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振動給料機的設(shè)計
前 言
震動給料機廣泛運用于廣泛用于礦山、冶金、煤炭、建材、輕工、機械、糧食等行業(yè)中，用于把粉狀、顆粒狀等物料從貯料倉或其他貯料設(shè)備中均勻或定量的給到受料設(shè)備中。例如破碎機、分選設(shè)備、篩分設(shè)備、運輸機械等輸送散狀物料機械設(shè)備。震動給料機還可用于自動配稱、定量安裝、自動控制的流程中，實現(xiàn)流水作業(yè)和自動化，目前市場出售的震動給料機種類雖然繁多，但是要滿足不同層次和運作條件需求的產(chǎn)品就需要有更優(yōu)化，更適合實際情況的產(chǎn)品。
塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計
目 錄
前 言 1
1緒論 1
1.1課題提出背景 1
1.2突破重點 1
2ZG系列電機振動給料機的特征概括 1
2.1用途 1
2.2特點 1
2.3分類 1
2.4主要的組成部分 1
2.5選型說明 1
3工作原理和結(jié)構(gòu)分析 2
3.1結(jié)構(gòu)分析 2
3.2工作原理 2
4振動參數(shù)的確定 2
4.1運動學(xué)參數(shù) 2
4.2動力學(xué)參數(shù) 3
5物料在槽體上運動情況分析 4
5.1運動分析 4
5.3物料平均速度 7
6槽體尺寸參數(shù)的確定 7
6.1給料能力與給料槽體尺寸的確定 7
7懸掛設(shè)計 9
7.1彈性元件的類型和用途 9
7.2設(shè)計計算振動給料機的彈簧 10
8振動電機的選取及其確定 12
8.1激振力和功率 12
8.2傳動基礎(chǔ)的動載荷 13
致 謝 14
參考文獻 15
附錄 16
1緒論
1.1課題提出背景
目前震動給料機的運用越來越廣泛，所涉及的行業(yè)和層面也越來越深入，針對于這種情況，特別提出了這次真對于家用小型震動給料機用于農(nóng)用肥或者糧食，飼料等的均勻配料，實現(xiàn)小成本的輕型機械簡潔快速配送，從而相當(dāng)程度地減少家庭勞動者的工作量和勞動強度。
1.2突破重點
本次課題設(shè)計重點要解決的問題是振動方式的選擇，震動的方式有很多種，例如純機械振動，電磁振動，電機振動，電氣震動等等，針對本次課題所針對市場消費主體和使用情況，以及經(jīng)濟性等因素，本次震動部件選擇的是電機振動。對于電機的選擇也是本次設(shè)計的重點和難點，其中對電機系數(shù)選擇所需要進行的選擇數(shù)據(jù)計算要求理論上計算正確，還要考慮實際工作情況個方面因素所帶來的綜合影響，最后選擇出符合要求的電機類型和型。經(jīng)設(shè)計計算，本次設(shè)計選用的是ZG系列電機。
2ZG系列電機振動給料機的特征概括
2.1用途
ZG系列電機振動給料機廣泛用于礦山、冶金、煤炭、火電、耐火、玻璃、建材、輕工、機械、糧食等行業(yè)中，用于把粉狀、顆粒狀及粉體物料從貯料倉或其他貯料設(shè)備中均勻或定量的給到受料設(shè)備中。例如向破碎機、分選設(shè)備、篩分設(shè)備、運輸機械等輸送散狀物料。并可用于自動配稱、定量安裝、自動控制的流程中，實現(xiàn)流水作業(yè)自動化。
2.2特點
ZG系列電機振動給料機是一種新型給料設(shè)備，其它給料設(shè)備相比具有以下特點：
（1）體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、維修少，費用低；
（2）利用特制振動電機自同步原理，工作穩(wěn)定、啟動迅速，停車平穩(wěn)；
（3）物料按拋物線軌跡連續(xù)向前跳躍運動。因此給料槽磨損較小；
（4）因為可以瞬時的改變和啟閉料流，所以給料量有較高的精度；
（5）本系列電機振動給料機不適合于有防爆要求的場合。
2.3分類
按照不同的分類方法，可以將振動給料機分成許多類型。
按照物料輸送方向的不同，可分為水平型振動給料機和垂直型振動給料機兩大類。
按照其驅(qū)動方式不同，可分為電磁、氣力、液壓和機械振動給料機；機械振動給料機使用較多，又可分為慣性振動給料機和偏心連桿振動給料機。
2.4主要的組成部分
（1）激振器----振動給料機的振源，它產(chǎn)生激振力的大小直接影響著承載體的振幅。
（2）承載體----在振動過程中，將能量傳給物料，又是參振質(zhì)體，其質(zhì)量是振動系統(tǒng)中的重要參數(shù)，承載體還必須具有足夠的剛度和強度。
（3）減振支承--既是整機的支承裝置，又作減振用。
2.5選型說明
（1）使用條件
