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振动给料机参数选择与计算
作者:管理员    发布于:2016-05-25 13:46:36    文字:【】【】【

  在储藏物料尺寸大于500的料仓下部,通常安装重型板式给料机,为初碎设备连续和均匀喂料。

  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,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篼、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,所以其运行费用篼。在能源和资源日益紧缺的今天,使用振动电机作为激振源的振动给料机应用越来越广。与重型板式给料机相比,节能降耗,结构更简单,外形尺寸更小。

  北京矿冶研究总院华诺维公司开发的ZG系列振动给料机由于参数选择和结构设计合理,设备可靠性高,在矿山得到越来越广泛地应用。

  1ZG1642振动给料机的结构如所示,ZG1642振动给料机由振动电机、振动槽、支承弹簧、机架等组成。振动电机是激振源,它产生激振力,是使振动槽产生振动力的动力部件。本机使用两台振动电机作为激振源,两台电机作反向自同步转动,调整电机偏心块可实现调节激振力。激振频率就是振动给料机的工作频率。激振力的大小直接影响设备的振幅,设备的可靠性在很大程度上取决于激振装置。

  振动槽是物料的承载部件,承受高频率的交变载荷,全部机体均为参振质体,所以必须有足够的刚度和强度。振动槽由钢板焊接而成,采用敞口形式。

  振动槽底由16mm底板和20mm衬板组成。两台振动电机对称置于振动槽下部,作同步反向运转,所产生的激振力垂直于两振动电机轴心线所形成的平面,使槽体沿激振力方向产生直线振动。

  ZG1642离效节能振动给料机结构1-机架;2-振动槽;3-振动电机;4-支承弹簧2设计原始资料支承弹簧是振动槽的弹性支承系统。根据输送机工作状态,选择支承弹簧。ZG1642篼效节能振动给料机在超共振状态下工作,弹簧应选得软些,使固有频率远离工作频率。金属弹簧和橡胶弹簧在本机中都有应用。与金属弹簧相比,橡胶弹簧可以同时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。

  3ZG1642振动给料机设计思路3.1设计目标①给料粒度大于750;②生产能力150340m3/h;③可靠性可以与重型板式给料机媲美,给料连续、均匀;④节能,易损件少,运营费用低。

  3.2技术难点设备安装在原矿料仓的底部,输送槽体台面承受着来自上部矿石的巨大压力。设备在这样的受力状态下,还必须完成短距离的输送和连续、均匀供料。

  克服振动不稳定状况,保证设备的篼可靠性,减少噪音和传到地基的动载荷。

  3.3设计关键采用超共振频率,保证振动槽体具有足够的强度和刚度。

  应用中频、中幅大倾角技术,保证设备能可靠地输送750mm的大块矿石。

  ①物料性质:爆破后原矿,大给料粒度750;②输送量:150340m3/h;③工作制度。连续工作;④应用地点:露天或地下矿;⑤工艺要求:具有连续、均匀给料功能。

  4参数的选择原则ZG1642高效节能振动给料机的基本参数可分为运动学参数(或工作参数)和动力学参数(或结构参数)两部分。运动学参数包括机械指数、掷指数、振动频率、振幅、振动方向角、槽体倾角和物料的平均速度等。动力学参数包括设备的激振方式、激振力、参振质量、系统的固有频率和弹簧刚度等。

  在设计振动给料机时,首先考虑如何选取合理的振幅、频率及振动方向角,从而计算输送速度。再按输送量的要求,设计出承载装置的断面。然后根据所要求的振幅、频率及振动方向角等,确定振动筛分给料机的结构参数。在选择结构和确定结构参数时,应考虑如何减少动力消耗,以及设备工作的稳定性和动力平衡或基础减振等问题。参数选取原则:考虑到材料的机械强度,设计时,一般应采用机械指数K<6.抛掷指数D的大小决定了物料出现周期性抛掷运动还是非周期性抛掷运动。目前大多选用周期性抛掷运动状态,即D =1~3.3,工作面的加速度满足:为提篼输送效率,多采用抛掷运动方式,选用较大的振幅A和较低的频率/.但输送的物料粒度大,容易产生冲击噪音时,要求降低物料落下时与槽体的相对冲击速度,要选用较篼的频率/和较小的振幅A. 5运动学参数的选择和计算5.1机械指数7C机械指数也称振动强度,是物料在激振力方向上的大加速度和重力加速度的比值。对于物料做抛掷运动的振动给料机,为了使物料能实现较为良好的抛掷运动和获得较大的输送速度,以及在不过分地加强振动给料机零件强度和刚度的情况下,能使机器较耐久的工作,所选择的机械指数通常为,K=25.K值过低,物料抛不起来,振幅也不稳。

