improve and update the core technology research and development, in-depth, independent research and development, to do their own products. Only by grasping the real core technology, to become a leader in technology, in order to gain a firm foothold in the times of increasingly severe market mining tools so as not to be eliminated, the development of vibrating screen will not only bring huge technology for separation technology will promote the development of the national economy, so the production and development of production to meet the new demand with a vibration sieve broad market prospects. Key words: screening, high-power dual motor linear vibration screen, electrical synchronous, Solidworks three-dimensional modeling software, the overall structure of the calculation and production ? III IV 目錄 摘 要 I Abstract II 目錄 IV 第一章 緒論 1 1.1論文的目標(biāo)選擇與制作意義 1 1.2國內(nèi)外振動分選機械的發(fā)展 1 1.2.1我國振動分選機械的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2.2篩分機械發(fā)展方向 2 1.2.4國內(nèi)振動篩的發(fā)展計劃及展望 2 第二章 整體方案的初步擬定 3 2.1直線振動細(xì)篩的工作原理 3 2.2振動篩的比較與選取 5 2.2.1常規(guī)篩選分揀法 5 2.2.2概率分揀分類法 6 2.2.3等厚度分揀法 6 2.2.4概率等厚分揀篩選法 6 顧名思義就是它將概率篩分和等厚篩分的優(yōu)點結(jié)合在一起從而做出來的篩選機械。 6 2.2.5選用哪種篩分方法 6 2.3振動形式采用哪一種 6 2.3.1非共振篩 7 2.3.2共振篩 7 2.4篩體運行路徑的設(shè)計 7 2.4.1圓形運動路徑 7 2.4.2直線運動軌跡 7 2.5 確定振動形式 8 2.5.1彈性連桿式 8 2.5.2確定激振方式 8 2.6選擇隔振系統(tǒng) 8 2.7選擇篩箱和篩面 9 2.7.1篩箱 9 2.7.2篩面的固定方法 9 第三章 直線振動篩設(shè)計計算 10 3.1確定工藝參數(shù) 10 3.2 直線振動篩運動學(xué)參數(shù)的選擇及計算 10 振動次數(shù)的計算 10 3.3 動力學(xué)參數(shù)的選擇計算 11 3.3.1 動力學(xué)參數(shù)的初算 11 3.3.2 驗算動力學(xué)參數(shù) 12 3.3.3 選擇振動電機 14 3.4 彈簧參數(shù)計算 14 第四章 振動篩三維模型的建立 19 4.1 Solidworks軟件概述 19 4.1.1 Solidworks軟件簡介 19 4.1.2 Solidworks軟件的特點 19 4.2 直線振動篩零件三維模型的建立 19 4.2.1 側(cè)板 19 4.2.2 橫梁 20 4.2.3 箱體支撐 20 圖4.4 箱體支撐 21 4.2.4 電機支架 21 4.2.5 加強板 22 4.2.6 出料擋板 23 4.2.7 后擋板 23 4.2.8 篩體裝配 24 4.2.9 標(biāo)準(zhǔn)件 25 4.3激振器裝配圖 26 4.3.1激振頭裝配 26 4.3.2激振器裝配圖 26 4.4直線振動篩三維模型的總裝圖 27 4.5三維模型向二維工程圖的轉(zhuǎn)換 28 第五章 經(jīng)濟環(huán)保性分析 30 第六章 總結(jié) 31 參考文獻(xiàn) 32 結(jié)束語 34 附錄 35 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 vii 3090型直線振動篩結(jié)構(gòu)設(shè)計 第一章 緒論 1.1論文的目標(biāo)選擇與制作意義 在機械化日益發(fā)達(dá)的這個時代，很多的傳統(tǒng)行業(yè)都運用了振動篩，小的有豆芽去殼振動篩，大的有煤礦大型振動篩，都在相關(guān)行業(yè)起到不可或缺的作用。