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nba直播振动给料机参数选择与计算pdf

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  矿业快报 SerialNo.444 EⅪ)ItESSINFORMATl0N 总第444期 June.2006 0FMININGINDUSrRY 2006年6月 振动给料机参数选择与计算 郎平振王宗葳 (北京矿冶研究总院) 摘要:能输送大块物料的振动给料机逐渐取代重型板式给料机,应用越来越广。本文以 ZGl642振动给料机为例,就振动给料机的参数选择与计算进行了介绍。 关键词:振动给料机;参数计算 在储藏物料尺寸大于500mm的料仓下部,通常生的激振力垂直于两振动电机轴心线所形成的平 安装重型板式给料机,为初碎设备连续和均匀喂料。 面,使槽体沿激振力方向产生直线振动。 重型板式给料机是传统矿石输送系统中的重要设 备,特别适用于输送大比重、大粒度、磨损性强的物 料,并能在露天、潮湿等恶劣条件下可靠地工作,所 以在冶金矿山、水泥、建材等部门广泛应用。该机可 水平安装,也可倾斜安装,最大安装倾角为25。。它能 够承受矿仓中物料对它产生的巨大压力,以及大块 物料进入矿仓时产生的巨大冲击。 重型板式给料机尽管有上述优点,但也存在着 购置费用高、结构复杂、维护检修工作量大等不足。 特别是所需要的驱动功率大和易损件消耗多,所以 图1 ZGl642爵效节能振动给料机结构 其运行费用高。在能源和资源Et益紧缺的今天,使 l一机架;2-振动槽;3-振动电机;4一支承弹簧 用振动电机作为激振源的振动给料机应用越来越 2设计原始资料 广。与重型板式给料机相比,节能降耗,结构更简 支承弹簧是振动槽的弹性支承系统。根据输送 单,外形尺寸更小。 机工作状态,选择支承弹簧。ZGl642高效节能振动 北京矿冶研究总院华诺维公司开发的ZG系列 给料机在超共振状态下工作,弹簧应选得软些,使固 振动给料机由于参数选择和结构设计合理,设备可 有频率远离工作频率。金属弹簧和橡胶弹簧在本机 靠性高,在矿山得到越来越广泛地应用。 中都有应用。与金属弹簧相比,橡胶弹簧可以同时 1 ZGl642振动给料机的结构 承受压缩变形和剪切变形;内摩擦阻尼比金属弹簧 大得多,工作噪音小。 如图1所示,ZGl642振动给料机由振动电机、 振动槽、支承弹簧、机架等组成。振动电机是激振 3ZGl642振动给料机设计思路 源,它产生激振力,是使振动槽产生振动力的动力部 3.1设计目标 件。本机使用两台振动电机作为激振源,两台电机 ①给料粒度大于750ram;②生产能力150--340 作反向自同步转动,调整电机偏心块可实现调节激 m3/h;③可靠性可以与重型板式给料机媲美,给料 振力。激振频率就是振动给料机的工作频率。激振 连续、均匀;④节能,易损件少,运营费用低。 力的大小直接影响设备的振幅,设备的可靠性在很 3.2技术难点 大程度上取决于激振装置。 (1)设备安装在原矿料仓的底部,输送槽体台面 振动槽是物料的承载部件,承受高频率的交变 承受着来自上部矿石的巨大压力。设备在这样的受 载荷,全部机体均为参振质体,所以必须有足够的刚 力状态下,还必须完成短距离的输送和连续、均匀供 度和强度。振动槽由钢板焊接而成,采用敞口形式。 料。 振动槽底由16mm底板和20mm衬板组成。两台振(2)克服振动不稳定状况,保证设备的高可靠 动电机对称置于振动槽下部,作同步反向运转,所产 性,减少噪音和传到地基的动载荷。 401 总第444期 矿业快报 2006年6月 3.3设计关键 K值过高,在槽体刚度和强度不足的情况下,将影 (1)采用超共振频率,保证振动槽体具有足够的 响正常工作,并引起槽体过早损坏。对于粉状物料、 强度和刚度。 湿物料,K应取大值。’