| 加入桌面 | 手机版 | 无图版        中国振动工程学会振动利用工程专业委员会指定网站
排名推广
排名推广
发布信息
发布信息
会员中心
会员中心
  热门关键字: 振动筛  精细筛  矿用筛  旋振筛  直线筛  实验筛  圆振动筛  筛网  振动电机  破碎机  振动给料机  超声波振动筛  提升机  输送机  橡胶弹簧  直排筛  振动筛测控仪
当前位置: 首页 » 技术 » 工艺选型 » 正文

双质体四轴承振动筛探讨

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-07-01  浏览次数:205
核心提示:本文作者:南昌矿山机械有限公司 陈文龙 国内外振动筛众多,其中双质体四轴承振动筛以其独特性引起了国内研究者的注意。最著名

本文作者:南昌矿山机械有限公司 陈文龙


 

       国内外振动筛众多,其中双质体四轴承振动筛以其独特性引起了国内研究者的注意。最著名的双质体四轴承振动筛是美国的Portec公司Pioneer分公司的Mesabi振动筛。其结构如图1所示。

       国内生产此类振动筛相当少,而国外很普遍。我国大概90年代才开始仿制,对其理论和结构设计探讨很少,未见过有关这方面的文章。笔者曾经对双质体水平振动筛(1)作过一些粗浅的探讨。现抛砖引玉,再对双质体四轴承振动筛进行一些探讨。

根据其特点,建立如图2所示的振动模型。

 

图2

m1为筛箱质量,m2为激振器旋转部和减振架质量。

x方向可建立方程

m1x1〃+k1x(x1-x2)+Fcoscωt=0

m2x2〃+k1x(x1-x2)+Fcoscωt+k2xx2=0

y方向可建立方程

m1y〃+k1y(y1-y2)+Fsinωt=0

m2y〃+k1y(y1-y2)+Fsinωt+k2yy2=0

另x1-x2=ecosωt    y1-y2=esinωt

x1〃- x2〃 =-eω2cosωt    y1〃- y2〃 =-eω2sinωt

x方向整理得

    (m1+m2)x1〃+k2xx1=k2xeω2cosωt-m2ω2ecosωt

y方向整理得

(m1+m2)y1〃+k2yy1=k2yesinωt-m2ω2ecosωt

A1x= ecosωt(k2x-m2ω2)/[k2x-(m1+m2)ω2]

A1Y= esinωt(k2Y-m2ω2)/[k2y-(m1+m2)ω2]

当k值很大(即为刚性、相当于硬性接地)时,A1x= ecosωt,A1Y= esinωt,即m1的振幅等于e,也就是振幅等于轴偏心距,一些简单振动筛(包括单质体四轴承振动筛)就是这样设计的。

双质体四轴承振幅不等于轴偏心距,而是小于偏心距,这跟一般认识不同。振幅与偏心距、x方向和y方向的刚度、m1、m2、ω有关。令k2x=k2y ,则

 A1= e(k2-m2ω2)/[k2x-(m1+m2)ω2]

当k2 =(m1+m2)ω2时,A→∞即发生共振,这种现象应当避免, 为m1和m2系统的固有频率P,一般情况下ω/P为3~6,取5可使动负荷小,同时系统不会失稳。

m2振幅为

A2x= m1eω2cosωt/[k2x-(m1+m2)ω2]

A2y= m1eω2sinωt/[k2y-(m1+m2)ω2]

当k很大时,A2x=A2y=0,此即为单质体四轴承振动筛,共振情况与上同。

轴承受力分析

m1x1〃+k1(x1-x2)+Fcoscωt=0

x1= ecosωt(k2-m2ω2)/[k2-(m1+m2)ω2]

x1〃=-eω2cosωt(k2-m2ω2)/[k2-(m1+m2)ω2]

F=m1eω2(k2-m2ω2)/[k2-(m1+m2)ω2]-k2e

这个力由两大、两小四个轴承共同承担。

在远离共振情况下,

k2<<(m1+m2)ω2

A1=m2e/(m1+m2)    A2=m1e/(m1+m2)    

欲使m1的振幅接近e,m2的振幅A2接近0,则应使m2增大,这样m2的动荷也小。

Mesabi筛机采用在m2上增加预紧向下的弹簧力,无形中使m2增大,在m2的每个支点上有两个弹簧,一个承受向下压力,一个承受向上的拉力(见图3)

图3

T型筛机在m2上的弹簧,既可承受压力又可承受拉力。

K1的弹簧刚度首先使筛箱平稳,能承受物料的冲击,一般K1的弹簧刚度选择使m1压缩20˜30mm为宜。为便于实际操作,Mesabi筛机在弹簧上装螺杆以调节弹簧压缩量。

四轴承振动筛偏心轴(偏心比振动幅度大些,由以上公式计算所得)偏心力矩现偏心轮不平衡重块力矩相平衡,如图4所示。

1.驱动装置 2.轴承边部(一端固定,一端游动).3.轴承 4,不平衡重

5.偏心轴6.轴承壳7.中心护管

       Mesabi振动筛是世界上著名的振动筛,长期以来在露天矿、采石场和矿山生产中得到广泛的应用,该设备强度、坚固性、耐磨性等技术特性优良,是大型、坚固、效率高和生产能力大的检查筛分设备,正向、整圆抛掷运动使筛子的所有部分产生相同的振动,物料分层块,因而提高筛分清确度、生产能力和效率。

       国内很多筛机研究者都通过有限元动态分析来确定何处受力大(应力、应变大),那阶频率可能产生共振。而实际是局部的异常运动或者每一部分异常运动大[2],这样筛机必须整体刚度协调。Mesabi筛机刚度协调如图5所示

图5

      其所有加强肋为整个筛长。其上层筛面很有特点,即大块物料被凸起搁起来了,精确筛孔位置在底下,其寿命将大为增加。

双质体四轴承振动筛有以下特点:(1)传给地基负荷小;(2)m1、m2确定后,远离共振,振幅只与偏心距有关,比偏心距小点;(3)整个筛体悬浮在弹性系统,对物料冲击、偏重调节好,开停车平稳,大幅度被上下弹簧所吸收;(4)轴偏心力距与配重轮不平衡重力矩平衡,轴承所受力来自m1惯性力和弹簧力。


 

参考文献:

1陈文龙。双质体水平振动筛的研究。选煤技术。1996(2)

2陈文龙。自同步直线振动筛异常运动探讨。矿山机械,1997(7)


 

中国筛分机械网及筛分机械公众号首发。

版权所有,未经作者同意,不得转载或部分拷贝。

 

 
[ 技术搜索 ]  [ ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

 

 
推荐图文
推荐技术
点击排行
 
 
 
购物车(0)    站内信(0)     新对话(0)