海拔不超過1000m；環(huán)境溫度不超過，在環(huán)境溫度為15～25度時，周圍介質(zhì)的相對濕度不大于85%。
（2）生產(chǎn)效率
振動給料機的生產(chǎn)效率常以松散密度的河沙為標(biāo)準(zhǔn)物料，當(dāng)所運物料的松散密度和粒度大于河沙時，其生產(chǎn)效率與松散密度成正比來計算，當(dāng)所運物料的松散密度和粒度小于河沙時，其生產(chǎn)效率與松散密度成正比來計算成績的0.8～0.9倍，當(dāng)所運物料為顆?；蚍勰顣r，其生產(chǎn)效率與松散密度成正比來計算成績的0.5～0.7倍。
（3）物料的最大進料粒度
一般情況下，為防止造成堵塞，物料的最大線形尺寸為槽寬的1/3 ～1/4尤其對封閉的槽體更要注意。
（4）起跳頻度
所謂頻繁起動，一般指每兩次起動時間間隔小于2min，如果小于2min，應(yīng)選擇1號或2號的振動電機。
3工作原理和結(jié)構(gòu)分析
3.1結(jié)構(gòu)分析
ZG系列電機振動給料機結(jié)構(gòu)組成如下：
圖3-1 振動給料機的組成部分
1給料槽 2傳振體 3振動電機 4減震裝置
3.2工作原理
ZG系列電機振動給料機給料過程是利用特制的振動電機驅(qū)動給料槽沿傾方作用周期直線往復(fù)振動來實現(xiàn)的，當(dāng)給料槽振動的加速度垂直分量大于重力加速度時，槽中的物料將被拋起，并按照拋物線的軌跡向前跳躍運動[1]。拋起或下落在1/50秒內(nèi)完成。由于振動電機的連續(xù)激振動，給料槽連續(xù)振動，槽中的物料則連續(xù)向前跳躍，以達到給料的目的。其給料過程如下圖所示：
槽體雙振幅
料槽靜止點
料槽位移上限
物料平位移
料槽位移下限
振動方向
振動電機
圖3-2 給料過程
4振動參數(shù)的確定
說明：在重有色金屬冶煉過程中，所產(chǎn)生的高溫物料采用振動輸送、篩分和給料，是行之有效的方法之一。它具有工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，能耗低等一系列優(yōu)點。通常在工程設(shè)計中，除采用單質(zhì)體振動設(shè)備外，還有采用雙質(zhì)體的呈拋擲狀態(tài)的振動設(shè)備。振動參數(shù)有運動學(xué)參數(shù)和動力學(xué)參數(shù)[2]。
4.1運動學(xué)參數(shù)
運動學(xué)參數(shù)有激振頻率、振幅、振動方向角、機械指數(shù)、拋擲系數(shù)和運動速度等。
（1）振幅A
A的取值范圍因激振機構(gòu)不同而異，通常對于慣性驅(qū)動機構(gòu)（偏心塊激振器）宜采用中頻中幅，即A=0.5-6mm，我們在這里取5mm。
（2）機械指數(shù)
機械指數(shù)亦稱動力強度指數(shù)，它是承載槽體運動的最大加速度與重力加速度的比值，即
式中，為使設(shè)備運行可靠及延長其使用壽命，對于常用慣性振動設(shè)備取K=3～5，較為適當(dāng)。由于機械指數(shù)受材料強度與起決定性作用的慣性力大小限制，所以本次設(shè)計選取機械指數(shù)K=4。
輸送物料的運動情況主要取決于垂直加速度的大小，槽體最大垂直加速度與重力加速度的比值稱為拋料指數(shù)D。
(4-1)
拋料指數(shù)與機器指數(shù)有如下關(guān)系：
(4-2)
周期性跳躍過程的拋料指數(shù)D在1.0～3.3之間。
（3）激振頻率
當(dāng)機械指數(shù)K和振幅A值確定以后由求出激振頻率。推薦取值范圍為：相當(dāng)于600~1500次/min.有K=4,A=5mm得到
(4-3)
（4）振動方向角
振動方向角大小取決于設(shè)備用途和物料性質(zhì)。為提高輸送速度，最佳振動方向角與機械指數(shù)相對應(yīng)：
當(dāng)K=3時，
當(dāng)K=4時，
對于慣性驅(qū)動機構(gòu)或振動頻率大于1000次/min，取δ=20～30。本次設(shè)計δ取45°。由，K=4可得D=2.83
（5）拋擲指數(shù)D
它是承載槽體最大加速度垂直分量與重力加速度g之比即：
(4-4)
式中是振動設(shè)備的傾角。
為使輸送物料呈微拋物狀態(tài)滑行，一般取1
1時，物料相對槽體的運動狀態(tài)以拋擲運動狀態(tài)為主，這樣可以降低物料運動的阻力和減少物料對槽體的磨損，但拋擲運動過于激烈又易使物料破碎或使輸送狀態(tài)不穩(wěn)。一般取1
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