对于大块物料,K应取小值。 (2)应用中频、中幅大倾角技术,保证设备能可 本设计取机械指数K=3.6。 靠地输送750mm的大块矿石。 5.2抛掷指数D ①物料性质:爆破后原矿,最大给料粒度 抛掷指数D表示物料抛掷运动特性,是振动加 750mm;②输送量:150~340m3/h;③工作制度。连 速度的最大值在槽底法向的分量与重力加速度在槽 续工作;④应用地点:露天或地下矿;⑤工艺要求:具 底法向的分量的比值。设计时,常取1D3.3,其 有连续、均匀给料功能。 意义为物料被抛起飞行的时间小于槽体振动的周 4参数的选择原则 期,本设计取D=3.2。 ZGl642高效节能振动给料机的基本参数可分5.3振动频率厂和振幅A 为运动学参数(或工作参数)和动力学参数(或结构 惯性振动输送机,一般采用中振幅中频率,因为 参数)两部分。运动学参数包括机械指数、抛掷指 过大的振幅,需要增大激振器偏心块的质量和增大 数、振动频率、振幅、振动方向角、槽体倾角和物料的 起动力矩,过高的频率又会增大轴承的压力及机件 平均速度等。动力学参数包括设备的激振方式、激 的动应力和动力变形。故通常取A=0.5~5mm, 振力、参振质量、系统的固有频率和弹簧刚度等。 {=16~30I-Izo 在设计振动给料机时,首先考虑如何选取合理 在一般情况下,当机械指数相同时,大振幅低频 的振幅、频率及振动方向角,从而计算输送速度。再 率比小振幅高频率具有更高的输送速度,因此,降低 按输送量的要求,设计出承载装置的断面。然后根 频率对输送有利。为避免由于输送槽产生弹性弯曲 据所要求的振幅、频率及振动方向角等,确定振动筛 振动而影响物料正常输送和加速槽体损坏,应注意 分给料机的结构参数。在选择结构和确定结构参数 使输送槽的弹性弯曲的一阶自振频率高于工作频率 时,应考虑如何减少动力消耗,以及设备工作的稳定 的1.4倍,或让工作频率介于两阶自振频率的中间。 性和动力平衡或基础减振等问题。参数选取原则: 在输送大块物料和倾斜输送时,振幅宜取小值。本 (1)考虑到材料的机械强度,设计时,一般应采 设计取A=3.5mm,则频率为厂=16Hz。 用机械指数K6。 5.4槽体倾角Ot (2)抛掷指数D的大小决定了物料出现周期性 槽体倾角为槽体底面与水平面的夹角。本设计 抛掷运动还是非周期性抛掷运动。目前大多选用周 采用了较小的振动频率和振幅,为了增大输送速度, 期性抛掷运动状态,I]PD=1~3.3,工作面的加速度提高输送能力,槽体安装选取向下倾斜。但倾角不 满足: 能过大,否则物料和槽体的磨擦加剧,机器的安装高 甜2A 度也随着增大。本设计选取槽体倾角d=15。。 sinflsin9gcosa. (3)为提高输送效率,多采用抛掷运动方式,选 5.5振动方向角p 用较大的振幅A和较低的频率厂。但输送的物料粒 振动方向角为激振力方向与槽体底平面的夹 度大,容易产生冲击噪音时,要求降低物料落下时与 角。合理选择振动方向角可以提高输送效率。振动 槽体的相对冲击速度,要选用较高的频率厂和较小 方向角和机械指数K与物料的特性有关。影响p 的振幅A。 值选取的因素有物料的粒度、水份、料层厚度和噪声 5运动学参数的选择和计算 要求。料层厚度越大,p取大值。 5.1机械指数K 虽然从理论上可以求出一个与机械指数K相 机械指数也称振动强度,是物料在激振力方向 对应的速度最大的振动方向角,即最佳振动方向角。 上的最大加速度和重力加速度的比值。对于物料做 但实际上,在常用的角度范围内,输送速度的变化并 抛掷运动的振动给料机,为了使物料能实现较为良 不明显。因此一般振动输送机最佳振动方向角可在 好的抛掷运动和获得较大的输送速度,以及在不过 一定的范围内选取。 分地加强振动给料机零件强度和刚度的情况下,能 当K=3~5时,fl=28。~38。; 使机器较耐久的工作,所选择的机械指数通常为,K 当K=5~7时,/3=20。~30。。 =2~5。