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- 2022-04-22 13:56:59 发布
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'振动筛的设计摘要我国的振动筛在运行和维修方面中存在着大量的问题。这些问题突出表现在筛箱断梁、裂帮,稀油润滑的箱式振动器漏油、齿轮打齿、轴承温升过高、噪声大等问题,同时伴有传动带跳带断带等故障。这类问题直接影响了振动筛的使用寿命,严重影响了生产。本文针对这些问题特设计了ZKB3660型直线振动筛,这类振动筛可以很好的解决此类问题,该系列振动筛是工矿企业普遍应用的筛分机械,用作物料的筛分、分级、洗涤、脱介、脱水之用。根据的是自同步原理,采用的是双电机直接驱动,代替强制同步式的齿轮传动,振动轨迹为直线。克服了以往振动筛由于单电机拖动,齿轮强迫传动引起的齿轮润滑,封闭问题,从而提高了整个振动筛的使用寿命。设计分析论述了设计方案,包括振动筛的分类与特点,对物料的运动分析,对振动筛的动力学分析及动力学参数计算,包括原始的设计参数,电机的设计与校核;进行了主要零部件的设计与计算,弹簧的设计计算,轴的强度计算,轴承的选择与计算,然后进行设备维修、安装的设计。最后进行了振动筛的的环保以及经济分析。关键词:直线振动筛;块偏心式;弹簧;电动机79
AbstractChinasincereformandopening,vibratingscreenindustryhaveseensignificantdevelopment.Inparticular,the21stcentury,existsinallwalksoflifeintheshaker.However,vibratingscreencareerstartedlateinChina,rapiddevelopment,therefore,inthevibratingscreenoperationandmaintenance,therearemanyproblems.Theseproblemshighlighttheperformanceofthesieveboxoffbeam,crackhelp,diluteoillubricationintheboxvibratoroilspills,fightgearteeth,bearingtemperaturerisetoohigh,noise,etc,andaccompaniedwithajumpdrivewithabeltandotherfaults.Theseproblemsdirectlyaffectthelifeofashaker,hasseriouslyaffectedproduction.ZKB3660linearvibratingscreencansolvesuchproblems,theseriesofvibratingscreeniswidelyusedinscreeningindustrialandminingmachinery,usedasthematerialofthescreening,grading,washing,usingthetwo-motordirectdrive,insteadofmandatorysynchronousgeardrive,vibrationtrackastraightline.Overcomeinthepastasasingleshakermotordrag,causedbythegeardrivegearforcedlubrication,closedquestions,therebyincreasingthelifeoftheshaker.DesignandAnalysisdiscussesthedesign,includingtheclassificationandcharacteristicsofvibratingscreen,themovementofmaterialsanalysis,Dynamicanalysisofshakerandkineticparameters,includingboththeoriginaldesignparameters,motordesignandverification;foramajorPartsofthedesignandcalculationofspringdesignandcalculation,shaftstrengthcalculation,bearingselectionandcalculation,andthenproceedtoequipmentmaintenance,installationdesign.Finally,avibratingscreenoftheenvironmentalandeconomicanalysis.Keywords:Linear;Shaker-style;Springmotor;Eccentricblock79
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1绪论1.1引言我国是一个以煤炭为主要能源的国家,难选煤和高硫煤所占比重较大,而且随着我国洁净技术的发展及对人类生存环境的日益重视,大力发展高效率的选煤技术是必然结果。选煤是洁净煤技术的基础,先进高效和经济实用的选煤技术一直是人们追求的目标,虽然选煤技术的发展仍将趋于多元化,但基本趋势是:选煤装备大型化;重介技术占主要市场;装配式成为选煤厂建设的新模式;选煤过程控制自动化和全厂自动化。我国的煤炭洗选加工技术,通过自行研究开发和引进消化,已有长足的进步。国外已有的各种分选工艺我国均已具有,在个别领域已达到国际领先水平。近年来,在选煤工艺的研究开发方面有了较大发展,基本满足了不同条件选煤生产的需求。跳汰方面,在深入进行理论和实验室研究的基础上,采用多项新技术开发了SKT系列和X系列跳汰机,其适应煤质的能力、自动化程度都可与国外同类设备相媲美,目前进一步向智能化、全自动化方向发展;自行开发的液压驱动式动筛跳汰机已初步形成系列,其技术指标、理论研究成果都接近或超过国际先进水平。重介质方面,研究开发的大型无压、有压三产品重介质旋流器选煤系统,技术指标优于国际先进水平,且实现了大面积推广;研制的大型重介质分选机,分选指标优于同型号的“TESKA”分选机,已形成系列;在国际上率先研制成功的50~0mm重介质旋流器和随后开发的-0.5mm79
级煤泥重介质旋流器及其分选工艺,使选煤工艺流程得到简化并取得了良好的技术效果。我国自行开发的空气重介流化床干法选煤系统,在国际上首先应用于生产。浮选方面,在对传统浮选工艺和设备进行进一步完善的基础上,已经形成了各种机械搅拌式、喷射旋流式浮选机系列,同时对强化细粒级浮选效果的各种浮选柱、高选择性浮选机等进行了初步的研究并取得了一定的进展。煤泥水处理方面,在压滤机得到广泛应用的基础上,提出了强气压穿流式压滤脱水的概念,并完成了200平方米强气压穿流式压滤机的工业性试验;经过二十多年的研究开发,研制成功了系列圆盘加压过滤机,技术指标与国际同类设备相近并已得到推广;研制的大型卧式沉降离心机、平带式过滤机、大型盘式真空过滤机等新型煤泥回收工艺及设备也已在工业生产中应用。原煤准备及筛分脱水方面,已开发使用了大型多齿辊破碎机和强力分级破碎机,超过16平方米的大型分级筛也已在选煤厂应用;利用模态分析技术开发了系列重心偏移式振动脱水筛并广泛推广;节能的高频振动电磁筛、各种高频筛也已在生产中应用。此外,在复合式干法选煤、煤泥滤饼干燥破碎等方面,也取得了初步的成果;对高梯度磁选、选择性絮凝、摩擦静电选煤及微波、化学脱硫法等新技术,也进行了实验室的试验探索。振动筛具有结构简单、工作性能可靠、维修量小、故障率低、筛面不易堵塞、筛分效率高、造价低等特点,而且无论振动筛振动还是不振动时都能随时清理筛内杂物,不影响振动筛的正常工作。因此,振动筛在筛选煤中有着广泛的应用。振动筛是洗煤选中不可缺少的一种装置,在后续工作中起着非常重要的作用。它不仅对细煤有筛选作用,而且对粗煤也有振动细化的作用。79
由于本次设计的振动筛激振力大,筛箱及其上面的物料运动有很大的加速度,所以特别适合于煤炭的脱水,脱介和脱泥,也同时用于分级处理。本次设计的新型振动筛不仅适合煤炭行业,同时也适合化工,冶金、矿山。1.2振动筛国内外的现状及发展趋势1.2.1国内振动筛研究现状【4】 由于工业发展缓慢,基础比较薄弱,理论研究和技术水平落后,我国筛分机械的发展是本世纪50年的事情,大体上可分为三个阶段。仿制阶段:这期间,仿制了前苏联的RYT系列圆振动筛、BKT-11、KT-OMZ型摇动筛;波兰的WK-15圆振动筛、CJM-21型型摇动筛和WP1、WP2型吊式直线振动筛。这些筛分机仿制成功,为我国筛分机械的发展奠定了坚实的基础,并培养了一批技术人员。自行研制阶段:从1966年到1980年研制了一批性能优良的新型筛分设备,1500mmx3000mm重型振动筛及系列,15平方,30平方共振筛及系列,煤用单轴、双轴振动筛系列,YK和ZKB自同步直线振动筛系列,等厚、概率筛系列,冷热矿筛系列。这些设备虽然存在着故障较多、寿命较短的问题,但他们的研制成功基本上满足了国内需求,标志着我国筛分机走上了独立发展的道路。提高阶段:进入改革开放的80年代,我国筛分机的发展也进入了一个新的发展阶段。成功研制了振动概率筛系列,旋转概率筛系列,完成了箱式激振器等厚筛系列、同步重型等厚筛系列、重型冷热矿筛系列、驰张筛、螺旋三段筛的研制,粉料直线振动筛、琴式振动筛、旋流振动筛、立式圆筒筛的研制也取得了成功。79
1.2.2国外振动筛研究现状国外从16世纪开始筛分机械的研究与生产,在18世纪欧洲工业革命时期,筛分机械得到迅速发展,到本世纪筛分机械发展到一个较高水平。德国的申克公司可提供260多种筛分设备,STK公司生产的筛分设备系列品种较全,技术水平较高,KHD公司生产200多种规格筛分设备,通用化程度较高,KUP公司和海因勒曼公司都研制了双倾角的筛分设备。美国RNO公司新研制了DF11型双频率筛,采用了不同速度的激振器。DRK公司研制成三路分配器给料,一台高速电机驱动。日本东海株式会社和RXR公司等合作研制了垂直料流筛,把旋转运动和旋回运动结合起来,对细料一次分级特别有效。英国为解决从湿原煤中筛出细粒末煤,研制成功旋流概率筛。前苏联研制了一种多用途兼有共振筛和直线振动筛优点的自同步直线振动筛。1.2.3国内技术发展趋势积极开展筛分技术研究,提高原煤干式深度筛分技术,降低分级下限和增加煤炭品种,着重解决粒度细、水分高和粘度大的难筛物料的分级技术;为满足大露天矿选用,研制重型分级筛,适用于500毫米以下物料筛分;为提高筛板的寿命和效果,着重发展焊接筛网,非金属筛面;共振筛有被淘汰之势,应大力发展块偏心圆振动筛和直线振动筛。1.2.4国外技术发展趋势国外筛分设备仍以发展振动筛为主,振动筛向标准化、通用化和系列化方向发展;向大型化方向发展,但最大到55平方米,已够用了;增大筛面倾角,提高筛分效率;发展细粒筛分设备,筛孔尺寸小到0.1~0.3毫米;旋流筛使用逐渐增多;共振筛发展停滞。79
1.3振动筛的分类及各自的特点1.3.1圆运动振动筛圆运动振动筛是利用不平衡重激振器使筛箱振动的筛子,其运动轨迹一般为圆形。它普遍应用于煤炭、矿山厂的预先筛分、准备筛分以及脱水作业中。由于其筛面的圆形振动轨迹,使筛面上的物料不断地翻转和松散,因而圆振动筛具有以下特点:细粒级有机会向料层下部移动,并通过筛孔排出;卡在筛孔中的物料可以跳出,防止筛孔堵塞;筛分效率较高;可以变化筛面倾角,从而改变物料沿筛面的运动速度,提高筛子的处理量;对于难筛物料可以使主轴反翻,从而使振动方向同物料运动方向相反,物料沿筛面运动速度降低(在筛面倾角与主轴转速相同的情况下),以提高筛分效率。国外又将圆运动振动筛分为单轴惯性振动筛和自定中心振动筛两种。单轴惯性振动筛特点是激振器的轴和皮带轮参与振动;优点是结构简单、容易制造;缺点是由于皮带轮与筛箱一起振动,无论电动机在任何角安装都不能避免皮带传动中心距的反复变化,从而引起三角皮带的反复伸缩,大大影响其使用寿命。波兰的WK型振动筛属于单轴惯性振动筛。自定中心振动筛优点是运转时三角皮带轮不与筛箱一起振动,故传动皮带寿命较长,工作较稳定。自定中心振动筛又可分为轴承偏心式和皮带轮偏心式两种。前者又名万能悬挂筛,因其筛箱振动时,主轴中心线和皮带轮的空间位置保持不变,故目前已很少使用;后者工作时,皮带轮回转中心线固定不动,所以传动三角皮带就不会时紧时松,具有频率较稳定、皮带寿命较长等特点。美国莱普尔-弗洛型振动筛是典型的皮带轮偏心式振动筛。1.3.2直线振动筛79
直线振动筛是靠两根带不平衡重的轴作同步异向旋转而产生振动的筛子。其筛面呈水平或倾斜安装,运动轨迹一般为直线,故称之为直线振动筛或水平振动筛。直线振动筛具有下列特点:它的动力平衡与物料在筛面上的运动情况较好;物料在筛面上的移动不是依靠筛子的倾角而是依靠激振力,故筛面一般水平安装,所以厂房高度较低;全封闭、不堵孔和坚固耐用,筛面有两层、三层和四层之分;由于筛箱运动中有较大的加速度,所以特别适合于煤炭的脱水、脱泥、脱介以及物料的分级。国外直线振动筛采用箱式激振器者较多,如美国Low-Head型、西德USL型、日本古河A型、日本永田双偏心轴式、法国皮克双偏心轴式等。采用筒式激振器的有美国SS型和SG型、日本川崎D型和古河E型及横山椭圆振动筛等。1.3.3其它类型的振动筛(1)等厚筛我国现有的ZD型直线等厚筛系列,有7种基本规格,总筛分效率一般在85%以上,限上限下率一般为5%~10%。ZD系列等厚筛适用于需要精确分级的煤炭及类似比重物料的干湿式筛分,处理量较大,筛分深度可至6毫米。(2)概率筛分机概率筛分机通过采用大筛孔、大倾角和多层筛面结构,使物料近似筛分而提高筛机处理能力和干式筛分的深度。QGS型琴弦概率筛是在GS型煤用概率筛的基础上,吸收琴弦筛的特点研制的。该筛能有效地对潮湿煤炭进行6毫米干式分级,筛选产品能满足空气重介流态床分选机对人选煤的要求。琴弦筛网在共振状态下工作,筛孔不易堵塞。(3)GPS型高频振动细筛G79
PS-900-3型高频细筛是在吸收美国Derrick高频细筛技术的基础上研制的,该筛采用了叠层筛网(由三层孔径不同的不锈钢编织筛网叠合而成)、三路给矿(沿筛面长布置三个给矿器)和长圆筒形振动器(电机轴两端装由偏重块和调偏块组成的振子)振频2850次/分。目前已在黑色和有色金属闭路磨矿作业中,作为分级设备推广应用,分级总效率达60%~70%。(4)电磁振动旋流筛电磁振动旋流筛是一种结构简单的高效脱水脱泥设备。该筛无转动部件,无需润滑,不需动力,不仅用于选煤厂,还可推广用作污水处理和选矿厂及其它类似物料的脱水脱泥和分级设备。目前该筛已形成用于粗煤泥的C型和用于末煤的M型两种型号。79
2ZKB3660直线振动筛总体设计2.1振动筛的选型及工作原理机型的选择主要依据以下条件确定:1、筛分物料的名称、堆积比重、黏度、温度2、每小时的处理量3、筛网目数4、物料的粒度比例和要求的筛分精度5、物料的酸碱性(确定使用304#不锈钢或者316L不锈钢)6、生产场地放置振动筛的空间尺寸。振动筛的工作原理:振动筛是利用速度和加速度作周期变化的筛面,使物料在筛面上产生相对运动,筛面配备以适当的筛孔,同时在风道里运用适当的气流速度,按谷物和杂质粒度大小和悬浮速度的不同进行分离的。图2.1直线振动筛的原理图1出料口;2筛面;3横梁;4筛板;5减振装置;6肋板;7激振器;8轮胎联轴器;9电动机根据本次设计的要求,选煤的工艺和运动性能,即筛洗过的煤,脱水、脱介、脱泥的煤,并且筛50mm79
