振动筛动力学及参数计算20140319
振动筛原理和常用计算
振动筛原理及常用计算公式一、直线振动筛工作原理振动筛工作时，两电机同步反向旋转使激振器产生反向激振力，迫使筛体带动筛网做纵向运动，使其上的物料受激振力而周期性向前抛出一个射程，从而完成物料筛分功课。
适宜采石场筛分砂石料，也可供选煤、选矿、建材、电力及化工等行业作产品分级用。
饲料行业加工中筛分技术的应用集中在二个方面，一是对原料中的杂质进行清理，二是将原料或产品按粒径进行分级，包括原料杂质清理、破碎摧毁物料分级、制粒前的粉料杂质清理、制粒产品的分级。
加工过程中筛分效果的好坏对饲料产品的质量和产量具有相称重要的影响。
振动筛电念头经三角带使激振器偏心块产生高速旋转。
运转的偏心块产生很大的离心力，激发筛箱产生一定振幅的圆运动，筛上物料在倾斜的筛面上受到筛箱传给的冲量而产生连续的抛掷运动，物料与筛面相遇的过程中使小于筛孔的颗粒透筛，从而实现分级。
振动筛采用双振动电机驱动,当两台振动电机做同步、反缶旋转时，其偏心块所产生的激振力在平行于电机轴线的方向相互抵消，在垂直于电机轴的方向叠为一协力，因此筛机的运动轨迹为一直线。
其两电机轴相对筛面有一倾角，在激振力和物料自重力的协力作用下，物料在筛面上被抛起跳跃式向前作直线运动，从而达到对物料进行筛选和分级的目的。
可用于流水线中实现自动化功课。
具有能耗低、效率高、结构简朴、易维修、全封锁结构无粉尘溢散的特点。
最高筛分目数325目，可筛分出7种不同粒度的物料。
二、常用计算公式振动筛处理量的计算常用的经验公式q=φAq0ρsK1K2K3K4K 5K6K7K8(1)式中 q——振动筛的处理量，t/h;A——筛面名义面积，m2;φ——有效筛分面积系数：单层或多层筛的上层筛面φ=~；双层筛的下层筛面φ=~；q——单位筛分面积容积处理量，m3/(m2·h),按表(2)取值或按下式近似计算：细粒筛分(筛孔a＜3mm) q=41ga/;中粒筛分 (a=4~40mm)q=24lga/;粗粒筛分(a＞40mm) q=51lga/;ρs——意义同前；K1~K8——影响因素修正系数，见表(3).数K7~~~~筛面及筛孔形状筛面种类编织筛网冲孔筛板橡胶筛板筛孔形状方形长方形方形圆形方形条缝K8①r-筛子振幅(单振幅)；mm;n-筛子轴的转数，r/min.需要的振动筛总面积按下式计算：式中 At——需要的振动筛总面积，m2;qt——振动筛总给矿量，t/h;其它符号同(1)式。
机械振动筛设计计算
机械振动筛设计计算
引言
机械振动筛是一种常用的分离和筛分设备，广泛应用于矿业、冶金、化工等行业。
本文旨在介绍机械振动筛的设计计算方法。
设计原理
机械振动筛通过振动力使物料在筛面上进行分层分级，实现粒度的分离。
其主要设计原理有以下几点：
1. 振动筛面：筛面的设计应具有合适的倾角和孔径大小，以便物料顺利通过。
2. 振动力：振动力的大小和振幅将影响物料在筛面上的运动状态和筛选效果。
3. 运动参数：振动筛的运动参数包括振动频率和振动方向，对物料的筛选效果有一定影响。
设计计算步骤
机械振动筛的设计计算主要包括以下几个步骤：
1. 确定物料特性：包括物料的粒度分布、湿度等参数。
2. 确定筛面尺寸和倾角：根据物料特性和处理量确定筛面尺寸，并选择合适的倾角。
3. 计算振动力和振幅：根据物料特性、筛面尺寸和倾角，计算
所需的振动力和振幅。
4. 选择振动电机：根据计算得到的振动力和振幅，选择合适的
振动电机。
5. 确定振动频率和振动方向：根据物料特性和筛选效果的要求，确定振动筛的振动频率和振动方向。
6. 设计振动筛机架：根据所选用的振动电机和振动筛的尺寸，
设计合适的机架结构。
结论
通过以上的设计计算步骤，可以得到合适的机械振动筛设计方案，以满足物料分离和筛分的需求。
参考文献:
- [1] 张三，李四，王五. 机械振动筛设计与应用[M]. 北京: 机械
工业出版社，2020.。
振动筛原理和常用计算
振动筛原理及常用计算公式一、直线振动筛工作原理振动筛工作时，两电机同步反向旋转使激振器产生反向激振力，迫使筛体带动筛网做纵向运动，使其上的物料受激振力而周期性向前抛出一个射程，从而完成物料筛分功课。
适宜采石场筛分砂石料，也可供选煤、选矿、建材、电力及化工等行业作产品分级用。
饲料行业加工中筛分技术的应用集中在二个方面，一是对原料中的杂质进行清理，二是将原料或产品按粒径进行分级，包括原料杂质清理、破碎摧毁物料分级、制粒前的粉料杂质清理、制粒产品的分级。
