TQLZ100×150高效振动筛设计文档格式.docx
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5进料箱、出料箱、机架及支撑的设计 12
5.1进料箱的设计 12
5.2出料箱设计 12
5.3机架的设计 13
设计总结 14
致谢 15
参考资料 16
1前言
1.1毕业设计的目的
毕业设计是我们在学校的最后也是最重要的一次设计。
它是在老师的指导下，由学生独立完成，并且具有一定工作量的实际设计任务，它是学生获取工程师必备素质的一项基础的训练。
通过这次设计可以使学生更快的融入到以后的工作中，为以后的工作和学习打下坚实的基础。
所以学生要努力圆满完成。
1通过毕业设计，使学生综合运用四年所学知识去分析和解决问题。
2通过毕业设计，学生要能够达到多途径收集资料、归纳和运用资料以及利用电脑绘图能力的锻炼。
3通过毕业设计，对专业设备进行方案设计和结构设计，同时要在毕业设计中体现出创新能力。
4通过毕业设计，了解机械设备设计的全过程，为今后走上工作岗位打下坚实的基础。
5通过毕业设计，了解振动筛的工作原理、设计方法和过程，并且了解它的发展现状及发展趋势。
1.2设计背景
虽然传统的往复振动筛自带吸风系统，具有清除轻杂质的作用，但结构较庞大。
早期的筛体通常采用曲柄连杆机构进行传动，但是惯性力往往无法自动平衡，必须通过附加偏重或采用一定的方式来平衡，而且运动参数难以调节。
随着自衡振动器的出现，这一问题才得到了解决。
自衡振动器可以使筛体运动的惯性力得到自动平衡，它是通过齿轮副带动两组质量和形状相同的偏重块做相同等速的旋转运动，产生激振力迫使筛体震动。
这次设计的TQLZ100×
150型高效振动筛属于往复振动筛的一种，往复振动筛是谷物清理作业中应用最广泛的清理设备，主要用于清除谷物中大、中、小杂质。
高效振动筛是在传统圆形振动筛的基础上开发研制的新一代YZ系列机型，正解决筛分工艺存在的产量低、精度低、堵孔串层、换网困难等难题。
这种振动筛最大的特点就是结构简单、运转平稳、体积小、清理效果好、耗能小，所以应用前景比较广泛。
1.3设计任务
这次设计的任务是设计TQLZ100×
150高效振动筛，我的主要任务是总体设计和筛体的设计，其中筛面尺寸100×
150cm，处理小麦产量30t/h（初清），筛面倾角9º
（初清），振幅5-5.5mm，动力2×
0.37kW，电机转速960r/min，外形尺寸2170×
1550×
1530mm。
2振动筛介绍
2.1概述
目前，振动筛的应用非常的广泛。
它应用于各个行业的许多方面，它一般用作物料的筛分、分级、洗涤、脱水之用。
国内外的制粉、碾米、饲料、食品、矿山等行业都应用振动筛进行散粒物料的清理和分级。
筛分设备在企业中具有举足轻重的作用，它的技术水平的高低和产品质量的号坏，直接关系到生产率和工艺水品的高低，从而给企业的经济效益产生直接的影响。
而且振动筛也有许许多多的有点，它结构简单、生产量大、性能优越且不容易堵孔，受到了广大企业的青睐，在筛分设备中的市场占有率高达95%。
最近几年，振动筛在国内也越来越受到人们的重视，对于它的研究也越来越多，相应的振动设备也层出不穷。
TQLZ100×
150型高效振动筛就是一种在清理工序中清除大、中、小和轻杂的设备，通过不通的规格的筛孔将物料按颗粒大小进行分级并得到不同粒度的产品。
它的主要作用是清除原粮中的大、中、小杂质，若配置吸风分离装置还可以进行风选，以清除轻杂和灰尘。
它采用振动电机传动，结构简单，性能优越，不仅除杂效率高，产量大，筛面不易堵孔，而且筛面的振幅、震动方向等均可在生产中根据需要方便调节。
2.2振动筛的发展状况
国外状况：
国外的筛分机械是比较先进的，并有着悠久的历史。
筛分机械的研究与生产开始于16世纪，经过18世纪欧洲工业革命时期的迅速发展，到本世纪，筛分机械已经发展到了一个较高水平。
不同公司筛分设备发展的侧重方向也不一样。
KHD公司可以生产200多种筛分设备，它的通用化程度较高；
德国申克公司能够生产260多种筛分设备，STK公司生产的筛分设备，系列品种也比较全面，技术水平也相对较高；
而海因勒曼公司和KUP公司都研制了双倾角的筛分设备。
