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1 一 選題依據(jù) YAH 2460 圓振動(dòng)篩是用來(lái)對(duì)礦石進(jìn)行篩分的設(shè)備 它可以減輕體力勞動(dòng) 提高 勞動(dòng)生產(chǎn)率或在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行某些特殊的工藝操作 實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和現(xiàn)代化 對(duì)我們學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō) 大學(xué)所學(xué)的課程非常的廣 泛 這個(gè)設(shè)計(jì)的課題 YAH 2460 圓振動(dòng)篩設(shè)計(jì) 需要用到我們所學(xué)的大部分知識(shí) 還有我們沒(méi)學(xué)過(guò)的 要求我們對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)能夠非常熟練的掌握 并且會(huì) 應(yīng)用到實(shí)際中去 對(duì)我們的實(shí)際運(yùn)用能力是一個(gè)很好的鍛煉 二 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì) 1 國(guó)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外從 16 世紀(jì)開(kāi)始篩分機(jī)械的研究與生產(chǎn) 在 18 世紀(jì)歐洲工業(yè)革命時(shí)期 篩 分機(jī)械得到迅速發(fā)展 到本世紀(jì) 篩分機(jī)械發(fā)展到一個(gè)較高水平 德國(guó)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(guó) RNO 公司新研制 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(tái)高速電機(jī) 驅(qū)動(dòng) 日本東海株式會(huì)社和 RXR 公司等合作研制了垂直料流篩 把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和旋回 運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái) 對(duì)細(xì)料一次分級(jí)特別有效 英國(guó)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(dòng)篩優(yōu)點(diǎn)的自 同步直線振動(dòng)篩 篩分設(shè)備在國(guó)外的發(fā)展已有 300 多年的歷史 在此之前 物料的篩分主要采用人 力篩分 動(dòng)力篩分最早也是搖動(dòng)篩 大約 100 多年前就出現(xiàn)了慣性篩 最早的慣性 篩是采用柴油機(jī)帶動(dòng)的 主要用于物料的分級(jí)作業(yè) 比較完善的振動(dòng)慣性篩出現(xiàn)在 19 世紀(jì)初 主要是用于分級(jí)的圓振動(dòng)篩 單軸振 動(dòng)篩 隨著選煤 選礦業(yè)的發(fā)展用于脫水的直線振動(dòng)篩 雙軸振動(dòng)篩 逐漸發(fā)展起 來(lái) 單軸振動(dòng)篩的發(fā)展經(jīng)歷了簡(jiǎn)單慣性式向自定中心式的發(fā)展過(guò)程 直線振動(dòng)篩經(jīng) 歷了箱式振動(dòng)器到雙電機(jī)拖動(dòng)的筒式振動(dòng)器 自同步技術(shù) 目前為箱式振動(dòng)器與側(cè) 幫式偏心塊單元體振動(dòng)器 自同步技術(shù) 的并存時(shí)代 現(xiàn)在振動(dòng)篩軸承普遍采用了振動(dòng)設(shè)備專(zhuān)用軸承 篩框的主要聯(lián)接件采用了虎克 鉚釘或高強(qiáng)螺栓 篩面采用了不銹鋼篩面 聚鞍脂篩面等 篩框結(jié)構(gòu)逐漸趨于合理 篩框受力設(shè)計(jì)上逐步由靜態(tài)動(dòng)力設(shè)計(jì)向以模態(tài)分析為基礎(chǔ)的現(xiàn)代動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)階段發(fā)展 