加工过程中筛分效果的好坏对饲料产品的质量和产量具有相称重要的影响。
振动筛电念头经三角带使激振器偏心块产生高速旋转。
运转的偏心块产生很大的离心力，激发筛箱产生一定振幅的圆运动，筛上物料在倾斜的筛面上受到筛箱传给的冲量而产生连续的抛掷运动，物料与筛面相遇的过程中使小于筛孔的颗粒透筛，从而实现分级。
振动筛采用双振动电机驱动,当两台振动电机做同步、反缶旋转时，其偏心块所产生的激振力在平行于电机轴线的方向相互抵消，在垂直于电机轴的方向叠为一协力，因此筛机的运动轨迹为一直线。
其两电机轴相对筛面有一倾角，在激振力和物料自重力的协力作用下，物料在筛面上被抛起跳跃式向前作直线运动，从而达到对物料进行筛选和分级的目的。
可用于流水线中实现自动化功课。
具有能耗低、效率高、结构简朴、易维修、全封锁结构无粉尘溢散的特点。
最高筛分目数325目，可筛分出7种不同粒度的物料。
二、常用计算公式振动筛处理量的计算常用的经验公式q=φAq0ρs K1K2K3K4K5K6K7K8 (1)式中q——振动筛的处理量，t/h;A——筛面名义面积，m2;φ——有效筛分面积系数：单层或多层筛的上层筛面φ=~；双层筛的下层筛面φ=~；q0——单位筛分面积容积处理量，m3/(m2·h),按表(2)取值或按下式近似计算：细粒筛分(筛孔a＜3mm) q0=41ga/;中粒筛分(a=4~40mm)q0=24lga/;粗粒筛分(a＞40mm) q0=51lga/;ρs——意义同前；K1~K8——影响因素修正系数，见表(3).筛面及筛孔形状筛面种类编织筛网冲孔筛板橡胶筛板筛孔形状方形长方形方形圆形方形条缝K8①r-筛子振幅(单振幅)；mm;n-筛子轴的转数，r/min.需要的振动筛总面积按下式计算：式中A t——需要的振动筛总面积，m2;q t——振动筛总给矿量，t/h;其它符号同(1)式。
毕业设计(振动筛-动力参数)
重庆工商大学2009届毕业“论文”设计题目：振动筛动力工艺参数的设计专业：机械设计及自动化姓名：³³³班级：³³³指导教师：³³³起止日期： 2012年1月18日至2012年5月18日目录0前言 (1)1 运动学参数 (1)2动力学参数 (2)2.1参振质量 (2)2.2弹簧刚度 (2)2.3块偏心振动器的偏心块质量和回转半径关系 (2)2.4筛箱重心计算及振动器位置的选择 (3)3 电动机 (4)3.1 电动机类型 (4)3.2 电动机功率 (4)3.3 启动转矩的校核 (4)4 主要零件的设计计算 (5)4.1 轴承 (5)4.2 振动轴 (5)4.3 弹簧 (7)4.3.1 圆柱型橡胶弹簧 (7)4.3.2 金属螺旋弹簧 (9)5结论 (9)0 前言：振动筛分为直线振动筛、圆振动筛和复合振动筛，主要用于物料的分级、脱水、脱泥、脱介。
振动筛是一种高速振动的设备，其振动频率可达24Hz ，因此对于振动设备的力学运动必须进行设计计算。
振动筛的设计应按其用途、使用要求和物料特性等实际条件进行，其参数、结构应满足先进性、可靠性以及经济合理的要求。
本文对振动筛的动力参数进行理论上的设计与探讨。
1 运动学参数（1） 振动强度K ，根据目前的机械水平，K 值一般在3~8范围内。
（2） 抛射强度K V ，根据振动筛的用途选取，直线振动筛宜取K V =2.5~4.0；对圆振动筛一般取K V =3.0~5.0；难筛物料取大值，易筛物料取小值；筛孔小时取大值，筛孔大时取小值。
（3） 筛面倾角α，对直线振动筛一般取0º，为适应不同需要可在±10º范围内选取，对圆振动筛一般取15º~25º，推荐取20º±2.5º，振幅小时取大值，振幅大时取小值。
（4） 推荐方向角δ，是直线振动筛的重要参数之一，一般取δ=30º~65º。
振动筛计算过程
.振动筛的设计参数术语见表1。
表1序号术语定义或基本概念曾用名1 筛分效率ηsefficiency of screening评定筛分效果所用的指标2 脱水效率ηtefficiency of dewatering评定脱水效果所用的指标脱水效果3规定粒度designated size 在粒度分级作业中，使原料分离所遵循的粒度分离粒度4 开孔率percentage open area筛孔总面积与筛面面积之比开孔面积振动筛的应用术语见表2。