同時隨著現(xiàn)代工業(yè)化不斷的革新與發(fā)展振動篩行業(yè)也在順應(yīng)市場的潮流不斷的創(chuàng)新與改進(jìn)。 近年來篩分理論不斷發(fā)展,使得振動篩的發(fā)展提高了廣闊的市場。從篩分效率和處理能力來講，當(dāng)被篩物料或給料量有變化時，都會影響篩機篩分效果。振動篩在剛開始振動與振動停止時用時都是比較長的，并且這兩個過程都會出現(xiàn)共振現(xiàn)象，尤其在停止時特備明顯，共振現(xiàn)象使機體的使用壽命大大縮短，提前報廢。因此，需要對振動設(shè)備進(jìn)行動力特性分析的研究，從而進(jìn)行更好的優(yōu)化設(shè)計，達(dá)到更好的性能,更加簡單實用的結(jié)構(gòu)，更加大的產(chǎn)量以及更加穩(wěn)定的性能。 雖然振動篩結(jié)構(gòu)簡單，形式比較單一，但是在振動篩的發(fā)明到現(xiàn)在許多工業(yè)上依舊實用傳統(tǒng)的振動篩而沒有更好的產(chǎn)品來替換它由此可見振動篩在現(xiàn)代工業(yè)上的應(yīng)用在以后任然會占據(jù)一方市場，同時因為它的結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，性能穩(wěn)定以及成熟的設(shè)計使得它在篩分機械中的地位可以說是非常的牢固。所以說振動篩在當(dāng)今的市場甚至以后很長一段時期都將處于一個非常重要的地位。 1.2國內(nèi)外振動分選機械的發(fā)展 1.2.1我國振動分選機械的發(fā)展現(xiàn)狀 我國作為發(fā)展中國家，工業(yè)的發(fā)展水平一直跟不上發(fā)達(dá)國家，技術(shù)核心力量也比較薄弱，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美等發(fā)達(dá)國家，知道本世紀(jì)50年代，國內(nèi)的篩分機技術(shù)才開始起步，它主要經(jīng)歷了3個發(fā)展階段。 (1)仿制階段 我國分篩機剛剛起步時，完全沒有自主研發(fā)能力，在這個時間內(nèi)，我國仿制了一些發(fā)達(dá)國家，向前蘇聯(lián)、波蘭等國生產(chǎn)的利用圓周運動來分離礦石的圓運動振動篩和利用共振原理來實現(xiàn)礦物篩選的共振篩。并且根據(jù)它們各自的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢都被產(chǎn)品都成功的用于了工作生產(chǎn)。 (2)自行研制階段 19世紀(jì)后期我國開始自行研發(fā)篩分機，先后生產(chǎn)出了重型振動篩及共振篩，單軸雙軸振動篩，同步直線振動篩等。雖然這些設(shè)備存在著各種缺點，如不能解決共振問題，振動篩的壽命很短，生產(chǎn)成本高、效率低等眾多問題，但是他們的成功研制標(biāo)志著我國振動篩的研制基本滿足了國內(nèi)生產(chǎn)的需求。 (3)提高階段 改革開發(fā)以來，在原來的研發(fā)基礎(chǔ)上，對振動篩的不足之處進(jìn)行了改進(jìn)，并成功了一系列的新產(chǎn)品。但是即使在現(xiàn)代工業(yè)的推動下振動篩的研發(fā)與制造行業(yè)有了一個質(zhì)的變革，但是我們?nèi)稳徊粷M足，在新型振動產(chǎn)品的研發(fā)與改進(jìn)方面也有了一定得發(fā)展。 1.2.2篩分機械發(fā)展方向 在重型篩分機這塊（這里的重指大塊物料)，現(xiàn)在好多工作場合需要處理大的物料，尤其是煤礦工程上，國外已經(jīng)設(shè)計制作出了篩選直徑在1.5米以上的棒式振動篩選機。 同時振動強度增大。篩機的振動過程逐漸強化，以取得較大的速度和加速度，從而提高生產(chǎn)能力和篩分效率。日本和德國的篩機所采用的振次為980r/min，振動強度為4. 5～7g，圓振動篩的傾角達(dá)25～30°。 1.2.4國內(nèi)振動篩的發(fā)展計劃及展望 我國作為發(fā)展中國家，要想在世界經(jīng)濟中占有一定地位，就必須努力發(fā)展工業(yè)，真正掌握其核心技術(shù)，向大、重和超重型方向發(fā)展；研究反共振振動篩來提高其使用壽命；引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)水平，在我國自主研發(fā)的同時，也要與世界接軌，不斷借鑒國外先進(jìn)技術(shù)水平，提高自己，千萬不能閉門造車，一定要施行走出去策略，與世界工業(yè)水平共同發(fā)展。 