开题报告-可变振幅振动筛设计

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1、辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）开 题 报 告 题 目 可变振幅振动筛设计 指 导 教 师 教 学 单 位 机械工程学院 专 业 班 级 机自17-4 学 号 姓 名 日 期 2020年3月19日 教务处印制一、选题的目的、意义和研究现状1.目的、意义 随着社会的发展，振动筛在许多领域中得到了广泛的应用，振动筛是利用振子激振所产生的往复旋型振动而工作的。振子的上旋转重锤使筛面产生平面回旋振动，而下旋转重锤则使筛面产生锥面回转振动，其联合作用的效果则使筛面产生复旋型振动。简单来说它就是利用振动原理完成物料筛分的机械设备。目前市场上常见的振动筛主要是矿用振动筛、轻型精细振动筛和实验振筛机这三

2、种，它们一般都具有效率高、质量轻、系列完整多样、层次多、对于干物料筛分可以满足需求等特点；对于振动筛而言，影响其工作效率的因素是多方面的，填充的物料（含水量，含泥量，粒度特性，密度特性），也有可能是振动筛本身的机体性能，最重要的莫过于其自身的振动幅了，那么无论是何种的振动筛，它的振幅和振动频率起着至关重要的作用，本次课题就着重研究可变振幅式的振动筛。振动筛的应用是极其广泛的，现在已经广泛用于采矿、冶金、水利、电力、轻工业、建筑、煤炭、石油化工、交通运输和铁道等工业部门中，用以完成各种不同的工作，成为重要的筛分设备。另外，振动筛是振动设备中行业需求量较大、发展最快的设备，它利用孔状或缝隙状的筛网

3、把大小不同的颗粒状混合物料筛分出来，生产过程中不仅可以将物料筛分成成品,而且还可以为下道工序做分级准备,甚至可以为破碎生产提供需要的物料颗粒。还可以用于脱泥、脱水等工作，以提高物料的精度，筛分出需要的物料。振动筛设备质量的优劣和操作水平的高低，直接关系到生产效率的高低、物料精度的高低和节约能源的程度。因此，直接影响着企业的生产成本和经济效益。振动筛以简单的结构、强大的处理能力等优点在各种筛分设备中占有无法取代地位。特别是最近几年，世界各国越来越重视振动筛筛分技术的研究，而且在普通振动筛的基础上提出许多改进措施，比如优化振动筛的动力学参数，设备朝着大型化发展，改变零件材料等。现代振动筛的技术是在

4、传统振动筛的基础上发展起来的。随着振动筛在生产中的应用越来越广泛，对国民经济起的作用越来越重要。2.研究现状（1）国内振动筛的研究现状在新中国成立初期，我国的工业发展是相当缓慢的，并且工业发展的基础也非常的薄弱，同发达国家相比还存在很大的差距，但是，改革开放之后，我国的工业发展呈现出迅猛的势头，尤其是石油行业的发展，由于社会对石油的需求量越来越大，对石油的质量要求也越来越高，这就不断促使振动筛的发展。我国振动筛的发展主要经历以下的三个阶段: 仿制阶段，所谓仿制，就是模仿其他国家振动筛的制作工艺来进行模仿制造的过程。在仿制阶段，我国先是仿制了前苏联制造的KT-OMZ、BKT-11，以及RYT等一

5、系列圆振动筛，开启了我国石油行业应用振动筛的先河，并且为我国石油行业的发展提供了原始的动力。随后，我国又仿制了波兰的WP1和WP2型吊式直线振动筛、CJM-21型摇动筛，以及WK-15圆振动筛。对这一系列振动筛的仿制，进一步促进了我国石油行业的发展。自行研制阶段，自1966到1980年这段期间，我国研制出了一批性能更为优良的振动筛，例如煤用单轴和双轴振动筛、1500mm3000mm重型振动筛系列、冷热矿筛系列，以及YK和ZKB自同步直线振动筛系列等等。这些振动筛的研制，不乏对国外振动筛技术的模仿，但是更多的是借鉴其的技术，并在此基础之上进行创新和开发研制而成的。这开创了我国振动筛自主研制的先河