以下的煤料,选择直线振动筛较为合适。本次设计的直线振动筛采用可调节激振力大小的块偏心激振器,双电机自同步驱动,并采用高强度螺栓联接、橡胶弹簧支承和万向联轴节,具有调整方便、操作简单、维修量小、振动噪声低、振动频率高、分级效率高、使用寿命长等到优点,安装方式为座式,分为单层和双层,筛板结构为冲孔筛板或条缝筛网。适用于选煤、选矿、发电、制糖等工业对中、细粒度物料进行干、湿式分级或脱水、脱介、脱泥。2.2整体方案的确定及结构特点直线振动筛主要由筛箱、激振器、联轴器、振动电机、减振弹簧、支撑装置等组成。2.2.1筛箱筛箱【1】是筛子的承载部分,由筛框及固定在它上面的筛面组成。筛箱是由侧板,后挡板,下横梁,上横梁等四部分组成。侧板一般使用6~10mm的钢板和角钢组合而制成,利用横梁将两块侧板连接起来,使筛框成整体结构。侧板用于传递激振力,在它的中部铆接有座圈,激振器就连接在座圈上。为加强侧板的刚度,在座圈附近采用双层钢板,并在适当的位置铆接角钢以补强。对于小型筛子,筛框的材质一般采用Q235普通碳素钢。这种材料的可焊性好,但强度和冲击韧性较低。对于大型筛子,采用高强度和高冲击韧性的钢材,其常用的材料是16Mn或锅炉钢板。采用优质钢材可以提高材料的强度。而且还能减轻筛框的质量,对筛箱的结构带来一定的好处。根据本次设计的要求,选型3660振动筛属于大型振动筛的范畴,故选用16Mn钢的材料,以方便使用的年限及经济的合理性。79
图2.2筛框的结构1横梁;2承料板;3内侧加强板;4外侧加强板;5侧板;6支撑架;7抗磨版;8横梁;9螺栓夹座;10排料嘴筛框结构常用的连接方式有环槽铆接和高强度螺栓连接,对于小型筛,也可采用焊接。采用环槽铆接和高强螺栓连接因无内应力,对振动负荷有良好的适应能力,普遍用于大型振动筛上,但制造工艺复杂;焊接结构施工方便,但由于焊缝复杂,内应力大,在强烈的振动负荷作用下往往发生焊缝开裂甚至造成构件的断裂。要消除焊接后的内应力,最常用的方法是高温退火处理,这个方法是将构件均匀加热至600摄氏度到650摄氏度,并保温一定的时间,然后缓慢冷却。筛面一般按被筛物料的粒度和筛分作业的工艺要求来选择。常用的筛面基本上可分为5种:(1)板状筛面板状筛面是在钢板上冲孔的一种最牢固的筛面。主要用于大块物料的分级,冲孔筛板的形状和排列方式,有多种多样。筛板的材质可选用A3、16Mn、16MnCr等钢板,厚度5~8mm。也可采用聚氨酯橡胶。79
不同形状的筛孔其排列方式也不同。长方形筛孔,其长边应与物料运动方向一致,或呈一定角度;圆形、六角形及正方形等筛孔的中心一般按等边三角形布置。筛孔排列方式与料流方向的关系如下图所示,用箭头表示料流方向。图2.3冲孔筛板孔的形状及排列方式筛孔间的距离应考虑筛面的强度和开孔率的大小。板状筛面的开孔率一般为50%左右。其中长方形孔的筛面开孔率最大,方形孔次之,呈三角形排列的圆形孔筛面开孔率最低。(2)棒条筛面棒条筛面是由平行排列的具有一定断面形状的一组棒条固定在结实的横梁上面支撑。其特点是:筛面平滑、抗堵塞性好、筛孔尺寸为棒条之间的缝隙宽度。棒条筛面主要用于静态的固定筛和重型振动筛上,筛分来自矿山的原矿。物料给到筛面的一端,顺着棒条方向向下滑动、细粒透过筛孔,粗粒从筛面的另一端排出。棒条筛面的开孔率为50%~60%。图2.4棒条的断裂形状(3)编织筛面79
编织筛面是由金属的径丝(沿筛面长度方向)和纬丝(横穿筛面)编织而成。为防止网丝错动,保证筛分精度,通常把金属丝进行卷曲或压成凹型,然后再编织成网。筛网突出的优点是开孔率高(可达70%~75%),重量轻,制造方便。缺点是与筛板比,牢固性差,使用寿命短。图2.5编制筛网的形状a-三纬丝长孔;b-正方形筛孔筛丝的材质可选用高碳钢、不锈钢或弹簧钢。编织筛网又分金属筛网和网状丝布,金属筛网的筛孔较大,金属丝较粗,多用于中、细料级的筛分。网状丝布的筛孔很小(最小筛孔尺寸为0.038mm)主要用于粉状物料的脱泥、脱水或湿式分级。筛丝直径选取必须兼顾筛面载荷、筛网寿命、开孔率等因素。正方形筛孔的优点是分级精度高;长方形筛孔的优点是开孔率高,不易堵塞筛孔。如果孔的长边顺着物料流动方向时,筛分精度较低。(4)条缝筛面条缝筛面有穿条式、焊接式和编织式三种形式。穿条式筛面优点是工作可靠,缺点是制造复杂,材料消耗大,开孔率较低。筛条是组成条缝筛面的基本元件。其断面形状可归纳为三种:等腰三角形、梯形和U型。筛条的尺寸参数有3个:条背高度、高度和锥角。圆形断面筛条尺寸以直径D表示。79
图2.6条缝筛面a-穿条式条缝筛面;b-焊接式条缝;c-筛面筛条的断面形式①等边三角形断面的筛条具有锐利的尖角,能破坏附着在颗粒表面上的水膜;由于锥角大,筛孔不易被物料堵塞,脱泥、脱介效果好。但由于尖角处易磨损,缝隙容易变大。②等腰三角形断面的筛条高度较大,除了脱泥、脱介效果好外,还可以提高筛条强度和使用寿命。在弧形筛及脱水筛上应用较多。梯形断面的筛条强度高,筛面磨损后,缝隙变化小。可用于较粗粒级物料的分级和脱水。因此根据本次设计的目的和振动筛筛面的要筛的物料,采用条缝筛面中的梯形断面最为合适。③圆形断面的筛面缝隙不会因磨损发生变化,使用寿命长,但易堵塞筛孔。筛条的材料有不锈钢、低碳钢和塑料等。当物料具有较大磨损性时。可采用铬锰不锈钢和高锰高氮不锈钢制造筛条,该材质具有很高的耐磨性。79
(5)非金属筛面非金属筛面主要有橡胶、尼龙和聚氨酯三种。橡胶筛面的材质主要有天然橡胶、合成橡胶、聚氨酯橡胶等;其中聚氨酯橡胶性能最佳,具有耐磨损、质量轻、噪音小和筛面自净效果好等优点。橡胶筛面一般采用两层制作,下层胶为韧性层硬度高,弹性低,起支承作用,包罩在加强芯上,其厚度占总厚的30%;上层为耐磨橡胶层,要求材质弹性高,硬度略低。非金属筛面的骨架一般用钢筋、扁钢或钢丝绳制作。钢丝绳强度高、柔性好,制作的筛面便于安装和具有较高的开孔率。图2.7日本三星皮带公司的聚氨酯分级筛面1-聚氨酯橡胶;2-人造纤维骨架;3-钢丝绳骨架橡胶和聚氨酯筛面的特点:(1)使用寿命长。(2)筛分效果好,堵孔现象少。(3)由于筛面能有效地吸收物料的冲击振动和摩擦等产生的1~3kHz的声音,因此降低了筛分机工作的噪音,改善了工作环境。(4)质量轻。橡胶和聚氨酯筛面的缺点是价格贵,筛面有效面积小,即开孔率低。根据以上筛面的比较,和本次设计的要求,即针对经跳汰分选后的精煤分级脱水等特殊要求,选用条缝筛面,采用梯形断面的筛条最为合适。筛面的固定方法79
筛面的固定方法可分为4类:木楔压紧、拉钩张、紧栓压紧和斜板压紧。1、木楔压紧冲孔筛板和条缝筛板可用木楔将筛面固定在筛框上。在筛箱两侧的壁上,对称的焊接两条长角钢,在其上方间隔一定距离焊有一段短角钢,并与长角钢各呈倾斜。筛面支撑在两角钢之间,用木楔和木条压紧。木楔遇水后膨胀。可以把筛面压得很紧,此法简单可靠,更换筛面方便。图2.8木楔压紧筛面2、拉钩张紧对编织筛网或厚度小于6mm的筛板,可以将筛网或筛板末端弯成钩形;如果筛丝直径小,则用薄钢板与橡胶垫把筛网边缘包住,再弯成钩形,然后用拉钩及螺栓固定。3、螺栓压紧直接用螺栓将筛面压紧在筛框上的连接方式适用于筛丝较粗大的编织筛网,以及厚度大于8mm的筛板、棒条筛面、橡胶筛面和其它筛面的中部固定。螺栓的形式以前常用U形,这种结构简单、可靠,但拆装麻烦。近年来改用J形螺栓,较U形螺栓适用方便。因此对本次设计而言采取此种固定方式较好。4、斜板压紧79
该方法是通过筛框两侧帮上的螺栓、斜板等将筛面两边固定在筛框上。通常用于中等粒级筛分的薄钢板冲孔筛面、橡胶和聚氨脂筛板的固定。因为本次设计是为精煤分级脱水,为了可以更好地把筛面压紧,再根据上述的压紧方式的比较和本次设计的具体要求,采用木楔压紧方式较为合适。2.2.2激振器激振器是附加在某些机械和设备上用以产生激励力的装置,是利用机械振动的重要部件。激振器能使被激物件获得一定形式和大小的振动量,从而对物体进行振动和强度试验,或对振动测试仪器和传感器进行校准。激振器还可作为激励部件组成振动机械,用以实现物料或物件的输送、筛分、密实、成型和土壤砂石的捣固等工作。按激励型式的不同,激振器分为惯性式电动式、电磁式、电液式、气动式和液压式等型式。激振器可产生单向的或多向的,简谐的或非简谐的激励力。激振器按功能形式分类的种类很多,着重介绍以下几种。(1)筛帮式块偏心激振器该激振器由轴承座、滚动轴承、主偏心块、副偏心块、轴、注油装置和防护罩等组成,调节主、副偏心块夹角可改变激振力的大小。此种形式激振器结构简单,工作可靠,便于安装、制造与维护,轴承采用润滑脂润滑,减少漏油现象,无大型铸造件及加工件。79
圆振动筛可采用两套块偏心激振器,分别安装在筛箱两侧,直线振动筛利用自同步原理使用四套偏心激振器,筛箱两侧分别安装两套块偏心激振器。因此,直线振动筛和圆振动筛可采用该种结构,便于系列化、通用化。激振器可采用万向传动轴或者其他连接方式传递动力。该激振器由于直接安装在筛箱两侧,因此,挠力直接作用在筛帮上,对筛箱弯矩小,受力状况好。我国煤用ZKB、ZKR、YK、YKR等系列筛分机采用这种结构形势的激振器。图2.9块式激振器1偏心块;2配重板;3轴承座;4轴承盖;5挡圈;6轴;7调心滚子轴承;8筛箱侧板;9压圈(2)箱式激振器箱式激振器采用偏心块激振,有多种形势结构,主要有左右分箱式包容结构、偏心块外置式上下分箱结构和偏心块外置式整体结构。由于该激振器箱体采用整体结构,因此,具有质量轻、结构紧凑、制造成本低,整体精度容易保证,传动件润滑集中、密封好等优点。但维修稍有不便。广泛用于香蕉筛、直线振动筛等。对上述激振器的结构特点的比较和本次具体设计的内容,结合洗煤技术的发展和直线振动筛的配合使用,采用块式激振器对洗煤振动地效果最佳。79
2.2.3联轴器联轴器【27】属于机械通用零部件范畴,用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中,有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成,分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。在振动系统中,采用的联轴器由三种形式:万向联轴器,轮胎联轴器和橡胶联轴器。图2.10万向联轴器(1)万向联轴器有多种结构型式,例如:十字轴式、球笼式、球叉式、凸块式、球销式、球铰式、球铰柱塞式、三销式、三叉杆式、三球销式、铰杆式等,最常用的为十字轴式,其次为球笼龙,万向联轴器的共同特点是角向补偿量较大,不同结构型式万向联轴器两轴线夹角不相同,一般≤5°-45°之间。万向联轴器利用其机构的特点,使两轴不在同一轴线,存在轴线夹角的情况下能实现所联接的两轴连续回转,并可靠地传递转矩和运动。万向联轴器最大的特点是具有较大的角向补偿能力,结构紧凑,传动效率高。在实际应用中根据所传递转矩大小分为重型、中型、轻型和小型。(2)橡胶联轴器,又称散爪性联轴器。主要由法兰,圆形平胶带,压板和螺栓等构成。在传动源与被传动的元件之间,起到传递动力的作用。橡胶联轴器79
利用橡胶环工作时产生轴向扭转变形,以实现减振缓冲和补偿两轴相对偏移的联轴器。在等剪应力的V形截面橡胶环的两侧面上经硫化粘接着两个金属环,形成橡胶组合件,利用拧入金属环螺纹孔的螺钉将两半联轴器成一体,以传递动力。为了降低应力集中和提高组合件的使用寿命,在橡胶环内径处制成圆角过渡的截形,圆角半径约为窄边宽度的三分之一。这种联轴器装拆橡胶组合件时,只需拧出螺钉,轴向移开两个端面具有凸爪的保护环,就可装拆橡胶组合件。由于一个保护环的凸爪与另一保护环的凹槽沿周向有一定有间隙,正常工作时两半联轴器的相对扭转角小于间隙角,凹凸部侧面接触而传递部分转矩,从而避免橡胶环因变形过大而损坏,起到安全保护作用。粘接面上螺纹孔处盖板的作用是增加橡胶环与金属环的粘接面积,以提高黏着力。图2.11橡胶联轴器1法兰;2圆形平胶带;3压板(3)轮胎式联轴器,分为凸型和凹型两大类,凸型又分为带骨架整体式、无骨整体式和径向切口式三种。它们的共同特点都是将轮胎环用螺栓来连接两半联轴器以实现两轴的连接。79
轮胎环内侧用硫化方法与钢质骨架粘接成一体,骨架上的螺栓孔处焊有螺母。装配时用螺栓与两半联轴器的凸缘连接,依靠拧紧螺栓使轮胎与凸缘端面之间产生的摩擦力来传递转矩,轮胎环工作时发生扭转剪切变形,故轮胎联轴器具有很高的弹性,补偿两轴相对位移的能力较大,并有良好的阻尼,而且结构简单、不需润滑、装拆和维护都比较方便。其缺点是承载能力不高、外形尺寸较大,随着两轴相对扭转角的增加使轮胎外形扭歪,轴向尺寸略有减小,将在两轴上产生较大的附加轴向力,使轴承负载加大而降低寿命。轮胎联轴器高速运转时,轮胎外缘离心力的作用而向外扩张,将进一步增大附加轴向力。为此,在安装联轴器时应采取措施,使轮胎中的应力方向与工作时产生的应力方向相反,以抵消部分附加轴向力,达到改善联轴器和两轴承的工和条件。图2.12轮胎联轴器1胶带片;2压紧环;3半联轴节根据振动筛的特点和本次设计精分洗煤脱水的要求,结合联轴器本身的特点,选用轮胎式联轴器较为合适。2.2.4支撑装置一种属于振动筛分机械中应用的振动筛筛面支撑装置【16】,是针对现有设备有焊接应力,易产生变形的问题而设计的。振动筛筛面支撑装置的筛箱、筛箱横梁及安装支撑骨架均采用螺栓连接,并设置有螺栓限位装置,具有拆卸、安装、维修都比较方便,更换筛面容易等特点。可广泛应用到各种振动筛分机械中。79
振动筛的支撑方式有吊式和座式两种。吊式采用的吊挂装置包括螺旋形压缩弹簧、钢丝绳、防摆锤、吊环、钢绳卡等零部件。目前座式减振装置是比较常用的减振装置。它由底座、主弹簧和上座等组成。在底座安装阻尼器,用于缓解筛子停车过程中的共振力。阻尼弹簧通过橡胶摩擦块在水平方向压紧筛箱,摩擦块与底座的上下间隙为10mm。阻尼力的大小可以通过螺栓调节。为简化结构,目前许多座式减振不再安装阻尼器。座式减振装置中的主弹簧即可采用金属螺旋弹簧也可采用橡胶弹簧。金属螺旋弹簧工作可靠,并具有良好的动力性能,可以设计的相当柔软,从而有效的降低筛子对基础的动载荷,缺点是弹簧上下端精度不能保证,易产生噪音。橡胶弹簧内阻较大,一般认为在过共振区时应该具有较低的振幅,噪音低,其缺点是刚度较大,筛子对基础的动负荷大,易老化。由于橡胶弹簧相对于金属螺旋弹簧具有以下优势:1、减振性能好,能吸收高频振动的能力;2、重量轻,减少噪音;3、避免金属弹簧突然折断的可能;4、可以清除接触面或活动关节的磨擦。振动筛子通过四组吊挂装置挂在上层楼板上。改变钢丝绳的长度可以调整筛面倾角。防摆锤安装在钢丝绳的上方,其作用是防止筛箱产生横向摆动。筛子工作时,产生横向摆动是难免的,这是因为钢丝绳有其自振频率,当筛子工作频率等于钢丝绳的自振频率时,就要发生共振,此时钢丝绳就会产生强烈的偏摆,筛箱发生不稳定的振动。为了避免此现象,可以变化防摆配重在绳上的位置,来改变钢丝绳的自振频率,防止共振现象发生,达到防摆目的。如果钢绳长度比较短,即在1250mm以内时,也可不设防摆锤.79
图2.13橡胶弹簧在工厂中都是尽量减小振动产生的噪声而采取很多的措施,对公司来说,使用性能越好,寿命越长越得到企业的亲睐。再结合具体要求,所以本次设计用支撑装置为橡胶弹簧方式为好。79