K值过低,物料抛不起来,振幅也不稳。 在本设计中,考虑到振动频率.厂和振幅A选取 402 郎平振王宗葳:振动给料机参数选择与计算 2006年6月 了小值,而槽体倾角加大,因此选取振动方向角p= 根据上述特点,在本振动给料机弹性元件设计 60。。 中,选择4个YB35—180—360橡胶弹簧。其承压 5.6物料的平均输送速度可 物料的平均输送速度可与物料特性、料层厚 0.417,形状倍率为1.54。 度、振动频率.厂、振幅A、振动方向角p及槽体安装 (5)生产能力计算。 倾角a有关,按下式计算, Q=3600hBv=345.6m?, 式中,h为物料厚度,取400mm。 可=珈学2(∞印cosa-sina), 8技术性能 式中,可为物料的平均输送速度,m/s;吼为速度修 X 生产能力150~340m3/h;最大激振力2 正系数,对于大块、干燥物料,取0.85~1.0;孢。抛掷 系数,表示物料飞行时间与槽体振动周期之比,通常 功率2×5.5kW;振动槽长4200mm;振动槽宽 取0.77~0.84。 1600mm;振动槽倾角15。;振动方向角60。;最大给料 6动力学参数计算 经计算动力学参数见表1。 X X 2100mm 高)4057mm 1730mm;重量3045kg。 表1动力学参数 9结论 ZG系列高效节能振动给料机结构参数、运动学 参数和动力学参数设计合理,在超共振区工作,保证 7结构设计及其工艺参数计算 了设备的高可靠性。足够的输送槽体刚度和强度, (1)振动槽结构。为了减小惯性力,在保证强度 保证了架体不开焊、不变形。设备工作可靠,结构简 和刚度的前提下,应尽可能减轻振动槽体的质量。 单,购置费用和运营费用低,基建工程施工量大幅度 本设计中,振动槽底板采用16mm厚钢板焊接而成, 减少,给矿粒度大,生产能力高,节能降耗,操作维修 再用筋板加强。振动槽衬板采用20mm厚钢板。振方便。目前该系列产品已经在鑫鑫矿业公司二期工 动槽材料全部采用镇静钢,能承受工作过程中由于 程、河北邢台利华铁矿、金川公司三矿区、西部矿业 振动产生的交变载荷,焊缝不易开裂。槽体宽度应 和滦川钼业等矿山推广应用。该产品可以广泛应用 满足条件: 于我国冶金矿山、化工矿山和建材等行业,取代传统 B忌1d。=1500mm, 的重型板式给料机,具有十分广阔的应用前景。 式中,k1为系数,对未筛分物料,通常取2~3;d。。 参考文献: 为最大物料粒度,750mm。取槽体宽度B= [1]张之仪.机械化运输设计手册[M].机械工业出版社,1997. 1600mm。 04. (2)振动电机选择。根据上述计算,选择两台振 [2]戴兴国等.振动给料筛分机组的研制与工业应用[J].金属矿 动电机,电机功率为5.5kW,电机转速为960r/min, 山,1997(1). 激振力大小通过改变偏心块夹角来调节。振动电机 [3]仓底振动给料机设计研究[J].物流技术与应用,1999年第4 卷第3期. 型号YZS-75—6B,单台电机最大激振力为75000N。 [4]王 东.振动给料机隔振系统的理论和设计[J].中国矿山工 (3)弹性元件设计。橡胶弹簧具有如下特点:① 程,2004.8. 橡胶的弹性模数比金属小得多,其硬度的变化可在 [5]范朝阳.振动机械的发展与展望[J].矿业快报,2004(2). 较大范围内变动;②橡胶弹簧可以同时承受压缩变 to EfficientandRdiableFeedersforBulk [6]HowDesign Solids, 形和剪切变形;③内摩擦阻尼比金属弹簧大得多,工 W.C{lr∞n. JENIKE&JOHANSONINCORPORATED。John 作噪音小。 作者简介:郎平振。高级工程师。100044北京市西直门外文 兴街1号。 403

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