振动筛参数计算
- 格式:doc
- 大小:312.50 KB
- 文档页数:10
振动筛参数计算振动筛参数计算筛分粒度:1㎜ 处理量:180T/h筛分效率:90% 料层厚度:50-100㎜ 取h=100㎜ 物料做抛掷运动振幅λ:根据香蕉形直线振动筛参数标准选λ=5mm 振动方向角δ:同上选取︒=45δ筛面倾角α:筛体分为3段,倾角依次为 ︒-︒-︒101520 振动次数:70045sin 005.015cos 8.9230sin cos 3014.322≈︒⨯⨯︒⨯⨯⨯==δλαπDg n 次/min(其中:振动筛对于易筛分物料取抛掷指数D=2~2.8,取D=2,α :在计算中取α=︒15)根据所选电机取n=730次/min 工作频率:s rad n/41.76602==πω 振动强度:98.22==gK λω当抛掷指数D=2~3.3时,物料的理论平均速度可近似为:s m V d /243.045cos 005.041.769.0cos 9.0=︒⨯⨯⨯==δωλ物料实际平均速度s m V C C C V d w m h m /27.0243.01.19.09.025.1=⨯⨯⨯⨯==αγ (其中,9.0~8.0=m C 取9.0=m C , 9.0~8.0=h C 取9.0=h C6.1~25.1=αγ 取25.1=αγ 1.1~05.1=w C 取1.1=w C )筛体宽度:m h V Q B m 06.29.01.027.036001803600=⨯⨯⨯==γ 取B=2.2m(其中:松散密度3/9.0m t =γ)根据我国香蕉形直线振动筛设计经验及标准选取筛面长度为6.1m筛分面积:S=2.2×6.1=13.42㎡估算参振质量:M=166.8+584.08S=166.8+584.08×13.42=8005.15kg(具体见资料 )激振力:F=M 2λω=8005.15×0.005×34.241.762=510⨯N 弹簧刚度:⑴弹簧静强度要求:cm kg M K /25.20015.0815.800581=⨯==λ 选四组弹簧:每组刚度为cm kg K /31.50041= 取每组六个弹簧:每个刚度mm N K /38.83631.5002==(1)弹簧选材:60Si2MnA , 负荷性质Ⅰ类 ,许用切应力[τ]=480MPa 剪切弹性模数G=80MPa , 弹性模数E=210MPa , 硬度HRC 52~47 (2)初步选取弹簧旋绕比C=6 , N Mg F 48.33356415.8005641=⨯=⨯=∴ λ12F F K -=, N F K F 38.375248.3335538.8312=+⨯=+=∴λ线径:d ≧mm KCF 25.1248038.3752625.16.1][6.12=⨯⨯=τ (其中由机械手册图7.1-4查得曲度系数K=1.25)由机械手册标准系列值取d=16㎜ , 中径D=Cd=16⨯6=96㎜ 同上取D=100㎜有效圈数n=86.738.831008161080834334=⨯⨯⨯⨯=K D Gd (G:剪切弹性模数) 由机械手册有效圈数系列值选取n=8取支撑圈22=n ,则总圈数102821=+=+=n n n(3)刚度校核:K=mm N nD Gd /92.8110088161080834334=⨯⨯⨯⨯=与所需刚度基本符合。
取安装高度mm H 1901= 安装变形量mm K F f 72.4092.8148.333511===取安装变形量mm f 411=故振动筛工作变形量mm f f 4654112=+=+=λ 安装载荷N K f F 72.335892.814111=⨯== 工作载荷N K f F 32.376892.814622=⨯== 符合要求。
(4)自由高度:mm f H H 23141190110=+=+=压并高度:mm d n H b 144169)1(1=⨯=-= 压并变形量:mm H H f b b 871442310=-=-=(5)试验切应力最大值:MPa s 480=τ,试验载荷N F s 11903=(查表)计算试验载荷S F =D T S8d 3π=10084801614.33⨯⨯⨯=N 86.7716试验下载荷变形量mm k F f s s 2.9492.8186.7716=== 由于,b s f f 〉取N Kf F F f f mm f f s b s s b b s 04.71278792.81)()(,87=⨯====对应的试验载荷取(6)校核弹簧的特性之间的要求。
在满足工作量变形%80~%20,.529.08746,471.087412121f f f f f f s s ====(7)弹簧其余尺寸间隙mm 6.1161.0d 1.01=⨯=⨯=δ节距p=d+1/δ+n f b =28.475㎜螺旋角︒===182.5100/475.28arctan /tan ar ππαd p c 满足5度到9度要求 电机的选择及计算 设动能为E12max 15.0V m ⋅⋅=E ,而30/max πλ⋅=n V所以1800/)(21πλn m E ⋅=,又由于速度由0到最大变化两次, 故900/)(221πλn m E E ⋅==由此可得动能功率kw n n m E P n 53.121054/)(60/321=⨯⋅==πλ 振动中阻尼消耗的功率为kw mw fw P 8.52000/14.02000/23222===ηληλ故得总功率为kw P P P 33.1821=+=根据机械手册 P1101表10-14查得选用Y225-M-8型号的分闭式三相异步电动机,功率为22kw ,电压280V ,电流47.6A ,转速为730r/min ,电机效率为90%,功率因数为0.78激振器的计算==F F 211KN 1171034.25.05=⨯⨯ ,21F F =每个激振力由四个偏心块决定,偏心块采用 120扇形,则22212125.29l w m KN l w m ==m 为偏心块的质量,l 为圆心到重心的距离。