3ZKB3660直线振动筛的设计计算3.1直线振动筛筛面上物料的运动分析3.1.1筛面的运动方程直线振动筛的筛面是沿振动方向作简谐振动,筛面的位移方程式可用下式表示:S=Asin=Asint式(3.1)式中S—筛面运动的位移;A—筛面的振幅;—激振器轴回转相位角,=t;—轴的转动角速度;t—时间。筛面运动时的位移、速度和加速度分别在平行于筛面的x方向和垂直于筛面的y方向的分量为:式(3.2)式中-振动方向与筛面的夹角,同时它又是物料颗粒跳离筛面瞬间的运动方向与筛面的夹角。79
3.1.2筛面上物料的运动分析直线振动筛的筛面以不同的振次和振幅作连续振动时,筛面上的颗粒可能出现正向滑动、方向滑动和跳动等不同的运动状态。振动筛均采用抛掷状态下工作,故就抛掷运动的理论加以研究。物料颗粒在直线振动筛面上的受力情况如下图,筛面倾斜安装,与水平面夹角为,筛面沿S方向振动,当筛分机工作时,作用在颗粒上力的平衡方程式可表示为:式(3.3)图3.1物料颗粒在直线振动筛面上的受力状态式中N—筛面对物料的法向受力;F—筛面对物料的静摩擦力;颗粒抛掷运动的条件:Fy=0,即颗粒给筛面的正压力N=0所以mA²sindsin=mgcos消去m,得:式(3.4)79
根据公式:物料的抛掷指数,因此,公式(3.4)即为直线振动筛上物料抛掷指数的表达式,即或式(3.5)从上式中可看出,抛射强度是直线振动筛的一个重要特性量。显然,筛面的加速度和抛射角越大,抛射强度也越大。3.2.工艺参数的选择3.2.1筛面的长度和宽度为了提高筛分机的能力和效果,就要适当地确定筛分机的长度和宽度。一般地说,当筛分的其他条件相同时,生产率主要取决于筛面宽度,筛分效率则主要决定于筛面长度。筛面宽度是决定筛分机生产率的主要因素。因为要保证物料的筛分效果,筛面上的物料需要有适当的厚度。在物料厚度一定时,物料的通过能力主要取决于筛分机的宽度,所以筛面越宽,生产能力也越大。但是,筛分机的宽度不能太大,如果宽度过大,使用时很难保证均匀给料;同时,在结构上,筛子允许的宽度又受传动装置和筛筐骨架强度的限制。如果筛子做的太宽,则筛子的传动轴和筛筐横梁的断面尺寸需要增大,筛筐受力情况也会变坏。筛面长度影响到物料的筛分效率。因为筛分时间与筛面长度有直接关系。筛面越长,则筛分时间越长,筛分效率越高。但是根据筛分理论,任意增长筛分时间是没有必要的。因为在筛分过程中,最初一段时间筛分效率增加的很快,随着时间的增长,筛分效率增加逐渐缓慢,这时79
候,如果用增加筛分时间来提高筛分效率,实际上是不合理的。从这点出发,筛面应当有适当的长度。在设计筛分机系列时,有时也用长宽比这样的指标来确定筛分机的长度和宽度。根据本次设计处理量的要求,选择支线振动筛筛面长3600mm宽6000mm3.2.2处理量的校核筛分机的生产能力和原料性质、筛分条件及对筛分精度的要求都有关系。振动筛生产能力的计算虽然有不少经验公式,但由于筛分过程的影响因素很多,生产上还是以类似条件下的单位面积生产率来计算。根据筛子的单位面积生产率,可用下列公式计算筛子的生产能力:Q=Fxq(吨/时)式(3.6)公式中F—筛面的工作面积,米²。q—筛子单位面积的生产率,吨/米²。因为本次设计3660型直线振动筛的长为6m宽为3.6m,面积为21.6米²。故Q=Fxq=21.6x15=32.4(吨/时)符合本次设计量的要求。3.3运动学参数的确定3.3.1筛面的倾角()筛面的倾角【2】是指筛面与水平线的夹角。倾角大小影响到筛面上的物料移动速度。当筛子倾角大时,物料移动速度快,生产量大,但筛分效率要随着降低。在不同的使用场合上,各种筛子有各自适宜的倾角。79
对于做直线运动的筛子,一般是水平安装,倾角为零。此时,物料的移动主要靠筛面运动时与水平呈一定角度的抛射角。但是,水平的振动筛筛网很容易被颗粒堵塞,要避免筛孔堵塞,筛面的运动速度应该大于某个临界值。这个临界值随筛孔大小而改变,筛孔越大,所需临界速度越大。由于结构上的原因,筛箱运动速度只能限制在一定范围内。所以,水平的振动筛一般只用在筛孔为40毫米以下的中小粒度的筛分或煤的脱水脱泥和脱介质上。如果用于筛孔为50毫米以上的筛分,筛子应有一个角度,其倾角大约为5~10度。而本次设计为筛孔尺寸为50毫米,故倾斜角=0°。对于振动筛,筛面的倾角大部分可以借助改变吊挂装置的高度,在一定范围内调整。3.3.2抛射角()直线运动的筛子都有一定的抛射角【28】。它是指筛箱运动方向与筛面所成的角度。实际上,抛射角就是筛面上的物料受力作用而抛起的方向角。抛射角大则有利于物料透筛,但生产率小,适用于难筛物料。目前直线振动筛的抛射角一般在30~65°之间。我国直线振动筛其抛射角采用45°.3.3.3振动强度K的选择振动强度K是指筛箱运动的加速度与重力加速度的比值,它是反映机器强度的指标,K值越大,筛分机的强度越高,但根据目前机械水平,K值一般在8以内。式(3.7)根据本次设计的条件,筛面面积为21.6m²,故选用K值为3.3.3.4抛射强度()79
抛射强度就是颗粒受惯性力后,在垂直于筛面方向上的分加速度与颗粒在此方向的重力加速度分量之比。显然,筛箱的加速度和抛射角越大,抛射强度也越大。从式(3.5)中看出,当<1时,颗粒不可能脱离筛面,只能沿筛面向前移动。当>1时,颗粒脱离筛面,作跳跃运动。所以=1就是颗粒脱离筛面的极限条件。可见,抛射强度越大,颗粒受到的惯性力越大,抛射得也越高。这样,有利于物料的透筛。但是,当增大时,颗粒跳动一次所需的时间也越长。显然,从充分发挥筛子的工作效率来看,跳动所需的时间过长也不是有利的。颗粒跳动一次的时间不超过筛面振动一次的时间,才能充分利用筛面每次振动的作用。因为本次设计是精煤脱水,筛面面积为21.6m²,大于12m²,故选择=2.22。3.3.5振幅和频率(A、n)振幅【15】是指筛箱工作行程的一半。频率是指筛箱每分钟的振动次数。筛箱振幅和频率是表征筛面运动特征的一对参数,它们的大小决定了筛箱运动速度和加速度的大小。振幅越大,频率越高,则筛箱的运动速度和加速度也越大。它们之间的关系可用以下数学式表示:a=A²=²An²/900式(3.8)式中:A-筛箱振幅,米;n-筛箱振动频率,次/分;-筛箱振动角频率,弧度/秒。从上式可见,加大振幅和频率的任何一个参数都能加大筛箱的加速度。但是,由于加速度与频率的平方成正比,所以加大频率比加大振幅的影响要大的多。79
在筛分机工作过程中,筛箱必须具备足够大的加速度才能使筛面上的物料游动的向前移动。所以筛箱必须有足够大的振幅和频率。但是筛箱的加速度不能过大,因为加速过大,不但会破坏筛子的正常工作,而且对筛箱的结构也要提出更高的要求,或者超过了筛子结构所允许的范围。本次设计筛面面积为21.6m²,故选择振幅A=5.3mm。振动频率式(3.9)根据上述公式得式中:—抛射强度;—筛面倾角;A—振幅;—抛射角;n—电机转数3.3.6实际振动强度的校核振动强度在(3~8)之间,故上述取值均合乎要求。3.4动力学参数的确定3.4.1振动筛参振重量的计算【5】根据经验公式W=筛面面积(m2)×550~660(kg/m2•ks)式(3.10)其中ks:单层筛ks=1W=21.6×550=11880kg79
3.4.2激振器偏心块质量及偏心距的确定有经验可知,要满足振动筛的要求偏心距的取值范围在100mm左右,取r=100mm,则有(M+8m)A=8mr其中,M-参振质量A-振幅r-偏心距m-偏心块质量3.4.3弹簧刚度K计算(1)刚度对筛子工作的影响刚度的大小要影响振动筛工作频率所处的区域。因为筛子的工作频率要影响筛分效果,所以它主要根据物料在筛面上的工作状态而定。而筛子的自振频率又取决于所采用的弹簧刚度。因此,如果筛子的工作频率已定,则采用的弹簧刚度不同。筛子工作频率所处的区域也就不同。这样就会影响筛子振幅的稳定性。这个情况可以从图3.2中两条曲线看到。图中曲线K´是采用弹簧刚度为K´时的振动曲线,K"则是采用弹簧刚度为K"时的曲线,两者自振频率有明显的不同。当筛子的工作频率确定时,则采用弹簧刚度为K´时,工作频率处在振幅稳定的区域(远离共振点)。若采用弹簧刚度为K"时,工作频率则处在振幅不稳定的区域(靠近共振点)。这样,就使筛子振幅容易产生振动。因此确定筛子所用的弹簧刚度时,应该使工作频率处在振动曲线的平滑段(远离共振点)。79
(2)弹簧刚度计算刚度的计算方法有压缩量法和频率比法。二者基于同一理论,但出发点不一样,二者相比压缩量法更为直观,简便易行。故本次的设计选用压缩量法计算刚度。则K总=其中W-参振重量kgΔh-弹簧压缩量mm,其值≥(5-8)A,在此取Δh=8A=42.4(3)每台筛子由8个弹簧支承,则个弹簧的刚度为K´=参照附录二3.2,所以选择S200×200×40,刚度K=370N/mm图3.2不同弹簧刚度的振动曲线(4)振动筛传给地基的动载荷为T=AK=370×5.3=1961N其中M-振幅mm(5)4个支点静载荷Ti=其中M-参振质量79
(6)最大负荷为F=T+Ti=1961+29106=31067N3.4.4电动机功率的选择有参振质量选择激振器型号J4(2),见附录二表3.3有激振器型号选择轴承china:42628,内径Φ140,外径Φ300,B=102,附录二表3.4振动筛电机功率消耗的主要为两部分:参振质量的运动阻力所消耗的功率和克服激振器中轴承的摩擦阻力所消耗的功率,即式(3.11)其中M-筛箱及随筛箱一起振动的各零件质量和M=Ms+Km·Me=11880+0.18×648=11996.6kgMs-筛箱及其附件的质量,包括侧板、管梁、出料口、后挡筛网及其固定装置、支承管梁、上弹簧座以及激振器等部件的质量(kg)Me-筛面上物料的质量(kg),它等于各分层筛面上料层总厚度的质量和。Me=B·L·hi·r=3.6×6×0.03×1=0.648t≈648kg(B、L分别为筛面宽度和长度,hi为各层筛面料层总厚度,取hi=30mm。见附录二表3.5。r为松散物料的密度煤炭为1t/m3)Km-物料与筛面的结合系数,一般为0.15~0.2A-振幅n-振动次数µ-阻尼系数,0.2~0.3;f-轴承摩擦系数,滚动轴承为0.005d-轴承内径(m);79
η-传动系数,取0.95。代入公式3.11得因为26kw是两台电动机的功率,每个电机功率为13kw,故选择200L8A型电动机,功率15kw,转速730n/min,额定转矩TN=196.2N•m3.4.5启动转矩的校核振动筛在启动时,电动机要克服偏心质量和运动链中所有回转零件以及振动筛参振质量的静转矩,因此电动机有较大的启动转矩,应满足下式关系其中-电机参数表中给出;Th-电动机额定转矩,Th=196.2N·m;Ti-激振器的静转矩,J4激振器的静转矩240N·m;查表得=2.8故满足要求。3.4.6筛箱质心的计算在箱体尺寸结构确定以后,以箱体左下角为坐标原点建立直角坐标系,计算每个零件的质量和质心,然后用下列公式计算箱体的质心。式(3.12)其中mi-第i个零件的质量;Xi,yi-第i个零件质心的坐标;79
n-零件总数;3.5主要零件的设计计算3.5.1轴的设计计算【3】(1)轴最小直径的计算选取轴的材料为45钢,调质处理,取A0=120由式由于轴上有键槽,轴颈增大5%。d1=65.7×(1+5%)=72.3因装置为振动装置,取d1=90。(2)轴的结构设计轴的最小直径是安装联轴器出的直径d1,为了使所选轴的直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号,由轴的最小直径选择UL15轮胎联轴器,许用转矩【T】=2500N·m,轴孔直径d=90,轴孔长度L=132。故轴直径d1=90,长度L1-2=130式(3.13)满足要求。图3.3轴的结构示意图79
为了满足半联轴器得轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ右端需要制出一轴肩,Ⅱ-Ⅲ段要安装偏心块,需要有键槽,故取Ⅱ-Ⅲ段直径为115mm,长度L2-3为120mm.轴的结构如图3.3(3)轴的校核①轴的受力分析直线振动筛每根轴上装有两组偏心块,偏心块的旋转产生很大的激振力,激发振动筛自身振动,因此该轴受偏心块旋转产生的离心力F及偏心块产生的惯性力,轴及偏心块的自重和,支撑反力和,静转矩,当F、和方向一致时,轴的受力最大,在画弯矩图前轴的受力可简化为受到离心力F和支撑反力、,扭矩T的作用。轴的受力、弯矩和扭矩见图3.4。式(3.14)式(3.15)由公式3-14和3-15代入数据得310F2=110FA+260FBFA+FB=98.66解得=49.33==49.33KNA、B段的最大弯矩为=49.33××0.11=5426.3扭矩为T=9550=9550×=196.2②轴的激振力即离心力=84.5×0.1×≈49.33KN79
③轴的材料选用45号钢,按第二类载荷计算其弯曲应力=60MPa危险截面出现在A、B段,危险截面的当量弯矩为式(3.16)其中:M-弯矩;T-扭矩;-根据扭转性质而定的折合系数,对不变的扭矩取=0.3;受力图M=5426.3KN/m弯矩图T=196.2N/m扭矩图图3.4轴的受力图79
将数据代入公式得=5426619.2危险截面的应力应满足其中:W-抗弯模量=20MPa<满足要求。(4)轴上键的计算选择联轴器键的选择,键宽b×键高h=25×14,键长L=110mm。键材料为45号钢,冲击载荷=80MPa。故满足强度要求。激振器键的选择,键宽b×键高h=32×18,键长L=100mm。故满足强度要求。3.5.2轴承的选择与校核在轴带动偏心块旋转过程中,内圈作用有恒定的离心力,而外圈随偏心块旋转位置的不同,载荷呈现脉动循环变化,故载荷K容易发热,本次设计选用承载能力强的双列调心滚子轴承,根据类比及轴径尺寸选择42628型轴承。轴承承受径向力,无轴向力,,故X=1,Y=1.9。79
当量动载荷:=1.2×49.33=59.2KN其中:-载荷系数;基本额定寿命:=由于工作一年,三班制,所以实际寿命L=24×30×12=8640h小于基本额定寿命,满足要求。3.5.3弹簧的设计计算选择的弹簧为S200×200×40,刚度K=370N/mm。(1)弹簧的静弹性模量=N/m³其中-橡胶弹簧的邵氏强度,取=50;(2)弹簧的动弹性模量=1.2=1.2×N/(3)受压面积与自由面积之比(4)受压面积F(5)外形系数=79
(6)单个弹簧的刚度其中:-自由高度,=0.2m(7)弹簧强度的验算,是橡胶弹簧许用强度,取值980KPa。其中:-弹簧最大变形量,=(4~6)A,取=5A=20mm;==421.97KPa<满足强度要求。3.5.4筛框横梁强度的计算(1)筛框的受力分析横梁与其附件(筛面托架、筛面、紧固件)构成一体,按频率f和振幅A振动,因此受力由静载和动载组成。为计算方便,将附件的重量均匀分配给各梁,然后将动载荷的最大值和静载荷合成作为外载荷均布在横梁上,将横梁简化成受均布载荷的简支梁,做静态计算,其载荷分布及弯矩图见图3.5均布载荷:其中q-梁的均布载荷,N/mW1-梁及附件的重力(包括物料的重力),kgSmax-梁的最大惯性力,NL-梁的长度,mL=3600+50=3650mm=3.65m代入数值79
图3.5载荷和弯矩示意图(1)横梁强度的计算其中:σw-梁的弯曲应力,PaM-梁的弯矩,N·mZ-梁的截面模数,m3其中d-梁的外直径β-横梁的内直径比外直径-梁的许用弯曲应力,Paq-均布载荷,N/m79
