振动给料机结构设计(说明书+CAD图纸)
承载构件结构设计
3.1.1 承载构件的型式
振动给料机的承载构件,根据具体使用要求通常设计成槽式和管式。在这里,采用的是通用型式—槽式。槽式多是敞开的,也可以做成密封的,以防止粉尘外溢或环境污染。
槽体的截面分为矩形的、梯形的和三角形的,槽底有平底和弧形底两种。
因为槽体直接参与振动,它的质量(或重量)大小直接影响到所需要的激振力和消耗功率的大小。承载构件愈重则功率消耗愈大,因此承载构件重量轻些才好。槽体始终处于较高频率的振动状态下,为了避免在共振时振幅增大而造成构件的疲劳断裂,要求槽体有较高的刚度。为了减小承载质量并增加它的刚度,通常在槽体外面焊接加强筋,以增加截面的惯性矩。本设计中,槽体的设定长度为1.5米。
3.1.2 承载构件的刚度
为了使承载构件在振动条件下经久耐用,在槽体设计时仅仅考虑强度是不够的,还应保证构件有足够的刚度。
(1) 整体刚度
在计算槽体的整体刚度时,可将槽体看成是支承于弹簧上的弹性支承梁。该梁的一阶弯曲固有频率可近似按照下式计算:
式 (3.1)
式中 ——一阶弯曲固有频率, ;
——槽体单位长度质量, ;
——弹性模量, ;
——截面惯性矩, ;
——槽体的长度, 。
为了使槽体有尽可能高的一阶固有频率,可以采取以下措施。尽量减轻槽体重量,使槽体的截面惯性矩大而槽体长度短。
(2) 局部刚度
因为槽体的某一局部刚度不足也会引起局部共振,因此除了上述整体刚度的要求之外,还要求槽体的各个局部也具有足够的刚度。
对于悬臂筋板的一阶弯曲固有频率可按下式近似计算:
式 (3.2)
式中 ——一阶弯曲固有频率, ;
——筋板厚度, ;
——筋板高度, ;
——材料的弹性模量, ;
——筋板材料的密度, 。
各阶固有频率之比为:
3.1.3 槽体主要尺寸的确定
本设计中,槽体长度L设定为1500mm,宽度B为600mm。振动给料机中用于配料定量时为保证给料均匀,防止物料自流应水平安装;如进行一般物料连续给料,可下倾10º安装;对于粘性物料及含水量较大的物料可下倾15º安装。
推力板(传动板)是传递激振力的重要构件,应有足够的刚度。两推力板之间的距离 ,推力板在激振力作用下不应有弹性变形,以保证物料在整个槽宽上的输送速度一致。
槽帮的高度(或深度)一般不宜太高或太低,推荐为450 。
为了使激振力能够准确地通过槽体质心,使力臂为0,以防止机体产生摇摆振动,这就牵涉到槽体质心的位置计算。应该指出,槽内带有物料时的机体质心,也就是指负载后的槽体质心与空载的槽体质心是不重合的。在设计时,激振力作用线必须通过负载时槽体的质心。
槽体的质心坐标可由下式求出:
式 (3.3)
式中 ——槽体各零件距坐标原点O的距离;
——槽体上各零件的重量;
——槽体重心的坐标。
3.1.4 振动筛板的结构设计
振动筛是利用振动的多孔工作面将颗粒大小不同的混合物料按粒度进行分级的机械,这种分级作业叫做筛分。筛分工作一般适用于尺寸为1—300mm或更细物料(达0.05mm,甚至更小)的分级。当用于分级时,一层筛面可获得两种产品;用n层筛面分级可获得n+1种产品。
根据筛分任务的不同,筛分作业可分为以下几种:
(1)独立筛分。筛分后的产品成为成品的筛分称为独立筛分。
(2)预备筛分。为下一步加工而进行的筛分称为预备筛分。在选矿厂中,如采用重力选、电磁选等选矿方法时,要求矿石有一定的粒度范围,因而,在选别之前,须将矿石分成若干等级,以利于选别作业有效地进行。
(3)辅助筛分。这种筛分作业是和破碎作业联合在一起的。其目的是当矿石进入破碎机之前,将已符合要求的不需要破碎的合格产品筛出;或是对破碎机破碎后的产品进行检查,筛出过大的不合格产品送回破碎机中继续进行破碎。前者称为预先筛分,后者称为检查筛分,若同时执行预先筛分和检查筛分的任务,则称为预先检查筛分。本设计中,振动筛板实现的就是辅助筛分。