60 第二章 整體方案的初步擬定 2.1直線振動細(xì)篩的工作原理 直線振動篩是利用偏心塊的圓周運動利用慣性來使得整個篩體實現(xiàn)不停的振動，它是由電機來提供動力，激振器來提供振動慣性的。一般情況來看直線振動篩是有兩個驅(qū)動軸來轉(zhuǎn)動的，同時兩個驅(qū)動軸反向轉(zhuǎn)動，這樣就消除了水平方向的運動慣性同時疊加了豎直方向的振動力。 圖2.1 直線振動篩示意圖 1. 物料在篩面上的拋射 做圓周運動的偏心塊，點O在篩箱上的運動軌跡為AB，它的加速度是a（圖2.2），如圖中所示是加速度a的方向：在AO之間運動的點a，面向右側(cè)；而當(dāng)a在BO之間時，面向左側(cè)，可以看成它是一個AB為直徑，O為圓心的圓上面向心加速度在AB上的投影的一點L1。設(shè)A為篩箱的振幅（等于AO或BO），振動頻率為ω，則 a=Aω2sinφ （2-1） 式中 —為OL1與OC之間的夾角，OC為垂直于軌跡AB的直線。 垂直于篩面的加速度分量ay為： ay=isinα+β=Aω2sinφsinα+β （2-2） 式中 α—振動曲線與水平線之間的夾角； β—篩面所傾斜的角度。 圖2.2 使振動篩上的篩選物做拋射運動的工作原理： ay≥gcosβ （2-3） 令這時的運動角度φ作為一開始的拋射角度那么 Aω2sinφLsinα+β≥gcosβ （2-4） sinφL=gcosβAω2sinφLsinα+β=cosβKsinα+β=1KV （2-5） 式中 K=Aω2g為篩子的加速度系數(shù)，KV是物料的拋射系數(shù)。[1] KV與K的關(guān)系在此為 KV=Ksinα+βcosβ （2-6） 為了保證篩分效率高，篩子的生產(chǎn)量大，必須選擇合適的KV值。[1] 2.2振動篩的比較與選取 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求我對目前現(xiàn)有的幾種振動篩的功能及優(yōu)缺點進(jìn)行分析對比然后選取了直線振動篩這一結(jié)構(gòu)形式來作為本次論文的主體設(shè)計。在此我了解了振動分選的幾種基本方法：常規(guī)篩選分揀法、概率分揀分類法、等厚度分揀法等。在這了我們來分析一下每種方法的原理及優(yōu)缺點。 2.2.1常規(guī)篩選分揀法 在常見的分揀篩選方法已經(jīng)在相關(guān)的工業(yè)部分應(yīng)用了很長的時間，同時在使用過程中不斷的改進(jìn)與創(chuàng)新已經(jīng)使得普通振動篩的設(shè)計趨于完美并且還在不斷的改進(jìn)與完善中。這種振動篩工作的時候它篩網(wǎng)上的物料厚度是呈現(xiàn)一個遞減趨勢的，因為在進(jìn)料口端是物料容易堆積的地方，而隨著物料向出口方向移動，經(jīng)過振動篩的篩選，物料的厚度自然是逐漸的降低的。但是這種機構(gòu)的物料厚度需要大于等于2-3倍的篩孔直徑，能夠?qū)⒘６扰c篩孔直徑相差不多的物料進(jìn)行振動分離，在整個工作進(jìn)行的同時，因為厚度不同使得整體物料自動形成了分層，即顆粒小的物料向下走，顆粒大的向上移這一現(xiàn)象。這樣的話顆粒小與篩孔的物料就會透過篩體向下輸送顆粒大的物料就會順著篩體向前移動，從而達(dá)到了分離不同粒度的物料的目的。 由上面的原理我們很容易就能知道，篩面長短很關(guān)鍵，篩面越長效率就越高。 這樣的振動篩有一下的結(jié)構(gòu)特點： （1）總的物料厚度一般不高于篩面上留下的物料厚度的3倍 （2）整體結(jié)構(gòu)裝配簡潔，維修方便 （3）更換不同的篩網(wǎng)可以進(jìn)行多種精度物料的篩分 （4）安裝調(diào)試過程簡單。 （5）篩網(wǎng)為易損件，需要經(jīng)常維護及更換。 （6）整體效率偏低同時占用很大的工作場地。 （7）由于物料非理想化，在實際生產(chǎn)中會出現(xiàn)堵料現(xiàn)象。 （8）進(jìn)料口料層厚很難分層。 （9）整體噪音很大，影響周圍環(huán)境。 2.2.2概率分揀分類法 概率分揀從字面意思來看就是利用了篩分成功的概率學(xué)來進(jìn)行篩分的一種機械。其中最常見的振動篩則是多層篩。 多層篩的結(jié)構(gòu)特點： （1） 篩體的傾斜角度大，使得物流能夠快速的下滑同時整體物料層變薄。 （2） 多層篩的篩孔直徑一般偏大，解決了普通篩篩孔堵塞的問題。 （3） 整體布局緊湊小巧，不需要占用很大的使用場地。 （4） 由于篩孔較大影響了整體的篩分精度。 （5） 由于多層篩選同時選用大篩孔，這就解決了臨界顆粒難分篩的難題。 2.2.3等厚度分揀法 等厚度分揀法是通過在進(jìn)料口為物料提供一個使物料有更大的運動加速度的裝置，使物料迅速的鋪平和通過篩面，來使物料實現(xiàn)快速通過及分層的設(shè)備。這樣來實現(xiàn)快速分層，它有一下特點。 （1） 由于加裝了進(jìn)料口的加速裝置使得進(jìn)料口的料層厚度與出料口的料層 厚度相近，這樣的結(jié)構(gòu)形式在細(xì)粒篩分上非常實用。 （2）提高了整體的生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。 （3）總體制作結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修也不方便，正產(chǎn)成本增加。 （4）機構(gòu)笨重，占地面積大。 2.2.4概率等厚分揀篩選法 顧名思義就是它將概率篩分和等厚篩分的優(yōu)點結(jié)合在一起從而做出來的篩選機械。 2.2.5選用哪種篩分方法 由以上對各種篩分方法的介紹與了解我們可以知道概率篩分的精確度不高，等厚篩速度不好把握，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，兩者都不太理想。普通的直線篩分方法雖然存在一定得問題：噪音大，占地面積大等，但是它的優(yōu)點是其它機型無法比擬的：結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、設(shè)計成熟、高篩分精度。 2.3振動形式采用哪一種 工作頻率與固有頻率的比是Z，數(shù)值為2-10。 2.3.1非共振篩 這種振動篩的振動形式使非共振形式的，也就是說這種振動篩沒有共振加持，使得整個篩體的運動載荷較小，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單的特點。[3] 2.3.2共振篩 共振篩的運用主要是在礦上比較多，因為它動力強勁所以大型的振動篩一般都選取共振。主要利用共振原理來進(jìn)行工作。波蘭的ZDR型振動篩雖然取得了比較好的成就，但是它的振動比較大，要求彈簧質(zhì)量比較高，所以目前仍處于試驗研究階段。 該篩為近共振型振動機械，具有以下特點： （1）產(chǎn)量可以說是大的，同時效率也很高。 （2）彈簧剛度不變或與常數(shù)相近。 （3）需要較小的激振力，傳動部件較為緊湊。 （4）振幅擁有良好的穩(wěn)定性，工作穩(wěn)定，振動良好。 2.4篩體運行路徑的設(shè)計 2.4.1圓形運動路徑 圓形運動振動篩的工作原理是它本身具有兩個激振器，這兩個激振器為不平衡鐘的，它們運作時會將運動與力加載在篩體上，使它的運動軌跡為圓形。 當(dāng)物料與物料分離時，通過調(diào)整角度來改變物料的運動速度。該材料的反向運動是用來提高篩子的效率。 2.4.2直線運動軌跡 直線振動篩它是由四個激振器組成，兩個激振器通過激振主軸連接，兩個激振系統(tǒng)的運動時同步且方向相反，這樣的話就抵消了水平方向的振動，加強了豎直方向的振動幅度，從而提高了整體的效率以及生產(chǎn)能力。它的篩面可以一層也可以多層，而激振器一般多采用箱式的。 它比圓周運動有以下優(yōu)點： （1）振動篩堅固，運動性強，不易堵塞。 （2）篩上物料的運動取決于篩的振動而不是滑動力。激振力由激振器產(chǎn)生。 （3）由于篩箱運動的加速度較大，物料的分類特別適用。 因此，根據(jù)設(shè)計需要和以上的比較，采用直線運動軌跡。 2.5 確定振動形式 目前，在工業(yè)篩機的應(yīng)用中，按振子的形式可分為：彈性桿振動機、慣性振動電機振動、電磁振動電機等動機（如氣動、液動和凸輪式等）。以下是一些比較常見的振動比較模式。 2.5.1彈性連桿式 彈性桿振動篩用于物料的篩選，以及冷卻工作，其結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)工作力小，平衡機好。因此，廣泛應(yīng)用于水泥廠、鑄造廠和冶金廠。作為篩分機械應(yīng)用的彈性桿主要是一種諧振式，但由于驅(qū)動偏心軸連桿端很難調(diào)試，目前國外只采用，國內(nèi)還沒有推廣。 2.5.2確定激振方式 通過對各種激振方式的比較，可以看出彈性連桿式和電磁式激振器不適用于大型篩。適用于中小型篩分機械及物料輸送，只有慣性類型適合。由主軸、偏心塊、軸承、軸承座組成是通常慣性式激振器的組成方法，分為單軸式、雙軸式、多軸式三種，是按照激振器的軸數(shù)來分的。 我選用了自同步電機驅(qū)動的雙軸慣性式振動篩。 2.6選擇隔振系統(tǒng) 大多數(shù)機床的振動，因為大振動頻率高，偏心塊質(zhì)量的離心慣性力是巨大的，如果他們沒有合適的隔離措施或平衡措施，可能會把很大的動載荷傳給地基，使地基和建筑物產(chǎn)生有害振動，所以一定要對其采取一定的措施。 我們通分析了一次隔振系統(tǒng)、二次隔振系統(tǒng)和多隔振系統(tǒng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，隔振性能不好，移動荷載大。二次隔振，機構(gòu)雖然較為繁瑣，但隔振效果是較為優(yōu)秀的，相比于一次隔振所產(chǎn)生的的動載荷減少了絕大部分，因為其機構(gòu)較為繁瑣，所以消耗用料和制作的工藝很復(fù)雜。