L-梁的长度,m代入数值满足条件(1)横梁固有频率的验算按简支梁验算横梁的固有频率为:其中:-梁的固有频率an-振型系数,an=nn,这里nn取1E-材料的弹性模量,N/m2I-惯性矩ml-单位长度的质量,Kg/m其中d1-横梁的直径,cmd2-横梁的内经,cm-振动圆频率,rad/s代入数值79
满足条件。79
4ZKB3660直线振动筛的安装与维护4.1直线振动筛的安装与调试4.1.1筛分机的工艺配置关系振动筛安装配置时要注意以下问题:(1)振动筛箱体与相邻固定部件之间的距离。从振动筛的动力学分析中可知,惯性振动筛工作频率【6】是远离共振频率的,因此振动筛开、停车时都要经过共振区,振幅增大。为此,在工艺配置及安装时要注意。一般振动筛箱与固定物间距大于工作振幅的10倍以上,通常为50~100mm.(2)振动筛入料溜槽口至筛面的垂直高差,必须考虑入料中大块能通过,一般:H≥1.5~2dmax式中dmax—入料中最大粒径。(3)为了减少块煤的破碎率,尤其是动力煤,入料溜槽离筛面不宜过高。为减小对筛面的磨损,应尽量减少入筛物料相对筛面的初速度,因此倾斜入料溜槽不能太长。对振动概率筛,由于筛面短,为了提高筛分效率,应采用逆向给料或垂直给料,确保物料在筛面上充分分散开,再进行分级。4.1.2安装(1)安装【18】前的准备①新设备在安装前,应该认真检查安装现场并阅读《总装图》、《安装基础图》和安装、使用说明书。79
②按照《总装图》、《安装基础图》的要求做好安装基础。③做好设备的起吊准备工作,对所有的起吊设备和工具进行认真检查,确保设备及工具性能和技术参数满足起吊该设备的要求。④清除起吊、安装区域的所有障碍,保证设备起吊、搬运线路无任何障碍,并有足够的施工人员工作、观察及行走空间。⑤做好起吊途经及安装相邻设备的防护工作。此外,在安装前,还应该进行全面认真的检查设备。通常认为新设备,全部都是新的,不需更换,不需检查,其实不然。由于制造的成品,在库房堆放时间过长,如轴承生锈,密封件老化或者搬运过程中损坏等,如遇有这些问题需要更换零部件。还有如激振器,出厂前为防锈,注入防锈油,正式投入运行前应更换润滑油。(2)安装筛分机安装时应按照安装图及使用说明书进行,安装顺序:①安装承载梁装置。安装时,首先清除基础钢板上的灰尘及杂物,然后按照《总装图》的要求摆放两承载梁使其保持平行,安装两横管梁。调整承载梁的水平,使两梁在横向方向要在同一水平面上,并保持水平状态;同时纵向方向保持水平状态。②安装后弹簧座。调整弹簧上平面的高度,使其高度相等,并保持水平状态;同时调整两后弹簧座在纵向方向的位置,使其中心连线与承载梁纵向中心线保持垂直。固定承载梁与后弹簧座的位置,并将其紧固。③将筛箱吊至略微高于弹簧高度的安装位置,将前后四对弹簧放置在图纸标定位置上。将筛箱后端上弹簧座徐徐的与弹簧接触,使弹簧略有压缩时即可停止,然后筛箱前端上弹簧座徐徐的与弹簧接触同时调整前弹簧组的位置,使筛面安装倾角为23°使弹簧略有压缩时即可停止。将整个筛箱整体缓缓下降至稳定状态。检查筛面安装倾角,如果筛面安装倾角不是23°79
或指定的度数,可调整前端弹簧的位置,达到期望的安装角度。然后重新吊起筛箱,将弹簧固定圈焊实,放好弹簧,重新将筛箱徐徐放下。④固定承载梁。(采用现场焊接)⑤安装电机架及电机。安装时,电机架的基础应该找平,电动机的水平需要校正,电机中心线与激振器中心线铅垂方向在同一平面内,电机中心线略低于激振器中心线5-6mm。调整好后,现场焊接固定电机架,紧固电机螺栓。然后安装软联接。⑥检查筛子各连接部件的固定情况,以防止产生局部振动。检查传动部位的润滑情况,检查电动机及控制箱的接线是否正确,并用手转动传动部分,查看运转是否正常。⑦检查筛子的入料、出料溜槽及筛下漏斗在工作时有无碰撞现象。4.1.3试运转筛子安装完毕,应该进行空车试运转,初步检查安装质量,并进行必要的调整。开机前应再检查一遍各部位安装是否正确,先用手搬动连轴器,观察有无阻卡,开机。试车前,将激振器外侧防护罩卸下,用手搬动偏心块,转动应灵活无阻卡现象,同时检查各部位螺栓是否松动,若松动应及时把紧,然后安装防护罩,检查电路连接是否正确,确无问题后,再送电开车。(1)筛子空车试运转不得小于8h。再此时间内,观察筛子是否启动平稳迅速,振动和运动是否稳定,有无特殊噪声,观察振幅是否符合要求。(2)开车4h内,轴承温度渐增,然后保持稳定,最高温度不超过75℃,温升不能超过40℃。(3)如果开车后有异常噪声或轴承温度急剧升高,应立即停车,检查是否转动灵活及润滑是否良好等,待排除故障后再启动。(4)开车2-4h后停机检查各连接部件是否松动,如果松动,待紧固后再开车。79
(5)试车8h后,全部正常后方可投入生产。4.2直线振动筛的维护与检修4.2.1筛分机的操作(1)操作人员在工作前应阅读值班记录,并对设备进行全面检查。①检查各部位螺栓有无松动,如有松动及时拧紧。②检查各受力部位有无损坏,发现问题及时处理。③检查筛板有无明显的变形或开裂等损坏情况,如有损坏要及时校正或修补,损坏严重时要及时更换筛板。④检查有无杂物堵塞筛孔,如有杂物要及时清理。(2)筛子启动停机应严格按照“逆向开机,顺向停机”的工艺顺序。禁止带物料启动,除特殊要求外,严紧带料停车或停车后继续向筛子给料。(3)在筛子工作运转时,要用视觉、听觉(甚至包括嗅觉)检查激振器和筛箱工作情况。(4)交接班时应把当班筛子技术状况和发现的故障记入在值班记录。记录中应注明零部件的损伤类别及激振器加换油日期。(5)筛子是高速运动的设备,筛子运转时操作人员与筛子要保持一定的安全距离,以防止发生人身事故。筛箱与静止物的最小距离不小于770㎜。(6)激振筛应在空负荷下启动,振动筛运行平稳后开始给料,停机前应先停止给料,待筛上物料全部排出后,再停机。4.2.2日常维护、保养79
日常维护内容包括筛子表面,特别是筛面紧固情况,松动时应及时紧固。定期清洗筛子表面,对于漆皮脱落部件应及时修理、除锈并涂漆,对于裸露的加工表面应涂以工业凡士林以防生锈。(1)当筛面有异物存在时,要及时清理。建议每次停车后对筛面清理一遍。(2)注意观察螺旋弹簧的振动情况,如果在振动过程中出现异常现象,应及时更换螺旋弹簧,以保证筛子的正常运行。(3)随时注意筛子的工作情况,观察声音是否正常,发现问题要及时停机处理,以保证筛子正常运行。(4)激振器轴承室每周加注二硫化钼锂基子一次,每次加油量2升。油通过油泵自动注油,加油时要注意油质的清洁。振动筛在运行过程中必须定期检查,检查内容包括:(1)周检:检查激振器、传动装置、筛面、支撑装置等各部件螺栓紧固情况,当有松动时应及时紧固。检查筛子时,须特别注意查看在飞轮上的不平衡重块固定的是否可靠,如固定不牢,筛子运转时不平衡重块就可能脱离飞轮,导致安全事故。螺栓的预紧力矩见表1,最初8小时检查一次,工作一周后再检查一次,以后每隔720小时进行检查,确保其牢固可靠。(2)月检:检查筛面情况,如发现明显的局部磨损应采取必要的措施(调换位置等),并重新固定筛面。检查整个筛框,主要检查主梁和全部横梁焊缝情况,并仔细检查是否有局部裂纹,检查筛箱侧板全部螺丝情况,当发现螺丝与侧板有间隙或松动时,应更换新的螺栓。(3)年检:应对激振器大清洗检修。拆卸时应注意轴承内圈与本轴承体做同一标记,严防清洗后装配时将内圈与原轴承搞错,须对号入座,以保持轴承的原有游隙。如发现轴承点蚀,应对整套轴承更换。更换轴承时,先对原轴承内圈预热,将其从主轴上取下,再将新轴承内圈用油加热至80~100°C后装入主轴。重新装配时,要注意两侧激振器的偏心块要保持同一相位。79
如果振动筛在工作过程中出现故障应及时修理,修理内容包括更换减震弹簧,更换滚动轴承,更换损坏的螺栓,修理筛框构件的破损等。(1)筛框侧板及梁应避免应力集中,因此不允许在这些构件上施以焊接。对于下横梁开裂应及时更换,侧板发现裂纹损伤时,应在裂纹尽头及时钻5mm孔,然后在开裂部位加以补强板。(2)激振器的拆卸、修理和装配应由专职人员在清洁场所进行。(3)拆卸后检查滚动轴承磨损情况,检查各部件连接情况,清洗轴承内的润滑回路使之畅通,清洁各结合面上的附着物,更换全部密封件及其他磨损零件。(4)筛机支承装置紧固螺栓每工作72小时,应检查一次,确保其工作扭矩要求。(5)激振器总成维修时,轴承安装应在干燥、无灰尘的条件下进行。(6)激振器总成的拆卸依据相反的顺序。拆下的零部件应清洗并检查是否可再使用。(7)不准在筛箱上增加或减少任何部件,更不容许对筛体自行切割开孔,以免破坏振动参数和损坏设备使用寿命。维修时应特别注意:(1)激振器及传动装置拆卸应由有经验的技术工人进行,严禁野蛮操作,防止损坏设备。装配前应保持零件洁净。(2)更换后的新筛网应每隔4~8小时重新张紧一次,直到完全张紧为止。振动筛由于工作时间过长,导致激振器内无润滑油,因而必须在无油前加注润滑油。(1)激振器润滑方法采用ZL-2二硫化钼锂基润滑脂SY1412-75,首次充填量为轴承和轴承壳空间的1/2—2/3,约3.6升。工作后每运转150小时或一周需添加润滑脂一次需添加润滑脂一次,每个轴承室约注2.0升。79
(2)筛子其他需要润滑的部位包括电机轴承、传动装置中的轴承,万向传动轴的万向节和花键连接,振动器中的滚动轴承。(3)电动机轴承、传动装置滚动轴承和万向传动轴均采用ZN-3纳基润滑脂。传动装置轴承应每周补充油1次,万向传动轴每周注油一次,以上部位及电机轴承每年拆洗清理并换油一次。79
经济技术分析本次设计的ZKB3660直线振动筛吸收了以前振动筛的优点,改进了不合理的结构,提高了振动筛的使用性能。设计采用双电机直接驱动,不但节约能源,使振动筛启动迅速,运转平稳,而且还能降低噪音,有利于工人的身体健康。由于取消了齿轮传动和采用块偏心激振器,使加工制造简单,维修方便,减轻了工人的劳动强度,降低了制造成本,提高了经济效益。而橡胶弹簧的使用则减轻了筛机对地基的负荷和提高了振动筛的使用寿命。考虑到振动筛反复振动的工作特点,易引起粉尘污染,有害工人的身体健康,所以本次设计的振动筛提高了筛分效率,使筛上物料尽快透筛,减少细粒的振动次数,有效减轻了粉尘污染,有利于环境健康。由于本次设计的振动筛激振力大,筛箱及其上面的物料运动有很大的加速度,所以特别适合于煤炭的脱水、脱介和脱泥,也同时用于分级处理。本次设计的新型振动筛不仅适合煤炭的企业,同时也适合化工、冶金、矿山、电力、建筑等行业的物料分离,因此具有良好的经济效益和发展前景。79
设计总结通过此次毕业设计,我不仅把知识融会贯通,而且丰富了大脑,同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识,开拓了视野,认识了振动筛的发展方向,使自己在专业知识方面和查阅资料方面有了新的提高。毕业设计是我作为一名学生即将完成学业的最后一次作业,它既是对学校所学知识的全面总结和综合应用,又为今后走向社会的实际操作应用铸就了一个良好开端,毕业设计是我对所学知识理论的检验与总结,能够培养和提高设计者独立分析和解决问题的能力;是我在校期间向学校所交的最后一份作业,也是在校教师对我们的最后一次综合性培训。其次,毕业设计的指导是老师检验其教学效果,改进教学方法,提高教学质量的绝好机会。毕业的时间一天一天的临近,毕业设计也接近了尾声。在不断的努力下我的毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的大概总结,但是真的面对毕业设计时发现自己的想法基本是错误的。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识太理论化了,面对单独的课题的是感觉很茫然。自己要学习的东西还太多,以前老是觉得自己什么东西都会,什么东西都懂,有点眼高手低。通过这次毕业设计,我才明白学习是一个长期积累的过程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,努力提高自己知识和综合素质。总之,不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多,真是万事开头难,不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外,还得出一个结论:知识必须通过应用才能实现其价值!有些东西以为学会了,但真正到用的时候才发现是两回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。79
在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。在此要感谢我们的指导老师刘老师对我悉心的指导,感谢老师们给我的帮助。在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富,使我终身受益。79
参考文献【1】周恩浦。《矿山机械》(选矿机械部分)【M】。北京:冶金工业出版社,1978年10月【2】孙时元。《中国选矿设备手册》(上册)【M】。北京:科学出版社,2006年8月【3】蔡春源。《机械零件设计手册》(第三版)下【M】。北京:冶金工业出版社,1996年【4】闻邦椿等《振动筛,振动给料机,振动运输机的设计与调试》1983年,【5】唐敬麟。《破碎与筛分机械设计选用手册>,1986年【6】选矿手册编辑委员会。《选矿手册》第二卷(第一分册)【M】。北京:冶金工业出版社,1999年7月【7】王峰,王皓主编。《筛分机械》【M】。北京:机械工业出版社,1998年【8】屈维德主编。《机械振动手册》【M】。北京:机械工业出版社,1998年【9】《选煤机械》【M】。中国矿业大学选煤教研组【10】《选矿设备选型及产品手册》选矿设备选型及产品手册编写组编1991年【11】《国外选矿设备手册》北京有色冶金设计研究所、西北、南昌、长沙有色冶金设计研究院主编。【12】闻邦椿、刘凤翘等编。《振动筛、振动给料机、振动输送机的设计与调试》1989年【13】闻邦椿、刘凤翘等编《振动机械的理论及应用》,机械工业出版社,1982年10月【14】中国矿业学院选煤教研室。《选煤机械》.煤炭工业出版社,1979年17月【15】李启横主编。《破矿与磨矿》.冶金工业出版社,1980年7月【16】刘焕胜。旋转概率筛螺旋给料板的形状研究.《矿山机械》,1989年第1期79
【17】马连福。新型聚氨酯橡胶筛面的研究和开发.《全国第一届筛分机械技术研讨会论文集》,1991年9月【18】谢振中,马连福主编。JB/Z252-85、振动筛设计规范.中华人民共和国机械工业部指导性技术文件。【19】秦良。等厚筛分技术及其应用.《全国第一届筛分机械技术研讨会论文集》,1990年【20】刘家骅,陆信。我国选煤机械现状及发展.趋势.《矿山机械》.1991年【21】王峰。条缝筛面的结构及参数动筛.1993年3月【22】秦梁.代筛分技术的标志材料.1988年【23】王喜林.筛分设备发展的分析雨探讨.《矿山机械.》,1993年【24】赫凤印等编.《设备手册》.工业出版社.1992年9月【25】J.wessel.h.schwanghartu.schmidt用摩根森统计方法进行筛分结果的计算《筛分理论译文集第二集》1978年10月【26】SIMATIC,S7-200ProgrammableControllerSystemManual,2003年5月【27】Adorjan,L.A.,Mineralprocessing,Min.Ann.Rev.255(1975).【28】Anon.,Newconceptinnewunit,Min.J.443(Nov.22,1975)79