  K值过篼,在槽体刚度和强度不足的情况下,将影响正常工作,并引起槽体过早损坏。对于粉状物料、湿物料,K应取大值。对于大块物料,K应取小值。

  本设计取机械指数K=3.6. 5.2抛掷指数D抛掷指数D表示物料抛掷运动特性,是振动加速度的大值在槽底法向的分量与重力加速度在槽底法向的分量的比值。设计时,常取1  在输送大块物料和倾斜输送时,振幅宜取小值。本设计取A =35mm,则频率为/= 5.4槽体倾角槽体倾角为槽体底面与水平面的夹角。本设计采用了较小的振动频率和振幅,为了增大输送速度,提篼输送能力,槽体安装选取向下倾斜。但倾角不能过大,否则物料和槽体的磨擦加剧,机器的安装高度也随着增大。本设计选取槽体倾角=15°。

  55振动方向角/3振动方向角为激振力方向与槽体底平面的夹角。合理选择振动方向角可以提高输送效率。振动方向角和机械指数K与物料的特性有关。影响卢值选取的因素有物料的粒度、水份、料层厚度和噪声要求。料层厚度越大,/取大值。

  虽然从理论上可以求出一个与机械指数K相对应的速度大的振动方向角,即佳振动方向角。

  但实际上,在常用的角度范围内,输送速度的变化并不明显。因此一般振动输送机佳振动方向角可在一定的范围内选取。

  在本设计中,考虑到振动频率/和振幅A选取了小值,而槽体倾角加大,因此选取振动方向角0 5.6物料的平均输送速度物料的平均输送速度与物料特性、料层厚度、振动频率/、振幅A、振动方向角p及槽体安装倾角a有关,按下式计算,为速度修正系数,对于大块、干燥物料,取。85~系数,表示物料飞行时间与槽体振动周期之比,通常取0.77~0.846动力学参数计算表1动力学参数参振质量系统固有频率支承弹簧刚度激振力电动机功率7结构设计及其工艺参数计算(1)振动槽结构。为了减小惯性力,在保证强度和刚度的前提下,应尽可能减轻振动槽体的质量。本设计中,振动槽底板采用16mm厚钢板焊接而成,再用筋板加强。振动槽衬板采用20mm厚钢板。振动槽材料全部采用镇静钢,能承受工作过程中由于振动产生的交变载荷,焊缝不易开裂。槽体宽度应满足条件:〉走1为大物料粒度,750mm.取槽体宽度B=振动电机选择。根据上述计算,选择两台振动电机,电机功率为5.5kW,电机转速为960r/min,激振力大小通过改变偏心块夹角来调节。振动电机型号YZS75-6B,单台电机大激振力为75000N.弹性元件设计。橡胶弹簧具有如下特点:①橡胶的弹性模数比金属小得多,其硬度的变化可在较大范围内变动;②橡胶弹簧可以同时承受压缩变形和剪切变形;③内摩擦阻尼比金属弹簧大得多,工作噪音小。

  根据上述特点,在本振动给料机弹性元件设计-360橡胶弹簧。其承压面积为471cm2,变形面积为1131cm2,形状系数0.417,形状倍率为1.54. 8技术性能75kN;振动频率960次/min;振幅3.5mm;振动电机功率2x5.5kW;振动槽长4200;振动槽宽1600mm;振动槽倾角15°;振动方向角60°;大给料块度750mm;筛分粒度100mm;外形尺寸(长X宽X高)4057mmX 9结论ZG系列篼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,保证了设备的篼可靠性。足够的输送槽体刚度和强度,保证了架体不开焊、不变形。设备工作可靠,结构简单,购置费用和运营费用低,基建工程施工量大幅度减少,给矿粒度大,生产能力篼,节能降耗,操作维修方便。目前该系列产品已经在鑫鑫矿业公司二期工程、河北邢台利华铁矿、金川公司三矿区、西部矿业和深川钼业等矿山推广应用。该产品可以广泛应用于我国冶金矿山、化工矿山和建材等行业,取代传统的重型板式给料机,具有十分广阔的应用前景。

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