三次隔振及多次隔振系統(tǒng)，因為其結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)及其復(fù)雜，所以只有精密的儀器才能用到。 因為本次設(shè)計的振動篩振幅小，動載荷小，所以一次隔振裝置是最佳選擇。 2.7選擇篩箱和篩面 2.7.1篩箱 板梁螺栓通過連接和組合形成篩箱，由左右側(cè)板、橫梁、入料擋板、出料擋板、后擋板、電機支架、篩板等組成，側(cè)板的材料選擇20g鍋爐用鋼板，因為他的強度比較高、有良好的可焊性。通過六角頭螺栓、螺母連接篩箱和橫梁并用彈簧墊圈來防止松動。通過這種較高強度的聯(lián)接，把它變成剛性箱體結(jié)構(gòu)。篩箱整體結(jié)構(gòu)可拆卸，方便維護和運輸。 鑒于橡膠篩面的耐磨、降噪的特性，本次設(shè)計決定采用橡膠篩面。 2.7.2篩面的固定方法 我們常采用拉鉤拉緊篩網(wǎng)、木楔條壓緊與壓板和螺釘緊固等方法將篩網(wǎng)固定到箱體上。 （1）用拉鉤拉緊 篩子或篩板的末端是鉤狀的。如果網(wǎng)絲直徑小于4.1毫米，可以用薄鋼板和橡膠墊覆蓋屏幕邊緣。當(dāng)導(dǎo)線大于4.1 mm但小于8mm時，可直接彎曲成鉤狀，然后用鉤和螺釘將篩網(wǎng)固定在篩箱上。 （2）固定木楔條把篩面壓緊 篩面用角鋼軸承在篩箱兩側(cè)，篩壓壓條，斜小鋼焊接在車身側(cè)板（每隔一段時間），然后在小角度下嵌入楔楔力（它們必須有自鎖），使篩面壓力。 （3）用壓條和螺釘擰緊篩面 當(dāng)網(wǎng)絲直徑大于9mm，厚度大于8mm，采用壓條，將緊固件固定。 首先，由于采用了篩板的厚度，孔徑尺寸較大，所以使用壓條和螺釘?shù)姆椒▉砉潭ā? 3090型直線振動篩結(jié)構(gòu)設(shè)計 第3章 直線振動篩設(shè)計計算 3.1確定工藝參數(shù) 篩板尺寸： 篩孔尺寸： 物料特性：金屬礦石，粒度小于篩孔一半的粒級含量30%，大于篩孔的粗粒級含量40%，密度2 t/m3(一般物料密度) 一般的干物料 篩分效率：設(shè)定為80% 生產(chǎn)率 （3-1） 式中——工作面面積，，取2.7； ——單位面積生產(chǎn)率，，取28； ——材料松散密度，，取2； ——校正系數(shù)，分別取、、、、、。 3.2 直線振動篩運動學(xué)參數(shù)的選擇及計算 本設(shè)計拋擲指數(shù) 本設(shè)計是一種直線振動篩進(jìn)行分類，所以傾角是 本設(shè)計采用共同的振動方向角。 物料粒度所處的級別為中等，選擇振幅為。 振動次數(shù)的計算 （3-2） 取則。 3.3 動力學(xué)參數(shù)的選擇計算 3.3.1 動力學(xué)參數(shù)的初算 （3-3） （3-4） （3-5） 取 （3-6） （3-7） （3-8） （3-9） （3-10） （3-11） 每個電機都有一個激勵力，其值為 （3-12） 每個電動機上偏心塊質(zhì)量矩為 （3-13） （3-14） （3-15） （3-16） 挑選兩臺符合要求的電機。 3.3.2 驗算動力學(xué)參數(shù) 在建模工作后，篩箱的質(zhì)量為公斤，與振動電機，而質(zhì)量是1006.51公斤。 取則 （3-17） （3-18） （3-19） 取 （3-20） （3-21） （3-22） （3-23） （3-24） 激振力幅值 （3-25） 每個電機都有一個激勵力，其值為 （3-26） 每個電動機上偏心塊質(zhì)量矩為 （3-27） （3-28） （3-29） （3-30） 挑選兩臺符合要求的電機。 3.3.3 選擇振動電機 根據(jù)計算出的動態(tài)參數(shù)，選擇型號是VB-15116-W對振動電機型號的，，功率，激振力最大值為，額定電流。 3.4 彈簧參數(shù)計算 ； （3-31） （3-32） （3-33） 式中 （3-34） 取16mm ， （3-35） ， （3-36） 或取，取 極限載荷驗算 （3-37） 工作圈數(shù) （3-28） 取4 G， 圈數(shù)之和 n1=n+(1.5~3.5) （3-39） 取7 節(jié)距t （3-40） 取35 彈簧自由高度H （3-41） 穩(wěn)定指數(shù) （3-42） 固定彈簧的時候，；在安裝的時候把導(dǎo)桿和導(dǎo)套安裝上時，此時 根據(jù)計算，本設(shè)計采用彈簧的彈簧固定，無需增加導(dǎo)桿或?qū)к??！? 