日本的东海株式会社和RXR公司合作研制了垂直料流筛，这种筛把旋回运动和旋转运动结合起来，它对细料一次分级效果明显。
DRK公司研制成一种由一台高速电机驱动的三路分配器供料设备。
英国研制成功旋流概率筛，它能从湿原煤中筛出细粒末煤，。
前苏联研制了一种多用途并且兼有直线振动筛和共振筛优点的同步直线振动筛。
美国的RNO公司最新研制的DF11型双频率筛，它采用了不同速度的激振器。
国内研究现状：
由于历史的原因，我国的机械行业发展较晚，故振动筛机械起步晚，发展始于新中国成立之后，可划分为3个阶段：
（1）仿制研究阶段：
这段时期，仿制了波兰的CJM-21型摇动筛、WK-15圆振动筛和WP1、WP2型吊式直线振动筛；
前苏联的BKT-11、BKT-OMZ型摇动筛、ГУП系列圆振动筛。
这些筛分机械的仿制成功，为我国筛分机械的发展打下了坚实的基础，并且培养了一大批技术人员。
（2）自行研制开发阶段：
从1966年开始，到1980年我国研制了一批性能优良的新型筛分设备，15m2、30m2共振筛及系列，，1500毫米×
3000毫米重型振动筛系列，YK和ZKB自同步直线振动筛系列，煤用单轴、双轴振动筛系列，冷热矿筛系列，等厚、概率筛系列。
这些设备虽然存在着一系列的问题，比如故障较多、寿命较短等，但是它们的成功研制基本上满足了国内的需要，标志着我国筛分机械走上了独立发展的道路。
（3）成长阶段：
进入80年代以后，我国各行各业都进入了一个快速发展的时期，振动筛机械也取得了一系列的成就。
首先，经过大量工作人员的不懈努力，终于成功研制了旋转概率筛系列、振动概率筛系列，其后又完成了箱式激振器等厚筛系列、重型冷热矿筛系列、自同步重型等厚筛系列、螺旋三段筛、弛张筛的研制。
后来在琴弦振动筛、粉料直线振动筛、旋流振动筛、立式圆筒筛方面的研制也取得了巨大的成功。
2.3发展趋势
国外发展趋势：
由于振动筛具有许多优点，所以国外筛分设备仍以发展振动筛为主。
而振动筛也出现的复杂多极的发展趋势：
1、向标准化、通用化和系列化方向发展；
2、向大型化方向发展，但最大到55m2，已经可以满足生产的需要；
3、向着精细型的筛分设备发展，筛孔尺寸最小可达到0.1～0.3毫米；
4、为了提高筛分的效率，而增大筛面倾角；
5、旋流筛也逐渐走进了人们的视野；
6、而共振筛则出现了一定的停滞。
国内趋势：
随着我国经济的发展，振动筛技术也逐渐成熟，振动筛的种类也将越来越多，应用范围也越来越广泛。
由于工业的快速发展，它对振动筛的品种和质量也要求愈来愈高，从而促使振动筛分机械的发展上升到了一个新的阶段。
然而，目前国内外振动筛产品中，还有很大一部分结构性能落后，生产率较低。
因此，今后应当优先研制生产能够大面积推广的优良设备；
同时探索新的筛分理论，研制生产新型筛分机；
要研制生产一些特殊用途的筛分机械，比如大型、重型、特重型筛分设备等，同时要限制生产那些生产率低并且设计老套的产品，并逐步淘汰。
在粮机食品方面，振动筛也取得了非常迅速的发展，应用范围也更加广泛：
筛选机可以对奶粉、豆浆、糖粉、淀粉、蛋粉、酱油、果汁、食盐、米粉等进行筛分。
2.4振动筛的结构
振动筛一般由驱动装置、筛箱、进料箱、出料箱、机架等部分组成。
（见图1）。
驱动装置：
振动筛的驱动装置一般选用振动器。
振动筛有单轴振动筛和双轴振动筛。
可以通过调整电机轴端的偏重块的相对位置来调节筛体振幅的大小。
（见图2）
筛箱：
筛箱由筛框及其压紧装置组成。
筛框是由上箱壁和下箱底构成。
图1振动筛
机架：
振动筛的机架分为吊式和座式两种。
座式安装比较简单，且安装高度低，相对稳定，一般应优先选用。
而座式振动筛的支承装置主要由弹性元件组成，常用的有螺旋弹簧、板弹簧和橡胶弹簧。
（见图3）
图2振动电机图3机架
进料箱：
进料箱一般和筛箱固定在一起，通过中空的橡胶弹簧放在机架上，进料箱的进料管固定在机架上，通过软布胶管与进料箱相接。
出料箱：
出料箱一般通过螺栓连接固定于筛体上，它和筛体一起运动。
2.5振动筛的工作原理
早期的振动筛采用的是曲柄连杆机构，但结构比较复杂，现在国内外大多数采用振动电机，提供动力。
振动筛可以采用单振动电机，也可以采用双振动电机，一般采用双振动电机的较多。