2 在振動(dòng)篩的制造方面 主要焊接結(jié)構(gòu)件均采用了去應(yīng)力和噴丸處理 對(duì)篩框的 形狀誤差 主要構(gòu)件的形位公差 粗糙度控制等方面的要求越來(lái)越嚴(yán) 雖然篩分機(jī)的結(jié)構(gòu)形式在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了許多種新型結(jié)構(gòu)及篩分方法 但通 過(guò)實(shí)踐證明 許多看似理想的結(jié)構(gòu)型式被無(wú)情淘汰 因此 國(guó)際上一些篩分機(jī)制造 廠家生產(chǎn)的振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)形式逐漸趨于近似 機(jī)型趨于穩(wěn)定 人們已不在追求新 奇 結(jié)構(gòu)型式 而把追求篩分機(jī)的可靠性指標(biāo)放在首位 因此篩分機(jī)壽命普遍提高 正 常使用壽命普遍達(dá)到 5 年以上 振動(dòng)篩噪聲指標(biāo)是影響工人身體健康的一個(gè)主要指標(biāo) 過(guò)去箱式振動(dòng)器由于采用齒輪傳動(dòng) 噪聲通常達(dá)到 90 分貝以上 后來(lái)逐漸采用了自同步技術(shù) 噪聲由原來(lái)的 90 多分貝下降到 85 分 貝左右 但自同步技術(shù)存在拋射角不穩(wěn)定 工作頻率不能有效調(diào)整等因素 使得箱式振動(dòng)器的 振動(dòng)篩不但沒(méi)有被淘汰 甚至通過(guò)不斷改進(jìn)結(jié)構(gòu)形式 提高齒輪加工精度 改善齒面嚙合狀態(tài) 等方法 而重新發(fā)展起來(lái) 噪聲也從過(guò)去的 90 多分貝下降至 85 分貝左右 2 我國(guó)振動(dòng)篩的發(fā)展概況 國(guó)內(nèi)振動(dòng)篩的發(fā)展經(jīng)歷了五個(gè)階段 1 引進(jìn)設(shè)備階段 20 世紀(jì) 50 年代左右 國(guó)內(nèi)振動(dòng)篩主要靠引進(jìn)原蘇聯(lián) 波蘭等 國(guó)的設(shè)備 面積一般在 10 平方米以下 如 BHN TYN IIL SXG 1 WK 型 等 2 初步開(kāi)發(fā)階段 從 20 世紀(jì) 60 年代 我國(guó)技術(shù)人員在引進(jìn)國(guó)外振動(dòng)篩的基礎(chǔ) 上 研究開(kāi)發(fā)了類(lèi)似 50 年代進(jìn)口的產(chǎn)品 如 SZZ SSZ 圓 直線振動(dòng)篩 單 雙軸 振動(dòng)篩 系列 3 研究設(shè)計(jì)階段 20 世紀(jì) 70 年代 我國(guó)技術(shù)人員對(duì)選煤廠仍在使用的進(jìn)口設(shè)備 進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查研究 分析論證 并獨(dú)立研制出了單軸 雙軸系列振動(dòng)篩 如 DD ZD DS ZS 系列圓 直線振動(dòng)篩 單 雙軸振動(dòng)篩 并在選煤廠廣泛使用 最大規(guī)格 12 2m 4 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與引進(jìn)技術(shù)階段 20 世紀(jì) 80 年代 我國(guó)振動(dòng)篩發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)全 新時(shí)期 相繼開(kāi)發(fā)的新型振動(dòng)篩有 ZD 型等厚篩 旋轉(zhuǎn)概率篩和概率篩等新品種 同時(shí) 原鞍山礦山機(jī)械廠引進(jìn)了美國(guó) RS 公司的圓振動(dòng)與直線振動(dòng)篩系列產(chǎn)品 最 大面積 14 4m2 基本滿足了中小型選煤廠的生產(chǎn)需要 并在國(guó)內(nèi)大量推廣應(yīng)用 唐山 煤科院參考德國(guó) KHD 公司技術(shù) 研制開(kāi)發(fā)了 ZK YK 系列振動(dòng)篩 85 年左右 洛 陽(yáng)礦山機(jī)械廠也引進(jìn)了日本神戶(hù)制鋼的技術(shù)開(kāi)始生產(chǎn)大型篩 