圖3.1 彈簧三維圖 圖3.2 彈簧工作圖 圖3.2 彈簧工作圖 第四章 振動篩三維模型的建立 4.1 Solidworks軟件概述 4.1.1 Solidworks軟件簡介 Solidworks是一款三維建模軟件，主要用于機械產(chǎn)品加工行業(yè)，它可以實現(xiàn)三維建模，這樣可以有效減少設(shè)計中出現(xiàn)的問題，并對設(shè)計出的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，分析完成后進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以保證設(shè)計階段的最合理性、充分性。 4.1.2 Solidworks軟件的特點 目前市場上出現(xiàn)了許多三維建模軟件，如Proe、Catia等，主要用于產(chǎn)品開發(fā)和圖紙繪制方面，很好地提高了設(shè)計師的工做效率，有效的避免了因設(shè)計尺寸不合理出現(xiàn)的問題。然而，在產(chǎn)品整個開發(fā)這才是用戶選擇設(shè)計工具時所考慮的的關(guān)鍵所在。 Solidworks軟件的發(fā)展正是充分的考慮到了整體設(shè)計環(huán)境的協(xié)同性。 4.2 直線振動篩零件三維模型的建立 本設(shè)計采用先創(chuàng)建零件圖最后組裝成整機。 4.2.1 側(cè)板 側(cè)板是振動篩最主要的零件之一，控制著很多零件的形狀和位置，因此優(yōu)先制作側(cè)板。主體為鈑金拉伸，拉伸好以后在繪制上面的孔。 圖4.1 側(cè)板圖 4.2.2 橫梁 橫梁采用草圖回轉(zhuǎn)的方式取得。 圖4.3 橫梁 4.2.3 箱體支撐 箱體支撐是連接箱體和彈簧座的重要零件，建模方法與橫梁類似，但是需要拉伸一個肋板并進(jìn)行圓形陣列生成四個。 圖4.4 箱體支撐 4.2.4 電機支架 電機支架是十分重要的零件，振動電機安裝在其上，振動電機產(chǎn)生的激振力通過電機支架傳給篩箱，因此受到的變載荷較大。我設(shè)計的電機支架整體采用焊接結(jié)構(gòu)，為了增加強度，我在上面添加了多個縱橫肋板。 圖4.5 電機支架 4.2.5 加強板 加強板的做用是加強側(cè)板，防止側(cè)板變形，使其能很好的支撐。 圖4.6 彈簧座 4.2.6 出料擋板 出料擋板起著防止篩面上下物料混合的作用，另外還對篩板有一定的支撐作用。 圖4.7 出料擋板 4.2.7 后擋板 后擋板在增加篩箱整體強度，剛度的同時還可以增加堆料層厚度，提升振動篩的生產(chǎn)率。 圖4.8 后擋板 4.2.8 篩體裝配 篩體裝配是振動篩的主體部分，它主要有篩面、支撐梁、側(cè)板、支撐板、篩網(wǎng)、支撐做、進(jìn)料擋板、出料擋板等組成。 圖4.9 底座 4.2.9 標(biāo)準(zhǔn)件 在查詢了標(biāo)準(zhǔn)件相應(yīng)的參數(shù)后，進(jìn)行建模。 圖4.10 標(biāo)準(zhǔn)件 4.3激振器裝配圖 4.3.1激振頭裝配 激振頭內(nèi)有偏心塊，來實現(xiàn)振動篩的振動。 4.3.2激振器裝配圖 它由兩個激振頭、中間軸、中間保護罩構(gòu)成，各部件間用螺栓緊固到一起。 4.4直線振動篩三維模型的總裝圖 在完成所有零件的建模后，進(jìn)入裝配環(huán)境，通過約束將零件安放到正確的位置，在裝配過程中，由于螺栓螺母數(shù)量過多，為了防止計算機資源的不必要浪費，將螺紋特征省略，以提高運行速度。 圖4.11 整機側(cè)視圖 圖4.12 整機俯視圖 4.5三維模型向二維工程圖的轉(zhuǎn)換 由于所設(shè)計產(chǎn)品的特點，以及我國裝備制造業(yè)發(fā)展水平的限制，生產(chǎn)中仍需要二維工程圖作為生產(chǎn)的指導(dǎo)。此時就涉及到三維模型轉(zhuǎn)成二維工程圖的問題。目前幾乎所有三維設(shè)計軟件都支持模型投影生成工程圖的功能，但是由于使用習(xí)慣上的問題，國外三維軟件的工程圖功能對GB標(biāo)準(zhǔn)支持不到位，國內(nèi)用戶在作圖過程中多有不便，因此本設(shè)計將NX的三維模型轉(zhuǎn)換成二維工程圖之后，再導(dǎo)入CAXA電子圖版進(jìn)行編輯。 但是NX的工程圖轉(zhuǎn)換到其他格式后，圖形的精度有較大的損失，為了避免這種情況的出現(xiàn)，我通過查詢資料和實踐找到了比較合適的方法： （1）在Solidworks軟件內(nèi)新建工程圖，導(dǎo)入所需要的試圖，然后在菜單選擇文件、導(dǎo)出、工程圖。如圖 選好參數(shù)后即可生成工程圖文件。 （2）刪除已經(jīng)生成的視圖，導(dǎo)入剛才生成的工程圖文件，即可產(chǎn)生新的視圖。 （3）再次從菜單選擇文件、文件另存為Dwg格式，選好相應(yīng)的目錄就可以生成文件了。 這樣生成的Dwg文件精度較高，基本沒有轉(zhuǎn)換損失，而且用二維CAD和CAXA電子圖版都可以直接對其編輯操作。 