致谢在本论文的写作过程中,我的指导教师刘老师倾注了大量的心血,从选题到开题报告,从写作提纲,到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题,严格把关,循循善诱,在此我表示衷心感谢。同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。写作毕业论文是一次再系统学习的过程,毕业论文的完成,同样也意味着新的学习生活的开始。从论文选题到搜集资料,从写稿到反复修改,期间我经历了喜悦、聒噪、痛苦和彷徨,如今,伴随着这篇毕业论文的最终成稿,复杂的心情烟消云散,自己甚至还有一点成就感。我要感谢,非常感谢我的导师刘老师。她为人随和热情,治学严谨细心。在闲聊中她总是能像知心朋,从选题、定题开始,一直到最后论文的反复修改、润色,刘老师始终认真负责地给予我深刻而细致地指导,帮助我开拓研究思路,精心点拨、热忱鼓励。正是刘老师的无私帮助与热忱鼓励,我的毕业论文才能够得以顺利完成,谢谢刘老师。我要感谢,非常感谢我大学同学,他们不仅在暇余时间帮我查阅资料,而且在我感到迷茫的时候开导我,给我指引论文写作的方向。尤其是王春春,王强,王振同学,在我设计期间更是给予我莫大的帮助,在此我感谢你们,在你们的精心帮助下我才完成了这篇学士论文。感谢培养教育我的学校—浓厚的学术氛围,舒适的学习环境我将终生难忘!祝母校蒸蒸日上,永创辉煌!79
附录一BearingRoleistosupporttheshaftbearings,butthisisonlypartofitsrole,supportingitsessenceistobeabletobearradialload.Itcanalsobeunderstoodasafixedaxisisused.Isfixedsothatitcanonlyachieverotationaxis,whilethecontrolofitsaxialandradialmovement.Motorwithoutbearingtheconsequencesthatcannotwork.Becausetheaxismovementinanydirectionpossible,whiletheelectricalworkrequiredonlyforaxialrotation.Intheory,theroleoftransmissioncannotbeachieved,notonlythat,bearingalsoaffectthetransmission,inordertoreducetheimpactofhigh-speedshaftbearingontheneedtoachievegoodlubrication,andsomelubricatingbearingitselfhasbeencalledthepre-lubricatedbearingsMostofthebearingsmustbeoil,isresponsibleforhigh-speedrunning.Bearingcategoriesaccordingtotheirdirectioncanbeartheloadcanbedividedinto:①radialbearings,alsoknownasradialbearings,radialload.②thrustbearing,alsoknownasthrustbearingscarryaxialload.③radialthrustbearing,alsoknownasradialthrustbearingtosupportradialloadandaxialload.Bearingfrictionbythedifferentnatureoftheworkcanbedividedintoslidingfrictionbearings(thebearings)andtherollingfrictionbearing(thebearing)intotwocategories.AngularContactBearings:BallandRingnominalcontactanglegreaterthan0°,butlessthan90°ofthebearing.Mayalsobearradialloadandaxialload.Canworkathigherspeeds.Contactangledecreases,thehighertheaxialloadcapacity.Highprecisionandhigh-speedbearingsusuallytakethecontactangleof15degrees.Intheaxialforce,thecontactanglewillincrease.Singlerowangularcontactballbearingscanonlysupportaxialloadinonedirection,thebearingradialload,willcauseadditionalaxialforce.Andtheshaftorhousingcanlimittheaxialdisplacementinonedirection.Ifpairsofdouble-install,makeapairbearingthe79
outerringrelative,thatis,wide-sideendfaceofwideandnarrowsidefacingnarrowend.Thiscanavoidadditionalaxialforce,butalsoinbothdirectionstolimittheshaftorhousingwithintheaxialclearance.Deepgrooveballbearings:across-sectionofeachringareaboutone-thirdofthecontinuousperimeteroftheball-typeracewaygrooveradialballbearingsforprecisioninstruments,lownoisemotors,automobiles,motorcyclesandgeneralmachinery,themachineryindustry,themostwidelyusedclassbearings.Simplestructureandeasymaintenance.Mainlyusedtobearradialload,butalsobearcertainaxialload,whenthebearingradialclearancetimeincreasedwiththeperformanceofangularcontactballbearingscanbearlargeaxialload.Thiskindofbearingfriction,highlimitingspeed,sizerangeanddiverse.Soliddurability,versatilityandlownoiseoperation,canoperateathighspeedandeasytoinstall.Sealedsinglerowdeepgrooveballbearingsandanotherdesign,youcannotre-lubricationandnomaintenance.Singlerowballwithaloadeddouble-rowballbearinggapsandforheavyworkingconditions.Thrustballbearings:ballistheballthrustbearing.RollerBearings:ballbearingrolleris.Cylindricalrollerbearings:rollingbodyiscylindricalrollerbearingtotheheart,isaseparatebearings,installationandremovalveryeasy.Dividedintosinglerowcylindricalrollerbearings,doublerowandfourcolumns.General,bearingsarerollingbearings(ballandrollerbearing).Rollingistooperatetheshaftandtheslidingfrictionbetweentheaxleseatintorollingfriction,thusreducingthefrictionlossofaprecisionmechanicalcomponents.Rollinggeneralbytheouterring,innerring,rollingelementandcagecomponent.Rollingeasymaintenance,reliable,goodstartingperformance,carryingcapacityinthemediumhighspeed.Comparedwiththeslidingbearing,radialbearinglargesize,poordampingcapacity,highspeed,lowlife,soundsgreat.Rollingbearingsintheheart(mainlyradialforce)isusuallyfromtheinnerring,outerring,79
rollingandrollingbodycage4parts.Ontheinnersleeveinthejournaltogetherwiththeshaftrotation,theouterringinstalledinthehousinghole.Intheinnerringandouterringofperipheralbothwithinweeksofaracewaysystem.Whentherelativerotationwithinandoutsidethecircle,theballisrolling,includingtheouterringoftherollingtrail,theyareseparatedbythecage,toavoidfrictionwitheachother.Sub-compactringandthrustbearingliveringoftwoparts.Tighttightcircleandbushings,liveinthebearingringbearingseat.Ringsandrollingbodiesusuallyhighstrength,wearresistancebearingsteel,thesurfacehardnessafterquenchingshouldreachHRC60~65.Multicagemadeofmildsteelstamping,copperalloyscanalsobeusedbakeliteorplasticclothmanufacture.InstallationPrecautions1)bearingthepreparationAsthebearingsrustaftertreatmentandbepackaged,sodonotopenthepackagebeforeinstallingPro.Inaddition,thebearingsonthecoatingofrustpreventiveoilwithgoodlubricatingperformance,andforgeneralusebearingsorbearinggreasefillingcanbeuseddirectlywithoutcleaning.ButInstrumentbearingorbearingsforhigh-speedrotation,applicationofcleanoilcleanoilwillwashawaytherust,thenbearingeasilyrust,notalongtimetoplace.2)thetestshaftandhousingCleaningbearingsandhousing,confirmedthatnoinjuriesormachiningburrsleft.Enclosureisabsolutelyprohibitedabrasives(SiC,Al2O3,etc.)sand,chipandsoon.Secondtestshaftandhousingsize,shapeandfinishqualityisconsistentwiththedrawings.Beforeinstallingbearings,shaftandqualifiedinthetestcaseofthesurfacecoatedwithmachineoil.Bearingsduetobearingtypesandinstallationmethodsvarywithconditions.Asageneralmulti-axisrotation,theinnerringandouterringcanbeusedseparatelywiththe79
interferencefitandclearance,whiletheouterringrotation,theouterringwiththeinterferencefit.(1)ontotheinstallationPressedintotheinstallationofthegeneraluseofpress,butalsocanmakeuseofboltsandnuts,whenforcedtohammerintotheequipmentbyhand.(2)thermalunitsinstalledHeattheoilinthebearinginitsexpansionaftertheinstallationoftheheatsetmethodintheshaftbearingscanavoidunnecessaryexternalforce,inashorttimetocompletetheinstallation.BearingremovalPeriodicinspectionorreplacementparts,bearingsneedtobedemolished.Usuallyshaftandbearingboxalmostalwayscontinuetouse,thebearingsoftenwanttocontinueusing.Therefore,thestructuraldesignshouldtakeintoaccounttheremovalofbearings,nottodamagebearing,shaft,bearinghousingandotherparts,butalsotopreparetheappropriateremovaltools.Ringswiththedemolitionofstatic,thetensioncanonlybeaddedtothering,theringmaynotpullthroughtheball.BearingMaintenanceTomakefullusebearingsandmaintainitslong-termperformanceshouldbeareallygoodjobperiodicmaintenance(periodicinspections).Throughappropriateperiodicinspection,failuretoachieveearlydetection,preventionofaccidentsinthefirstplace,toimprovetheproductivityandeconomicimportance.1,cleaningRemovethebearinginspection,thefirstappearancewiththephotographicrecordsandothermethodsdo.Inaddition,toconfirmtheremainingamountoflubricantandlubricantsamples,andthencleaningbearings.a,bearingroughwashingandcleaningoffinesub-wash,andallowstheuseofmetal79