双振动电机的振动筛工作时，振动电机产生激振力，两振动电机产生的在垂直方向的分力相互抵消，而纵向的分力相互叠加，这部分力通过筛箱传递给筛箱内的筛面上，从而使筛箱带动筛网面在纵向做往复运动。
而筛面上的物料由于受到激振力的作用，会在力的方向远离筛面，落下时小于筛孔的物料则能够穿透筛面，落在筛的下面，就这样物料周而复始的运动，从而完成筛分作业。
2.6振动筛的种类
筛选机又叫筛分机，它的种类特别多，应用也非常的广泛，可以按多种方式进行分类：
根据使用的用途的不同，可以分为：
粮食筛选机、矿产筛选机、工业筛选机等；
根据工作原理的不同，可以分为：
偏心振动筛、直线振动筛、惯性振动筛和激振式振动筛等。
本次设计的振动筛属于粮机方面，振动筛在粮机方面有往复振动筛，平面回转筛，圆筒初清筛等，而高效振动筛属于往复振动筛的一种。
150高效振动筛数据的计算
3.1筛面的倾角的选择
筛面与水平面之间的夹角称为筛面倾角α。
筛面倾角与筛分效率有着密切的联系。
筛面倾角大时，物料在筛面上的运动速度快，即停留的时间短，在单位时间内筛分的粮食量大，然而筛分效率比较低；
反之，筛面倾角较小时，筛分效率提高，而粮食的处理量减少了。
所以对于具体的筛粉机，根据工作目的的不同，应该合理的选择筛面倾角。
查阅资料，筛面倾角的选择可以按以下数据：
单轴振动筛初清时：
α=15～25º
单轴振动筛最终清理时：
α=12.5～20º
双轴振动筛初清时：
α=6～12º
双轴振动筛最终清理时:
α=0～6º
双轴振动筛或共振筛用于脱水、脱介：
α=-5～0º
双轴振动筛初清筛理大、中杂质时，筛面倾角可选为8～12º
；
用于处理中、小杂质时，可选为6～8º
。
本次设计筛面倾角取9º
3.2振动角的选择
振动筛的振动方向线与上层筛面之间夹角称为振动角δ。
改变振动电机的安装角度，可以实现振动角的变化，一般振动角的调节范围为0-450。
振动角较大时，沿筛面方向的分力较小，物料抛射的距离较短，沿筛面的速度较慢；
而垂直筛面的分力较大，故此方向的速度快，有利于颗粒快速过筛，使筛分效率增加，但产量较低。
振动角较小时，沿筛面的分力较大，物料沿筛面运动的距离长，时间也长，产量提高了；
而垂直筛面的分力较小，在此方向的速度也较慢，不利于颗粒过筛，使筛分效率下降。
一般用于面粉厂清理时，振动角为200，初清时为25º
，根据具体的要求选择合理的振动角。
本次设计为小麦的初清，故振动角选为25º
3.3振幅和频率的选择
物料在筛面上的运动对筛分效率和筛分的产量有着重要的影响，而物料的运动取决于振幅和频率，所以选择合理的振幅和频率非常重要。
对于粒度较大的颗粒，选用较大的振幅；
而粒度较小的，则选用较小的振幅。
振动电机提供筛体作往复振动的振源。
通过改变电动机转轴两偏重块的相对位置，则可以改变振幅。
两偏重块的夹角较小时，振幅增大；
当夹角大时，振幅变小。
查阅参考资料【1】表1-1-1可知TQLZ高效振动筛的参数：
振幅为2.5～5.5mm。
本次设计的为TQLZ100X150高效振动筛，用于小麦的初清，振幅选为5.5mm。
振动筛的频率关系着筛分效率和产量，所以也要选择合理。
查阅参考资料【1】表1-1-1可知TQLZ高效振动筛的频率为920～960r/min,本次设计取为960r/min。
3.4物料在筛面上的运动分析
因为振动体的运动规律为直线往复的简谐振动，所以其位移、速度可以由下面的表达式表示：
X=rsinwt
v=dX/dt=wrcoswt
式中r为振动体的振幅，对于不同的颤动方式振幅的表达式不同；
W为振动体的振动圆频率；
t为时间。
由上面可以知道，960r/min，r=5.5mm，取coswt=1,代入数据，可以计算得：
v=960×
5.5×
10﹣³
×
1=5.28m/s;
即筛体的速度范围为0到5.28m/s。
高效振动筛物料在筛面上的运送速度可以按照以下的公式计算:
式中——修正系数,查表取k=0.8;
N——常数,N=0.18mm/s;
n——转速，n=960r/min;
A——振幅,A=5.5mm;
g——重力加速度,g=9.81m/s²
;
——筛面倾角,α=9º
把以上的数据代入上面的公式计算可得:
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