3 5 大型振動(dòng)篩開(kāi)發(fā)研制階段 20 世紀(jì) 90 年代 隨著大型選煤廠生產(chǎn)需要 原來(lái) 的中小規(guī)格振動(dòng)篩已滿足不了生產(chǎn)需要 雖然洛礦引進(jìn)了日本神戶(hù)制鋼大型篩技術(shù) 但并沒(méi)有成功推廣應(yīng)用 許多研究單位與制造單位也相繼開(kāi)發(fā)超過(guò) 3 米寬的大型振 動(dòng)篩 但事故率高 不能被用戶(hù)認(rèn)可 說(shuō)明大型篩的研制存在一定難度 為此 原 煤炭部把 大型直線振動(dòng)篩的可靠性研究 列入國(guó)家 九五 科研攻關(guān)項(xiàng)目 原平 頂山選煤設(shè)計(jì)院承擔(dān)了該項(xiàng)目 并首次研究成功 2ZKP3660 型大型直線振動(dòng)篩 并 于 2000 年投入使用 可靠性指標(biāo)達(dá)到了引進(jìn)產(chǎn)品的水平 目前該系列產(chǎn)品已在國(guó)內(nèi) 大量推廣 將逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品 2000 年 平頂山選煤設(shè)計(jì)院研制出的自同步型 2ZKZ3660 大型直線振動(dòng)篩也成 功應(yīng)用于兗礦集團(tuán)東灘煤礦選煤廠 2002 年 山西賽德篩選技術(shù)設(shè)備有限公司研制 開(kāi)發(fā)了 JR3072 香蕉篩 并形成了系列 投入實(shí)際運(yùn)用 為取代大量進(jìn)口的香蕉篩產(chǎn) 品奠定了技術(shù)基礎(chǔ) 我國(guó)的振動(dòng)篩技術(shù)從無(wú)到有 從小到大 目前品種型號(hào)繁多 絕大部分中小型 產(chǎn)品基本能滿足了用戶(hù)要求 大型產(chǎn)品技術(shù)已趨于成熟 尚需在振動(dòng)篩制造方面更 進(jìn)一步提高 相信在不遠(yuǎn)的將來(lái) 振動(dòng)篩大量進(jìn)口的局面將結(jié)束 目前我國(guó)各種選煤廠使用的設(shè)備中 振動(dòng)篩是問(wèn)題較多 維修量較大的設(shè)備之一 這些問(wèn)題突出表現(xiàn)在篩箱斷梁 裂幫 稀油潤(rùn)滑的箱式振動(dòng)器漏油 齒輪打齒 軸承 溫升過(guò)高 噪聲大等問(wèn)題 同時(shí)伴有傳動(dòng)帶跳帶斷帶等故障 這類(lèi)問(wèn)題直接影響了振 動(dòng)篩的使用壽命 嚴(yán)重影響了生產(chǎn) 三 研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案 1 研究?jī)?nèi)容 主要的研究方面有以下內(nèi)容 振動(dòng)篩篩面物料運(yùn)動(dòng)理論 振動(dòng)篩的工作原理 及結(jié)構(gòu)組成 振動(dòng)篩動(dòng)力學(xué)基本理論 振動(dòng)篩參數(shù)計(jì)算 主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 振動(dòng)篩的安裝維護(hù)及潤(rùn)滑 設(shè)備的環(huán)保 可靠性和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等 其中 振動(dòng)篩篩面物料運(yùn)動(dòng)理論包括 篩上物料的運(yùn)動(dòng)分析 正向滑動(dòng) 反 向滑動(dòng) 跳動(dòng)條件的確定 物料顆粒跳動(dòng)平均運(yùn)動(dòng)速度 振動(dòng)篩的工作原理及結(jié) 構(gòu)組成包括 圓振動(dòng)篩的工作原理 振動(dòng)篩基本結(jié)構(gòu) 振動(dòng)篩參數(shù)計(jì)算又包括以 下內(nèi)容 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的確定 振動(dòng)篩工藝參數(shù)的確定 動(dòng)力學(xué)參數(shù) 電動(dòng)機(jī)的選 擇 主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算又要研究軸承的選擇與計(jì)算 皮帶的設(shè)計(jì) 軸的設(shè)計(jì) 