containersplacedonthebottomgrid.b,roughwash,thebrushusedinoilandsoremovegreaseorstickymaterials.Atthispointiftherotatingbearingsinoil,payattentiontosuchdamagebecauseofforeignbodyrollsurface.c,spermwashing,theslowlyrotatingbearingsinoilshouldbecarefullycarriedout.Commonlyuseddetergentdoesnotcontainwater,aneutraloilorkerosene,issometimesusedasneededsowarmlye.Nomatterwhatkindofcleaningagentusedmustalwaysfilterclean.Aftercleaning,immediatelybearingonanti-rustoilcoatingorrustgrease.2,checkandcheckTodeterminewhetherthere-usethebearingsremoved,weshouldfocusoncheckingtheaccuracyofitssize,rotationaccuracy,internalclearanceandwiththesurfaceraceway,cageandring,etc..Ontheinspectionresultsmaybeproficientwithabearingorbearingsareusedtojudge.Thecriterionaccordingtomechanicalpropertiesandtheimportanceandinspectioncyclesaredifferent.Ifthefollowinginjury,bearingnore-use,mustbereplaced.1)Bearingcomponentsoffractureanddefects.2)rollingracewaysurfaceofthestripmaterial.BearingfaultdiagnosismethodNotbydismantlinginspection,youcanidentifyorpredictwhetherthefailureofbearingsinoperation,improvingproductivityandtheeconomyisveryimportant.Themainidentificationisasfollows:1)toidentifybysoundToidentifyneedsthroughsoundexperience.Mustbeadequatelytrainedtobeabletoidentifythevoicebearingandnonbearingsound.Therefore,weshouldtrytocarryoutthisworkbyhand.Listening,orlisteningwithastickattachedtoshellbearingcanbeclearly79
heardthevoice.2)identificationbytemperatureThismethodismorerecognitionmethodislimitedtouseinrunningconditionisnotchangethesituation.Tothisend,thetemperaturemustbecontinuouslyrecorded.Fails,notonlytemperaturebutalsoirregularchanges.3)recognitionbythestateoflubricantSamplingandanalysisofthelubricant,throughitspollutionlevelismixedwithmetalpowderandotherforeignmatterortojudge.Thismethodcannotcloseobservationofthebearingorbearingsareparticularlylargeandeffective.BearingLubricationThepurposeofbearinglubrication:Rollingbearinglubricationtoreduceinternalfrictionandwear,topreventtheburningstick,thelubricationeffectisasfollows.(1),toreducefrictionandwear.Intheformofbearingrings,ballandmaintainsomecontactwitheachotherdevicetopreventthemetalcontact,reducefriction,wearandtear.(2),toextendthefatiguelife.Therollingbearingfatiguelife,inrotation,therollingcontactsurfacelubricatedwell,thenextended.Conversely,lowviscosityoil,lubricatingoilfilmthicknessisnotgood,thenshortened.(3),dischargeoffrictionalheat,andcool.Cycleoiltotheoillawcanbedischargedplacebyfrictionheat,orheatcomingfromtheexternalcooling.Topreventbearingoverheatingandtopreventitsagingoil.(4),otherAlsotopreventforeignbodybearingtheinternal,ortopreventrust,corrosioneffect.Lubricationmethod:79
Lubricationofthemethod,dividedintogreaseandoillubrication.Inordertoplaywellbearingfunction,first,toselectsuitableconditionsforthepurposeoflubricationused.Ifonlyconsidertheoillubricatingthelubricationdominant.However,therecansimplifythebearinggreaselubricationaroundthestructureofexpertise,thegreaseandoillubricationcomparetheprosandcons.2,ratedlifeThesamespecifications(models,materials,processes),agroupofbearings,inthesameworkingconditionsused,90%ofthebearingsdonotproducepitting,experiencedrevolutionsorhoursasbearingratinglife.3,thebasicdynamicloadratingTocomparetheloadbearingcapacityofresistancetopittingcorrosion,providedtheratedbearinglifeof1milliontransfer(106),themaximumloadcanaffordthebasicdynamicloadrating,toC,said.Thatis,bearinginCunderdynamicloadrating,whichtransferredamillionbearingswork(106)withouttheriskofpittingfailureofreliabilityis90%,Cthegreaterthehigherthecarryingcapacity.Thebasicdynamicloadrating(1)totheheartispureradialloadbearing(2)thrustballbearingsispureaxialload(3)radialthrustbearingisproducedpurelyradialdisplacementradialcomponentmayResearchshouldbesupportedintermsofitsrole,thatisliterallyusedtobearingaxis,butthisisonlypartofitsrole,supportingitsessenceistobeabletobearradialload.Itcanalsobeunderstoodasafixedaxisisused.Isfixedsothatitcanonlyachieverotationaxis,whilethecontrolofitsaxialandradialmovement.Motorwithoutbearingtheconsequencesthatcannotwork.Becausetheaxismovementinanydirectionpossible,whiletheelectricalworkrequiredonlyforaxialrotation.Intheory,theroleoftransmissioncannotbeachieved,not79
onlythat,bearingalsoaffectthetransmission,inordertoreducetheimpactofhigh-speedshaftbearingontheneedtoachievegoodlubrication,andsomelubricatingbearingitselfhasbeencalledthepre-lubricatedbearingsMostofthebearingsmustbeoil,isresponsibleforhigh-speedoperation,becausethefrictionwillnotonlyincreaseenergyconsumption,moreterribleiseasytodamagethebearings.Theslidingfrictionintorollingfrictionoftheargumentisone-sided,becauseakindofsomethingcalledtheslidingbearing.ClutchThedefinitionofclutch:clutchisinstalledbetweentheengineandtransmission,cardrivingfromthestarttothewholeprocess,weoftenneedtousetheclutch.Itsroleistobeabletograduallybetweentheengineandtransmissionjoint,inordertoensureasmoothstartcar;temporarilycutoffthelinkbetweentheengineandthetransmissiontoshiftwhentheshiftandreducetheimpact;Whenthecarwhenemergencybrakingfromseparateroleinpreventingthetransmissionandotherdrivesystemoverload,playaprotectiverole.Clutchstructure:mainlyactivepartofthedrivenpartofcompressionbodiesandcontrolagencies.Activepartare:flywheel,clutchcoverandpressureplate;driveninpartdrivenplate;compressionbodyispressedspring;controlagencieshaveseparatefork,separatebearings,clutchandtransmissionparts.Clutchsimilartotheswitch,bondingorbreakingawayfromthepowertransmissionand,accordingly,haveanyformofautoclutchdevice,justadifferentform.ClutchCategory:Electromagneticclutchandclutchdividedmagneticpowderclutch,frictionclutch,fluidcoupling.(1)ElectromagneticClutch:coilpassthroughpowertocontroltheclutchengagementandseparation.Electromagneticclutchcanbedividedinto:drymonolithicelectromagneticclutch,drytypemulti-slicemagneticclutch,wetmulti-plateelectromagneticclutches,magneticclutches,79