扇形重心为3120sin 32π⨯⨯=r l ,扇形质量w r hm ,32πρ==76.41.s radρ为铸铁的密度37180m kg。
求得=31hr 0.00121,取偏心块的半径r 为230mm ,厚度h 为100mm 。
轴的计算校核激振器轴采用45号钢调质,许用扭转切应力[T τ]为25~45MPa弯曲应力[1-σ]=60MPa,对其最小的截面进行校核:32.09550000d n p W T TT ≈=τ;[]mmn p d T 61.38730252.02295500002.0955000033≈⨯⨯=≥τ取轴的最小作用直径d=100mm 1)最小直径扭转强度:][811.2802.07302295500003min Tττ≤≈⨯=式中:τ--扭转切应力(MPa );T--轴所受到的扭矩(N.mm );-r W 轴的抗弯截面系数(3mm );n--轴的转速(min r ); P--轴传递的功率(KW );d --计算截面处轴的直径(mm )[T τ]--许用扭转切应力(MPa );2)最小直径抗弯强度:625.141001.010021292501.033=⨯⨯⨯===d FL W M δMPa ≤[1-σ]式中:--M 轴所受力矩(N *mm );--W 轴的抗截面系数(3mm );d --计算截面处轴的直径(mm );[1-σ]--许用弯曲切应力(MPa ); 齿轮的计算校核1.齿面接触强度设计:[]321)(132.2H E d T Z uu T K d σφ⋅±⋅≥1)确定公式内的各计算数值 (1)其中载荷系数 K T = 1.3(2)计算齿轮传递的转矩:mm N n p T .1028730229550000105.95451⨯=⨯=⨯=(3)齿宽系数 d φ=1.2;u=1;(4)材料的弹性影响系数:E Z = 189.8 21MPa (5)计算应力循环次数:9106.2103002017306060⨯≈⨯⨯⨯⨯⨯==h njL N(6)查《机械设计》得接触疲劳寿命系数 K HN = 0.93 ;(7)接触疲劳许用应力;取失效概率为 1%,安全系数 S=1,得:[].5.51155093.0limMPa MPa SK H HN H =⨯==σσ2)计算(1) 计算分度圆直径dmmd 34.965.5118.189122.12800003.132.232≈⎪⎭⎫⎝⎛⋅⋅⨯≥(2) 计算圆周速度vsm dnv 68.310006073034.96100060≈⨯⨯⨯=⨯=ππ(3) 计算齿宽bmm d b d 61.11534.962.1≈⨯=⋅=φ 2.齿根弯曲强度计算:[]32112⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅≥F Sa Fa d Y Y z KT m σϕ 式中:齿轮弯曲疲劳强度极限 σF = 380MPa ;齿轮弯曲疲劳寿命系数 K FN = 0.88 ;计算弯曲疲劳需用应力:取弯曲疲劳安全系数 s=1.4 得:[]MPasK FEFN F 86.2384.138088.0=⨯==σσ查取齿形系数 ;79.1,18.2==Sa Fa Y Y计算载荷系数.814.135.12.112.11=⨯⨯⨯==βF Fa V A K K K K K 3.若取齿数为z=60时,1)据齿面接触强度设计:mm z d m nt 61.16034.96≈==齿高:mm m h nt 61.325.2== 025.3261.361.115≈=h b按照实际的载荷系数效正分度圆直径:mm K Kd d T7.1073.1814.134.96331=⨯=⨯=计算模数:mm z d m nt 795.1607.107,===2)据齿根弯曲强度计算:mm m 57.186.23879.118.2602.11028814.12324=⨯⨯⨯⨯⨯⨯≥齿轮采用45号钢调制硬度为240HBS 则接触疲劳强度极限,按照结构设计,取齿轮分度圆直径d=500mm ,齿宽120mm ,齿数为125,模数为4,工作寿命为10年(按每年300天计算)每天平均20小时。
轴承的计算校核采用圆柱滚子轴承:滚动轴承具有摩擦阻力小,功率消耗小,起 动容易。
内圈双档边,外圈单档边(单列向心)圆柱滚子轴承。
偏心块上轴承代号 NF228; 尺寸\d=140; 尺寸\D=250; 尺寸\B=42;基本额定动载荷 Cr=302KN ; 基本额定静载荷 Cor=415KN 。
每个轴承最大载荷为 29.25KN< 302KN偏心块上轴承寿命: 小时4310661098.21.3530273060106010⨯≈⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=εp c n L h式中 n 电机转速 r/min ;c 额定载荷 KN ;P 当量动载荷: KN F f P p 1.3525.292.1=⨯==;ε 滚子轴承取 10/3。