支承彈簧設(shè)計(jì)驗(yàn)算 振動(dòng)篩的安裝維護(hù)及潤(rùn)滑包括 振動(dòng)篩的安裝及調(diào)試 操作 要點(diǎn) 維護(hù)與檢修 振動(dòng)篩的軸承潤(rùn)滑的改進(jìn) 設(shè)備的環(huán)保 可靠性和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 設(shè)備的環(huán)保 設(shè)備的可靠性 設(shè)備的可靠性 4 2 實(shí)驗(yàn)方案 1 先查閱先查閱相關(guān)資料 掌握該機(jī)構(gòu)的大體機(jī)構(gòu) 2 對(duì)其運(yùn)動(dòng)及受力參數(shù)進(jìn)行分析計(jì)算 3 再進(jìn)行總裝圖進(jìn)行設(shè)計(jì) 并繪制出圖紙 4 用 CAD 畫(huà)出其零件圖及部件圖 5 對(duì)其性能 可靠性及經(jīng)濟(jì)價(jià)格進(jìn)行評(píng)比 四 目標(biāo) 主要特色及工作進(jìn)度 1 目標(biāo) 在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成 YAH 2460 圓振動(dòng)篩的設(shè)計(jì) 并達(dá)到答辯時(shí)所要的要求 2 主要特色 YA 系列圓振動(dòng)篩篩箱運(yùn)動(dòng)軌跡為圓 適用于煤 石灰石 碎石 砂礫 金 屬或非金屬礦石及其他物料的篩分 從井下或露天采礦開(kāi)采出來(lái)的或經(jīng)過(guò)破碎的物料 是以各種大小不同的顆?；?合在一起的 在選礦廠 選煤廠和其它的工業(yè)部門(mén)中 物料在使用或進(jìn)一步處理前 常常需要分成粒度相近的幾種級(jí)別 物料通過(guò)篩面的過(guò)孔分級(jí)稱(chēng)為篩分 篩分所用 的機(jī)械稱(chēng)為篩分機(jī)械 在選礦廠和選煤廠中應(yīng)用的篩分機(jī)械有很多種結(jié)構(gòu)型式 如固定格篩 弧形篩 旋流篩 滾軸篩 簡(jiǎn)篩 搖動(dòng)篩 慣性振動(dòng)篩和共振篩等 目前 由于慣性振動(dòng)篩 具有構(gòu)造簡(jiǎn)單 生產(chǎn)能力大 篩分效率高等優(yōu)點(diǎn) 因而在選礦廠 選煤廠及其它工 業(yè)部門(mén)中已被廣泛用于分級(jí) 脫水 脫介和脫泥作業(yè) 共振篩在生產(chǎn)實(shí)踐中也取得 較好的效果 但因具有較大的沖擊裁荷 故其機(jī)件 如橫梁與側(cè)板 容易損壞 須進(jìn) 一步研究和改進(jìn) 隨著煤礦開(kāi)采能力和入洗原煤量的提高 作為物料分級(jí)篩選的主要 設(shè)備 振動(dòng)篩也不斷向大型化發(fā)展 3 工作進(jìn)度 1 查閱相關(guān)資料 外文資料翻譯 撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 第 1 周 第 2 周 2 運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 第 3 周 第 4 周 3 總裝圖設(shè)計(jì) 第 5 周 第 8 周 4 主要零 部件強(qiáng)度及選用計(jì)算 第 9 周 第 11 周 5 繪制零 部件圖 第 12 周 第 16 周 6 整理畢業(yè)論文及答辯準(zhǔn)備 第 17 周 5 五 參考文獻(xiàn) 1 孫桓等主編 機(jī)械原理 北京 高等教育出版社 2001 2 濮良貴等主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 北京 高等教育出版社 2001 3 孫時(shí)元 中國(guó)選礦設(shè)備手冊(cè) 上冊(cè) 北京 科學(xué)出版社 2006 4 嚴(yán)峰主編 篩分機(jī)械 北京 中國(guó)鐵道出版社 2001 5 任德樹(shù)主編 粉碎篩分原理與設(shè)備 北京 北京科技出版社 1988 6 劉奎勝 譚兆衡主編 篩分機(jī)械的應(yīng)用和發(fā)展 M 礦山機(jī)械 1998 第 7 期 7 Shigley J E Uicher J J Theory of machines and mechanisms New York McGraw Hill Book Company 1980