electromagneticclutchesandotherdeterioration.Drymonolithicelectromagneticclutch:coilsgeneratemagneticpullwhenthe"keeper"piece,theclutchisinengagementstate;coilwhenpoweris"keeper"rebound,clutchastateofseparation.Drymulti-platewetmulti-plateelectromagneticclutch:PrinciplesIbid,payanadditionalnumberoffriction,thesamevolumeofelectromagneticclutchtorquethandry-typesinglelarge,wetmulti-plateelectromagneticclutchmusthaveoilorothercoolingliquidcooling.(2)MagneticclutchIntheinitiativeandplacedbetweenthemagneticfollower,notwhenthemagneticpowderinaloosestatepower,magneticpowerwhenthecombinationofactivecasesatthesametimewithfollowerrotation.Advantages:canbeadjustedbyadjustingthecurrenttorque,allowingalargerslip.Disadvantages:temperaturegreaterwhenlargeslip,therelativehighprice(3)deteriorationinelectromagneticclutch:clutchwork,Lord,fromthepartofaspeeddifferencemustexistonlytorquetransfer.Torquedependsonthemagneticfieldstrengthandspeeddifference.Excitationcurrentremainsunchanged,theincreaseofspeedwithtorquedroppedsharply;torqueremainsthesame,excitingcurrentreduction,speedreductionmaybemoreserious.Electromagneticclutchslipasmasterandslavecomponentswithoutanymechanicalconnectionbetween,nowearandtear,nomagneticleakage,noimpact,adjustingtheexcitationcurrentcanchangethespeedforcontinuouslyvariabletransmissionisused,whichisitsadvantage.Themaindisadvantageoftheclutchistherotoroftheeddycurrentwillgenerateheat,theheatisproportionalwiththespeeddifference.Theefficiencyoflowspeedrunninglow,theefficiencyofvalue-based,drivenshaftspeedratio,ieη=n2/n1Widelyusedinpackingmachines,printingmachinescanoperateinactivepartofthecase,sothatsomecombinationofdrivenanddrivingshaftorseparation.79
Activepiecesandastateofseparationbetweenthefollower,theactivepartsrotate,followerrest;activepiecesandfolloweratthejunctionbetweenthestate,taketheinitiativetobringfollowerbetweentherotation.Widelyusedinmachinetools,packaging,printing,textile,lightindustry,andofficeequipment.Electromagneticclutchisgenerallyusedtemperature-20-50%,lessthan85%humidity,non-explosivemedium,thecoilvoltagefluctuationsdonotexceedtheratedvoltageof±5%Clutchusingtheinstallationnotes:●clutchmustbecleanedbeforeinstallationtoremovetherustgreaseanddebris.●Installtheclutchcanbecoaxial,oryoucaninstallthesub-shaft,axialmustbefixed,activepartanddrivenpartoftheaxialmovementareallowed,sub-shaftinstallation,theactivepartanddrivenpartoftheconcentricitybetweentheaxisshouldbenotmorethan0.lmm.●Electromagneticclutchwetwork,youmustaddoilbetweenthefrictionplates,lubricationmethodusing(1)sub-pouredoillubrication;(2)oilbathlubrication,theimmersedpartoftheoilintheclutchsizeisabout5times;(3)axislubrication,highspeedandhighfrequencymovementsintheaxisofoilmethodshouldbeused.●Jawelectromagneticclutchinstallation,mustensurethatthereisacertaingapbetweentheend-tooth,sothatnogrindingphenomenonwhenidling,butnotgreaterthantheδvalue.●ElectromagneticclutchandbrakefortheB-classinsulation,normaltemperature40℃.Limitthermalequilibriumtemperaturedoesnotallowspeeding100℃,otherwisethefrictionpartofthecoilandpronetodamage.●powersupplyandcontrollines,clutch24voltDCpowersupply(exceptspecialorders).Itconsistsofthree-phaseorsinglephaseACvoltagebythestep-downandfull-waverectifier(orbridgerectifier)are,noregulatorandsmoothingrequiredpowertobeenough.Notallowedtousehalf-waverectifierpowersupply.Theroleoftheclutch:79
(1)toensureasmoothstartcarThisistheprimaryfunctionoftheclutch.Beforestartingthecar,thenaturalfirststarttheengine.Thecarstarted,thecariscompletelystaticstategraduallyaccelerated.Ifthetransmissionsystem(whichlinkstheentirecar)withtheenginerigidlinks,thetransmissionofahangingfile,carwillsuddenlydashforwardabitbutcannotstart.Thisisbecausethecarfromresttotheforwardsetting,thegreatinertia,causingtheenginetodragagreatmoment.Roleintheresistancemomentofinertia,theenginespeedinthesharpdeclineininstantaneoustimetotheminimumstablespeed(typically300-500RPM)below,theengineisstalledandcannot,ofcourse,cannotstartcar.Therefore,weneedthehelpoftheclutch.Afterstartingtheengine,beforethecarstarted,thedriverdepressestheclutchpedalbefore,willclutchtodisengagetheengineandtransmission,andthenhangupfiletransmission,andthengraduallyreleasetheclutchpedal,sothatclutchengagementgradually.Inthebondingprocess,theenginetorqueincreasesbythedelay,itshouldalsograduallydepressestheacceleratorpedal,thatistograduallyincreasetheengine"sfuelsupplytotheenginespeedandalwaysmaintainaminimumspeedstability,whilenotstalling.Meanwhile,duetothetightnessoftheclutchengagementincreases,theenginedrivesthewheelsbythetransmissionofthetorquetransmittedwillbegraduallyincreasedenoughtoovercometheinitialresistancetotraction,thecarstartedfromrestandgraduallyacceleratingmovement(2)toachieveasmoothshiftInthecardrivingtheprocess,toadapttochangingdrivingconditions,powertraintobereplacedoftenworkindifferentstalls.Thegear-typetransmissionshift,togglegearisusuallylinkedtofilesorotherinstitutions,toallowuseofstallsinareleasetransmissiongears,andthentheotherstallsinthegearsintothework.Shiftbeforetheclutchpedal,interruptpowertransmission,easytodisengagetheengagementpairoftheoriginalstalls,whilethenewgearmeshingpairofmatingpartsofthetrendinthespeedofsynchronization,sothatwhen79
enteringengagementcangreatlyimpactreducedtoachieveasmoothshift.(3)topreventtransmissionoverloadWhenthecarwhentheemergencybrake,ifthereisnoclutch,theengineandtransmissionsystemwillberigidduetosharplylowerspeed,soallthemovingpartsofwhichwillhavealargemomentofinertia(itsvaluemaybemuchhigherthannormalwhentheengineissuemaximumtorque),onthetransmissioncapacityinexcessoftheircarryingload,ErShimechanicaldamage.Withtheclutch,youcanrelyontheclutchandthedrivenpartoftheactivepartoftherelativemotionbetweenthepotentialtoeliminatethisrisk.Therefore,weneedtolimitclutchtransmissiontorquebythemaximumexposureandensuresafety.79
轴承 轴承的作用是支撑轴,但这只是其作用的一部分,支撑其实质就是能够承担径向载荷。也可以理解为它是用来固定轴的。就是固定轴使其只能实现转动,而控制其轴向和径向的移动。电机没有轴承的后果就是根本不能工作。因为轴可能向任何方向运动,而电机工作时要求轴只能作转动。从理论上来讲不可能实现传动的作用,不仅如此,轴承还会影响传动,为了降低这个影响在高速轴的轴承上必须实现良好的润滑,有的轴承本身已经有润滑,叫做预润滑轴承,而大多数的轴承必须有润滑油,负责在高速运转时。轴承分类按其所能承受的载荷方向可分为:①径向轴承,又称向心轴承,承受径向载荷。②止推轴承,又称推力轴承,承受轴向载荷。③径向止推轴承,又称向心推力轴承,同时承受径向载荷和轴向载荷。按轴承工作的摩擦性质不同可分为滑动摩擦轴承(简称滑动轴承)和滚动摩擦轴承(简称滚动轴承)两大类。角接触轴承:球与套圈公称接触角大于0°,而小于90°的滚动轴承。可同时承受径向负荷和轴向负荷。能在较高的转速下工作。接触角越大,轴向承载能力越高。高精度和高速轴承通常取15度接触角。在轴向力作用下,接触角会增大。单列角接触球轴承只能承受一个方向的轴向负荷,在承受径向负荷时,将引起附加轴向力。并且只能限制轴或外壳在一个方向的轴向位移。若是成对双联安装,使一对轴承的外圈相对,即宽端面对宽端面,窄端面对窄端面。这样即可避免引起附加轴向力,而且可在两个方向使轴或外壳限制在轴向游隙范围内。 深沟球轴承:每个套圈均具有横截面大约为球的周长三分之一的连续沟型滚道的向心球轴承,适用于精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车及一般机械等,是机械工业79