圖4.15 導(dǎo)出為CAD格式 第五章 經(jīng)濟環(huán)保性分析 目前全球都在號召環(huán)保，我國也必須適應(yīng)時代潮流，推行綠色生產(chǎn)，在降低成本的前提下，實現(xiàn)資源利用最大化，從產(chǎn)品設(shè)計出發(fā)，以綠色環(huán)保為基礎(chǔ)，對廢品進(jìn)行回收利用，減小能源消耗。 從10年開始，出現(xiàn)全球性的霧霾天氣，尤其前年與去年最嚴(yán)重，人們在發(fā)資源緊缺嚴(yán)重，人們過渡使用原生態(tài)資源。那將是中華民族的災(zāi)難。因此，任何產(chǎn)品都需要環(huán)保和經(jīng)濟。 環(huán)保項目首先采用可回收的材料和資源，在各系統(tǒng)及部件設(shè)計中所選用的材料主；用后的零件應(yīng)是能循環(huán)使用可以回收的，原材料應(yīng)該選擇環(huán)保無害無污染的。產(chǎn)品在設(shè)計研發(fā)時, 一定要全面考慮，多出方案，以節(jié)省能源為目的減少產(chǎn)品在試生產(chǎn)時產(chǎn)生肥料，利用計算機軟件提前完成建模，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，避免因設(shè)計不合理，造成材料浪費。 減少制造過程中能量消耗可采取如下措施： 對圖紙進(jìn)行多次審核，制定完整的工藝路線，加工方法，選擇合適可行的設(shè)備進(jìn)行機加工。 采用自動化技術(shù)，自動化技術(shù)性能的發(fā)展方向社會的進(jìn)步，人們已經(jīng)能很好地運用機械化與智能化，將機械自動化與系統(tǒng)智能化很好地結(jié)合在一起，運用單片機PLC控制程序系統(tǒng)，CPU主導(dǎo)控制中心，芯片核心技術(shù)等來達(dá)到某些復(fù)雜工位的精準(zhǔn)定位，精準(zhǔn)操作，方向發(fā)展，完全運動程序自動化控制其輸入輸出，智能系統(tǒng)發(fā)出命令后由機械方面的設(shè)備來完成，可以是智能機器人、機械手等也可以是氣缸油缸等執(zhí)行操作元件，復(fù)雜加工是目前技術(shù)的難點也是將來需要攻克的地方，它一般都是通過最大程度的提高生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量。流程多樣化意味著在生產(chǎn)一個產(chǎn)品時，不僅有一個選擇，而且多個選擇并從中挑選最好的。 第六章 總結(jié) 本論文研究的是直線振動篩，介紹了振動篩的結(jié)構(gòu)與工作原理，計算了工藝參數(shù)、運動學(xué)參數(shù)和動力學(xué)參數(shù)。采用現(xiàn)代機械設(shè)計方法以自下而上的方式建立了直線振動篩的三維物理模型，通過變換生成二維工程圖。 本文基本已經(jīng)實現(xiàn)了預(yù)期規(guī)劃任務(wù)。但因為時間和知識的限制，本文還存在很多不足之處。本文的進(jìn)一步工作是： （1）改進(jìn)不合理的設(shè)計細(xì)節(jié)，如擋板篩板后緣距離過遠(yuǎn)，底座沒有角度調(diào)節(jié)功能，拆卸篩板安裝不方便。 （2）適當(dāng)?shù)膹娀拖魅鮽?cè)板、電機支架、篩體支座等部件，并進(jìn)行有限元分析。 （3）經(jīng)過適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，驗證了試驗機試驗設(shè)計的合理性。 參考文獻(xiàn) [1] 吳佳常．機械制造工藝學(xué)[M]．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1992． [2] 列文遜，戚格利內(nèi)．破碎篩分機器與設(shè)備[M]，北京：中國工業(yè)出版社，1959． [3] 任軍學(xué)，田衛(wèi)軍．UG機械設(shè)計經(jīng)典實例詳解[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2004． [4] 胡小康．UG NX6 運動仿真培訓(xùn)教程[M]，北京：清華大學(xué)出版社，2009． [5] 關(guān)振宇．Siemens NX 6 機械設(shè)計基礎(chǔ)教程[M]，北京：人民郵電出版社，2009． [6] 趙環(huán)帥，王振年．國內(nèi)外高頻振動篩的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]，金屬礦山．2009，11：105-107，161． [7] 趙茂俞．自同步直線振動篩CAD設(shè)計與仿真[D]，安徽：安徽理工大學(xué)，2005． [8] 王革新等．雙振動電機同步振動篩設(shè)計研究[J]，甘肅冶金．2006，4：34-36． [9] 張建勛等．ZKB2448直線振動篩的設(shè)計[J]，煤礦機械．