6、，标志着我国振动筛走上了独立研制和发展的阶段，并且为日后我国振动筛的发展打下了坚实的基础。但是，从整体来说，这些振动筛还存在着很多严重的缺陷和不足，例如振动筛筛分不到位、寿命比较短、经常产生故障影响石油企业的正常运行等等。但即使存在各种各样的问题，这些振动筛的出现还是很大程度上弥补了我国振动筛自主研制能力上的缺陷，并且也满足了我国石油行业的需求。发展创新阶段，改革开放之后，我国振动筛的研制和发展进入了一个崭新的阶段，并且在技术上取得了显著的提高。不仅成功研制出了同步重型厚筛系列、重型冷热矿筛系列、振动概率筛系列等等振动筛，同时在螺旋三段筛、旋流振动筛、琴式振动筛、粉料直线振动筛等方面的研制和发

7、展也取得了重要的进步。这些振动筛的研制，对于我国振动筛技术和石油行业的发展起到了很好的推动作用，并且这些技术还在不断的创新和发展之中，相信在日后还会用有更加广阔的发展空间。其发展趋势朝向着其一大型化基于我国社会经济的不断发展，以及各个工矿领域对振动筛的需求，振动筛将会朝着大型化的方向发展，这是有效的提高筛分效率的重要手段和必要途径，我国的振动筛研究工作者在进行振动筛的研制工作中，也将振动筛的大型化设计提上了工作的日程。其二标准化、系列化和通用化进行振动筛的设计和研制工作中，使振动筛朝着标准化、系列化和通用化的方向发展，是方便振动筛的设计和进行振动筛的专业化生产，并且保证振动筛的质量，降低其成本

8、的重要手段，因此，我国的振动筛研制将会朝着标准化、系列化和通用化的方向发展。其三自动化和智能化实现机械的自动化和智能化，是所有技术和设备的最终追求目标，对振动筛的设计和研制也一样，都在追求自动化和智能化，实现振动筛的自动化和智能化，不仅能够有效的促进振动筛技术的创新和发展，还能扩大振动筛的应用范围，除此之外还能有效地降低筛分时间，降低筛分成本，提高筛分质量。综上所述，振动筛是工矿企业发展中必不可少的设备，也是促进我国社会经济发展的重要设施。相关人士应该加深对振动筛的研究程度，不断完善振动筛的技术，使我国的振动筛技术能够拥有更好的发展前景，进一步推动社会发展的脚步。（2）国外发展现状国外从16世

9、纪就开始对筛分机械进行研究和生产，在18世纪欧洲工业革命时期得到迅速发展。经过长达几百年的发展，目前国外的筛分设备已经达到了一个较高水平。国外直线振动筛以前苏联研制的一种多用途的自同步直线振动筛性能理想，它兼具了共振筛和直线振动筛优点，成为现代新型直线振动筛的发展雏形，是一种高效的筛分设备。德国申克公司可提供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

10、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原始参数型号 ：重型振动筛筛面尺寸：长3000mm 宽1500mm安装倾角：0-10度振动倾角：30-60度处理量 ：45-460t/h2主要研究内容及方案（1）了解振动筛基本知识，完成振动筛的选型，摆动筛其特点是属于慢速筛分机其处理量和筛分效率都较低；圆振动筛这种筛子的运动轨迹为圆和椭圆，常倾斜安装，有轻型和重型，吊式和座式之分。品种规格很多，其结构参数均较合理，维修方

11、便，运转平稳，工作可靠，筛分效率较高，因此广泛用于中、细物料的分级。直线震动筛这种筛子的运动轨迹为直线或接近直线，筛面一般水平安装或微倾斜安装，振动方向角为3060，物料的输送和筛分，就在水平的筛面广进行这类筛子结构紧凑，振动参数合理，运动乎稳，维修方便，有较高的筛分和脱水效率。它们被广泛用于物料脱水、脱介、脱泥以及干式和湿式分级:也可在磨矿回路中，与球磨机构成闭路，作细粒物料分级。共振筛这类筛分机的特点是在共振状态或接近共振状态下工作，因此，振动时能量消耗较少。有单质体系统、双质体系统和多质体系统。筛子的运动轨迹为直线或接近直线。它们曾在很多部门使用过，但目前由于维修调整相当麻烦，而很少采用