中使用最为广泛的一类轴承。结构简易,使用维护方便。主要用来承受径向负荷、也可承受一定的轴向负荷,当轴承的径向游隙加大时,具有角接触球轴承的性能,可承受较大的轴向负荷。该类轴承摩擦系数小,极限转速高,尺寸范围与形式变化多样。坚实耐用,通用性强及低噪音运行,可在高速下运转和易于安装。单列深沟球轴承另有密封型设计,可以无须再润滑和无需保养。单列带装球缺口和双列球轴承,适用于重载工况。 推力球轴承:滚动体是球的推力滚动轴承。 滚子轴承:滚动体是滚子的滚动轴承。 圆柱滚子轴承:滚动体是圆柱滚子的向心滚动轴承,属分离型轴承,安装与拆卸非常方便。圆柱滚子轴承分为单列、双列和四列。 一般所说的轴承多为滚动轴承(ballandrollerbearing)。滚动轴承就是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由外圈,内圈,滚动体和保持架组成。滚动轴承使用维护方便,工作可靠,起动性能好,在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承比较,滚动轴承的径向尺寸较大,减振能力较差,高速时寿命低,声响较大。 滚动轴承中的向心轴承(主要承受径向力)通常由内圈、外圈、滚动体和滚动体保持架4部分组成。内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转,外圈装在轴承座孔中。在内圈的外周和外圈的内周上均制有滚道。当内外圈相对转动时,滚动体即在内外圈的滚道上滚动,它们由保持架隔开,避免相互摩擦。 推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧,活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造,淬火后表面硬度应达到HRC60~65。保持架多用软钢冲压制成,也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。 安装前注意事项 1)轴承的准备 由于轴承经过防锈处理并加以包装,因此不到临安装前不要打开包装。 另外,轴承上涂布的防锈油具有良好的润滑性能,对于一般用途的轴承或充填润滑脂的轴承,可不必清洗直接使用。但对于仪表用轴承或用于高速旋转的轴承,应用清洁的清洗油将防锈油洗去,这时轴承容易生锈,不可长时间放置。 2)轴与外壳的检验79
清洗轴承与外壳,确认无伤痕或机械加工留下的毛刺。外壳内绝对不得有研磨剂(SiC、Al2O3等)型砂、切屑等。 其次检验轴与外壳的尺寸、形状和加工质量是否与图纸符合。 安装轴承前,在检验合格的轴与外壳的各配合面涂布机械油。 轴承的安装方法因轴承类型及配合条件而有所不同。 由于一般多为轴旋转,因此内圈与外圈可分别采用过盈配合与间隙配合,而外圈旋转时,则外圈采用过盈配合。 (1)压入安装 压入安装一般利用压力机,也可利用螺栓与螺母,不得已时可利用手锤进装。 (2)热套安装 将轴承在油中加热使其膨胀后再安装在轴上的热套方法可以使轴承避免受不必要的外力,在短时间内完成安装作业。 轴承的拆卸 定期检查或更换零件时,需要拆卸轴承。通常轴和轴承箱几乎都要继续使用,轴承也往往要继续使用。因此,结构设计要考虑到拆卸轴承时,不至损伤轴承、轴、轴承箱及其他零件,同时还要准备适当的拆卸工具。拆卸静配合的套圈时,只能将拉力加在该套圈上,不得通过滚动体拉拔套圈。 轴承的维护保养 为使轴承充分发挥并长期保持其应有的性能,必须切实做好定期维护保养(定期检查)。 通过适当的定期检查,做到早期发现故障,防止事故于未然,对提高生产率和经济性十分重要。 1、清洗 将轴承拆下检查时,先用摄影等方法做好外观记录。另外,要确认剩余润滑剂的量并对润滑剂采样,然后再清洗轴承。79
a、轴承的清洗分粗洗和精洗进行,并可在使用的容器底部放上金属网架。 b、粗洗时,在油中用刷子等清除润滑脂或粘着物。此时若在油中转动轴承,注意会因异物等损伤滚动面。 c、精洗时,在油中慢慢转动轴承,须仔细地进行。 通常使用的清洗剂为中性不含水柴油或煤油,根据需要有时也使用温性碱液等。不论用哪种清洗剂,都要经常过滤保持清洁。 清洗后,立即在轴承上涂布防锈油或防锈脂。 2、检查与判断 为了判断拆下的轴承能否重新使用,要着重检查其尺寸精度、旋转精度、内部游隙以及配合面、滚道面、保持架和密封圈等。 关于检查结果,可由用惯轴承或精通轴承者进行判断。 判断的标准根据机械性能和重要度以及检查周期等而有所不同。如有以下损伤,轴承不得重新使用,必须更换。 1)轴承零部件的断裂和缺陷。 2)滚道面物滚动面的剥离。 轴承的故障识别方法 不通过拆卸检查,即可识别或预测运转中的轴承有无故障,对提高生产率和经济性是十分重要的。 主要的识别方法如下: 1)通过声音进行识别 通过声音进行识别需要有丰富的经验。必须经过充分的训练达到能够识别轴承声音与非轴承声音。为此,应尽量由专人来进行这项工作。用听音器或听音棒贴在外壳上可清楚地听到轴承的声音。 2)通过工作温度进行识别 该方法属比较识别法,仅限于用在运转状态不太变化的场合。为此,必须进行温度的连续记录。出现故障时,不仅温度升高,还会出现不规则变化。79
3)通过润滑剂的状态进行识别 对润滑剂采样分析,通过其污浊程度是否混入异物或金属粉末等进行判断。该方法对不能靠近观察的轴承或大型轴承尤为有效。轴承的润滑 轴承润滑的目的: 滚动轴承的润滑目的是减少轴承内部摩擦及摩损,防止烧粘、其润滑效用如下。 (1)减少摩擦及摩损。 在构成轴承的套圈、滚动体及保持器的相互接触部分,防止金属接触,减少摩擦、磨损。 (2)延长疲劳寿命。 轴承的滚动疲劳寿命,在旋转中,滚动接触面润滑良好,则延长。相反地,油粘度低,润滑油膜厚度不好,则缩短。 (3)排出摩擦热、冷却。 循环给油法等可以用油排出由摩擦发生的热,或由外部传来的热,冷却。防止轴承过热,防止润滑油自身老化。 (4)其他 也有防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀之效果。 润滑方法: 轴承的润滑方法,分为脂润滑和油润滑。为了使轴承很好地发挥机能,首先,要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法。若只考虑润滑,油润滑的润滑性占优势。但是,脂润滑有可以简化轴承周围结构的特长,将脂润滑和油润滑的利弊比较。 2、额定寿命 同样规格(型号、材料、工艺)的一批轴承,在同样的工作条件下使用,90%的轴承不产生点蚀,所经历的转数或小时数称为轴承额定寿命。79
3、基本额定动载荷 为比较轴承抗点蚀的承载能力,规定轴承的额定寿命为一百万转(106)时,所能承受的最大载荷为基本额定动载荷,以C表示。 也就是轴承在额定动载荷C作用下,这种轴承工作一百万转(106)而不发生点蚀失效的可靠度为90%,C越大承载能力越高。 对于基本额定动载荷 (1)向心轴承是指纯径向载荷 (2)推力球轴承是指纯轴向载荷 (3)向心推力轴承是指产生纯径向位移得径向分量 究其作用来讲应该是支撑,即字面解释用来承轴的,但这只是其作用的一部分,支撑其实质就是能够承担径向载荷。也可以理解为它是用来固定轴的。就是固定轴使其只能实现转动,而控制其轴向和径向的移动。电机没有轴承的后果就是根本不能工作。因为轴可能向任何方向运动,而电机工作时要求轴只能作转动。从理论上来讲不可能实现传动的作用,不仅如此,轴承还会影响传动,为了降低这个影响在高速轴的轴承上必须实现良好的润滑,有的轴承本身已经有润滑,叫做预润滑轴承,而大多数的轴承必须有润滑油,负责在高速运转时,由于摩擦不仅会增加能耗,更可怕的是很容易损坏轴承。把滑动摩擦转变为滚动摩擦的说法是片面的,因为有种叫滑动轴承的东西。离合器离合器的定义:离合器是安装在发动机与变速器之间,汽车从启动到行驶的整个过程中,经常需要使用离合器。它的作用是使发动机与变速器之间能逐渐接合,从而保证汽车平稳起步;暂时切断发动机与变速器之间的联系,以便于换档和减少换档时的冲击;当汽车紧急制动时能起分离作用,防止变速器等传动系统过载,起到一定的保护作用。79
离合器结构:主要包括主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构。主动部分有:飞轮、离合器盖和压盘;从动部分是从动盘;压紧机构是压紧弹簧;操纵机构有分离叉、分离轴承、离合器踏板和传动部件。 离合器类似开关,接合或断离动力传递作用,因此,任何形式的汽车都有离合装置,只是形式不同而已。离合器的分类: 离合器分有电磁离合器和磁粉离合器,摩擦式离合器、液力偶合器。(1)电磁离合器:靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。 电磁离合器可分为:干式单片电磁离合器,干式多片电磁离合器,湿式多片电磁离合器,磁粉离合器,转差式电磁离合器等。 干式单片电磁离合器:线圈通电时产生磁力吸合“衔铁”片,离合器处于接合状态;线圈断电时“衔铁”弹回,离合器处于分离状态。 干式多片湿式多片电磁离合器:原理同上,另外增加几个摩擦付,同等体积转矩比干式单片电磁离合器大,湿式多片电磁离合器工作时必须有油液或其它冷却液冷却。(2)磁粉离合器 在主动与从动件之间放置磁粉,不通电时磁粉处于松散状态,通电时磁粉结合,主动件与从动件同时转动。优点:可通过调节电流来调节转矩,允许较大滑差。缺点:较大滑差时温升较大,相对价格高(3)转差式电磁离合器:离合器工作时,主、从部分必须存在某一转速差才有转矩传递。转矩大小取决于磁场强度和转速差。励磁电流保持不变,转速随转矩增加而剧烈下降;转矩保持不变,励磁电流减少,转速减少得更加严重。 转差式电磁离合器由于主、从动部件间无任何机械连接,无磨损消耗,无磁粉泄漏,无冲击,调整励磁电流可以改变转速,作无级变速器使用,这是它的优点。该离合器的主要缺点是转子中的涡流会产生热量,该热量与转速差成正比。低速运转时的效率很低,效率值为主、从动轴的转速比,即η=n2/n179
适用于高频动作的机械传动系统,可在主动部分运转的情况下,使从动部分与主动部分结合或分离。 主动件与从动件之间处于分离状态时,主动件转动,从动件静止;主动件与从动件之间处于接合状态,主动间带去从动件转动。广泛适用于机床、包装、印刷、纺织、轻工、及办公设备中。 电磁离合器一般用于环境温度-20—50%,湿度小于85%,无爆炸危险的介质中,其线圈电压波动不超过额定电压的±5%离合器使用安装注意事项: ●离合器安装前必须清洗干净,去除防锈脂及杂物。 ●离合器可同轴安装,也可以分轴安装,轴向必须固定,主动部分与从动部分均不允许有轴向窜动,分轴安装时,主动部分与从动部分轴之间同轴度应不大于0.lmm。 ●湿式电磁离合器工作时,必须在摩擦片间加润滑油,润滑方式采用(1)分浇油润滑;(2)油浴润滑,其浸入油中的部分约为离合器体积的5倍;(3)轴心供油润滑,在高速和高频动作时应采用轴心供油方法。 ●牙嵌式电磁离合器安装时,必须保证端面齿之间有一定间隙,使空转时无磨齿现象,但不得大于δ值。 ●电磁离合器及制动器为B级绝缘,正常温升40℃。极限热平衡时的工作温度不允许超速100℃,否则线圈与摩擦部分容易发生破坏。 ●电源及控制线路,离合器电源为直流24伏(特殊定货除外)。它由三相或单相交流电压经降压和全波整流(或桥式整流)得到,无稳压及平波要求功率要足够大。不允许用半波整流电源。离合器的作用:(1)保证汽车平稳起步79
这是离合器的首要功能。在汽车起步前,自然要先起动发动机。而汽车起步时,汽车是从完全静止的状态逐步加速的。如果传动系(它联系着整个汽车)与发动机刚性地联系,则变速器一挂上档,汽车将突然向前冲一下,但并不能起步。这是因为汽车从静止到前冲时,具有很大的惯性,对发动机造成很大地阻力矩。在这惯性阻力矩作用下,发动机在瞬时间转速急剧下降到最低稳定转速(一般300-500RPM)以下,发动机即熄火而不能工作,当然汽车也不能起步。因此,我们就需要离合器的帮助了。在发动机起动后,汽车起步之前,驾驶员先踩下离合器踏板,将离合器分离,使发动机和传动系脱开,再将变速器挂上档,然后逐渐松开离合器踏板,使离合器逐渐接合。在接合过程中,发动机所受阻力矩逐渐增大,故应同时逐渐踩下加速踏板,即逐步增加对发动机的燃料供给量,使发动机的转速始终保持在最低稳定转速上,而不致熄火。同时,由于离合器的接合紧密程度逐渐增大,发动机经传动系传给驱动车轮的转矩便逐渐增加,到牵引力足以克服起步阻力时,汽车即从静止开始运动并逐步加速(2)实现平顺的换档在汽车行驶过程中,为适应不断变化的行驶条件,传动系经常要更换不同档位工作。实现齿轮式变速器的换档,一般是拨动齿轮或其他挂档机构,使原用档位的某一齿轮副推出传动,再使另一档位的齿轮副进入工作。在换档前必须踩下离合器踏板,中断动力传动,便于使原档位的啮合副脱开,同时使新档位啮合副的啮合部位的速度逐步趋向同步,这样进入啮合时的冲击可以大大的减小,实现平顺的换档。(3)防止传动系过载 当汽车进行紧急制动时,若没有离合器,则发动机将因和传动系刚性连接而急剧降低转速,因而其中所有运动件将产生很大的惯性力矩(其数值可能大大超过发动机正常工作时所发出的最大扭距),对传动系造成超过其承载能力的载荷,而使机件损坏。有了离合器,便可以依靠离合器主动部分和从动部分之间可能产生的相对运动以消除这一危险。因此,我们需要离合器来限制传动系所承受的最大扭距,保证安全。 79
附录二表1我国生产的筛条尺寸条宽x(mm)0.951.642.02.12.22.52.62.653.24条高y(mm)2.63.353.54.54.24.54.84.54.554倾角z(度)87181510.5121815151815无倾角直线段s(mm)0000.60.60.60.60.600.6表2直线振动筛的技术特性项目振幅A(mm)振动频率(r/min)振动方向角筛面倾角振动强度K抛射强度附注直线振动筛3.5~4960-5~0.54.1~4.62.9~3.25筛面一定要有挡水板直线振动筛5~5.573002.98~3.32.11~2.33筛面一定要有挡水板79
表3我国生产的橡胶弹簧技术特性型号S120×120×40S140×140×40S170×170×40S200×200×40外径D(mm)120140170200内径d(mm)40404040高度H(mm)120140170200硬度Hs4550455045504550刚度C(N/mm)170202207245260308312370适合质量(kg)300~700500~900800~12001100~1500表4参振质量与激振器型号关系直线振动筛参振质量激振器型号1000~15001800~30003500~50005500~900010000~1400079
表5激振器技术参数、配套电机及应用项目激振力驱动功率(Kw)总成质量(Kg)轴承型号应用举例7.5,8.77,10.04,11,311153453620D=215d=100B=73YK1848ZDS184811,13.5,16,18.51577553624D=260d=120B=86ZKB2460表6入料层最大厚度参考值作业名称筛子种类给料层最大厚度(mm)分级圆振动筛2~4倍的筛孔直径脱介块煤直线振动筛~100末煤~50脱水末煤直线振动筛~50泥煤~2079'
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- cecs 140:2002 给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程 条文说明
- cecs 142:2002 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 条文说明