2000，9：7-9． [10] Jacques Steyn．Fatigue failure of deck support beams on a vibrating screen [J]，ht. 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Central South University Press and Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2013. 結(jié)束語 本次設(shè)計實驗的從實驗研究，到論文的編排，每一章、每一節(jié)都傾注了老師的心血和汗水。 半年來老師在學(xué)術(shù)上嚴(yán)格指導(dǎo)，在思想上幫助和教誨，令人難忘，導(dǎo)師以忘我的工作熱情，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，給我啟發(fā)和促進(jìn)。 感謝培養(yǎng)了我這么多年的祖國，感謝將我撫養(yǎng)長大的母親，感謝在這次畢業(yè)設(shè)計中給予我?guī)椭母魑煌瑢W(xué)，在學(xué)習(xí)期間，承蒙大連大學(xué)各位老師的教誨，使我取得了今天的成績，在此向他們表示深深的感謝。 四年來的時光是短暫的，借此機會對大力支持自己工作和學(xué)習(xí)的親朋好友表示誠摯的謝意！ 這次設(shè)計我親身體驗了機械設(shè)計的整個過程讓我認(rèn)識到學(xué)習(xí)的道路不是結(jié)束而是一個新的開始，由于本人水平有限，文中錯誤在所難免，懇請各位老師和同學(xué)不吝指正，謝謝！ 附錄 A virtual experiment showing single particle motion on a linearly vibrating screen-deck ZHAO Lala , LIU Chusheng, YAN Junxia School of Mechanical and Electrical Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221008, China 1 Introduction Vibration screening is a complicated process used in the mineral processing area that is affected by the vibration and other technical parameters of the screen and by the processed material's properties. The motion of the material on the screen deck has a direct relation to the quality of the screening process. Factors such as the penetration probability of the particles and the productivity of the apparatus are important. So investigating the theory of motion and the properties of the screened materials is of great significance for choosing reasonable kinematic parameters that ensure an effective screening process. The sieving experiment forms the foundation of screening theory. The traditional experimental methods have the disadvantages of being complex to operate, being easily influenced by outside conditions and being difficult to carry out accurately in small scale. Virtual experimental technology, on the other hand, has the advantages of low cost, of having no limits in the field related to the available time and number of tests and of affording the simulation of complex processes. Virtual techniques have been widely applied