12、。（2）振动筛参振质量的确定。计算振动力和轴承选型都需要知道振动筛的振动质量，而振动质量在图纸未完成之前是未知的，因此，只能初步估算，按估算出的参振质量来计算振动筛所需的激振力以及轴承，从而首先完成振动器设计，待全部图纸完成后，精确计算出参振质量，并对原先估计进行修正。（3）动力学分析及参数确定。这里包括了上面所说的振动筛参振质量的计算。同时需要对振动筛进行动力学分析，确定主振弹簧刚度以及振动器偏心质量、偏心轮主要尺寸以及调整块的质量、调整块的厚度等等。有了以上的这些步骤之后，便可以设计激振器了。在激振器的设计中，要注意振动器的强度计算，合理选择轴承;合理其额定偏心块和偏心轴的参数;注意公差配

13、合和密封性能;同时要做到结构合理，整齐美观.要注意吸收前人的经验，并经过分析对比、反复修改，最终完成振动器的设计。二、研究方案及预期结果（4）功率的计算及电机的选择以及零部件的选择计算（5）振动筛可变振幅控制系统的设计从而进行设计研究完成方案的整体。3主要问题及研究方法如何合理实现振动筛的变振幅的问题，方法有两种，一是在轴上装上偏心体由可变幅式振动电机带动其旋转。利用轴及偏心块高速旋转产生的离心力得到激振力。振动电机的激振力利用率高、能耗小、噪音低、寿命长。振动电机的激振力可以无级调节，使用方便。二是采用可无级变幅的激振器，无级变幅振动筛激振器结构包括主轴、带轮和偏心机构，通过偏心块的摆动可自

14、由改变质心到中心轴的旋转半径，从而实现振幅的无级变换，无级变幅过程无需人工介入，完全通过受载大小自适应调整；启动、停止、载荷变换过程中均达到无级变换的缓冲效果，设备工作更平稳，使用寿命更长，噪音更低，可通过调整更换配重块对整体振幅进行调整，满足不同的需求。4技术路线5预期结果成果:1绘制工程图纸：（1）振动筛装配图一张（A0）（2）振动筛传动部件图（A2）（3） 偏心轴轴承（A4）齿轮(A4) 偏心轴(A4)（4） 振动筛可变振幅控制系统图（A0） 2编写毕业设计说明书1份（字数不少于1.5万字） 3翻译一篇外文文献 (字数不少于5000 字 ) 6论文框架第1章 提出振动筛的要点以及国内外研

15、究现状第2章 进行振动筛选型以及总体设计第3章 进行振动筛各个部分以及零部件的计算以及校核第4章 振动筛可变振幅的控制系统设计第5章 振动筛性能优化第6章 进行经济技术分析第7章 结论 三、研究进度第1周 首先查阅相关振动筛的资料文献，为后续设计做准备第2-3周 撰写任务书及开题报告第4-5周 对振动筛进行选型以及零部件选择第6-7周对机械部分进行计算和校核第8-9周对传动部分进行计算第11-12周 进行控制变幅系统的设计及性能优化分析第12-13周 绘制最终的装配图、零件图、传动系统图第14周 整理全部设计说明书、图纸，提交全部设计成果和答辩 四、主要参考文献1赵环帅.频振动筛的发展现状及今

16、后重点研究方向J.选煤技术,2019,47(2):1-7+13.2王新文,庞锟锋,于驰.改革开放以来我国振动筛分设备的发展J.选煤技术,2019,47(1):37423石焕,程宏志,刘万超.我国选煤技术现状及发展趋势J.煤炭科学技术，2016，44（6）:169-174 4梁文汉.煤用高频振动筛振动参数实验与研究J.选煤技术,1992,20(5):3-7.5GB/T156021995.工业用筛和筛分术语S北京:中国标准出版社,1995 6张露霞,李云峰.振动筛筛分效率的影响因素分析J.煤矿机械,2008,29(11):74-767姬小娟,大型直线振动筛的动力学分析D.西安:西安科技大学,201

17、3. 8刘艳,张乐莹.直线振动筛动态响应分析及结构改进J.煤矿机械,2015,36(7):215-218. 9周磊.振动筛分机械的动态特性分析与结构优化设计研究D.焦作:河南理工大学,2010. 10张星宇,张磊,代卫卫,等.大型直线振动筛动态分析与研究J.煤矿机械，2015,36(8):153-155. 11Chengjun Wang, Lvzhong Ma,Yaoming Li.Multi-Dimensional Vibrating Screen Design and Motion AnalysisJ.Advanced Materials Research,2011,1169.五、指导教师意见 指导教师签字：