表2序号术语定义或基本概念曾用名1 粒度特性曲线characteristic size curve 表示各粒级产率或累计产率与各粒级关系的曲线筛分曲线，筛分特性曲线2 粒度上限top size粒级中最大的粒度3 粒度下限lower size粒级中最小的粒度4 最大给料粒度maxsize in feed给料中最大的粒度5 筛上物screen overflow未透过筛孔的物料筛上产品，筛除物6 筛下物screen underflow透过筛孔的物料筛下产品，透筛物.7 筛上粒oversize物料中粒度大于筛孔尺寸的颗粒超粒8 筛下粒undersize物料中粒度小于筛孔尺寸的颗粒9 限下率undersize rate 小于规定粒度的物料占试样重量的百分比限下含量，含末率10 限上率oversize rate 筛下物中大于规定粒度的物料占筛下物重量的百分比11 难筛颗粒near–mesh material粒度接近筛孔尺寸的颗粒临界颗粒12 水分moisture 表示物料的湿度，即试样中所含水的重量占试样重量的百分比13 全水分total moisture外在水分和内在水分的总和14 外在水分free moisture 在规定条件下试样与周围空气湿度达到平衡时，所失去的水分，是物料表面湿度风干水分，湿存水分15 内在水分inherent moisture 试样的毛细孔湿度，在规定条件下试样在空气干燥状态下保持的水分16 散密度γbulk specrfic grakty单位体积内散状物料的重量容积比重，堆比重17 筛分screening 物料通过筛面按粒度大小分成不同粒级的作业18 干法筛分dry screening不借助水的筛分19 湿法筛分wet screening借助水的冲洗作用的筛分20 准备筛分preliminary screening 按下道工序要求将原料分成不同粒级的筛分分级筛分，预先筛分，选前筛分21 检查筛分control screening 从破碎物中分出粒度不合格的物料的筛分控制筛分22 最终筛分final screening生产出粒级商品的筛分独立筛分23 脱水dewatering screening以脱去水分为目的的筛分24 脱泥desliming screening以脱去泥质为目的的筛分25 脱介medium drainage screening 以脱去重介质（多为磁铁矿粉）为目的的筛分26 分级sizing screening 泛指：将物料分成若干粒级的作业。
4.动力学分析及参数计算
4.动力学分析及参数计算4 .1 动力学分析4．1.1力学模型分析振动筛水平放置，在稳定工作状态下激振力作用线通过筛体质心O 。
振动筛沿激振力合力方向作平面平移运动。
为便于分析，简化出振动系统力学模型如图1所示。
以质心O 为坐标原点，水平方向为z 轴。
铅垂方向为y 轴。
设筛体、附件及物料等总质量为M ，且集中在质心O 。
因筛体作平面平移运动，该坐标系完全可以决定它的运动，则根据达朗伯原理，系统的振动徽分方程为22(2)2sin cos (2)2sin sin x x y y M m x C x K x m r t M m y C y K y m r t ωωθωωθ⎧+++=⎪⎨+++=⎪⎩（1） 式中 M 一所有参振质量之和，kg ；m ——单串偏心块质量之和，kg ；x C 、y C ——x 、y 方向弹性阻尼系数；x K 、y K ——x 、y 方向弹簧总刚度；r ——偏心块质心回转半径，m ；ω——回转角速度，rad ／s ；t ——时间，s ；θ——振动方向角，()。
4．1.2求解微分方程惯性振动筛工作用于强迫振动状态。
自由振动部分由于阻尼作用，在启动后不久得到衰减，设微分方程的特解为sin()x x A t a ω=- （2） sin()y y A t a ω=-式中 x A 、y A ——筛机在x 、y 方向的振幅；a ——位移滞后激振力的相位角。
对式(2)求导得筛箱运动的速度和加速度cos()cos()x y x A t a y A t a ωωωω=-⎧⎪⎨=-⎪⎩（3） 22sin()sin()x y x A t a y A t a ωωωω⎧=--⎪⎨=--⎪⎩（4） 由于弹性阻尼较小，可以忽略，将式(2)、式(3)、式(4)代人式(1)，整理后可得222cos (2)x x m r A K M m ωθω=-+ （5）222sin (2)y y m r A K M m ωθω=-+ （6）由于振动筛工作于超共振状态，2(2)x y K K M m ω≈+⨯，忽略刚度值的影响，得2222(2)2y m r mrA M m M m ωω≈-=-++ (7)可见振幅与mr 值成正比，与ω无关，振幅与激振力方向相反，即位移滞后约180。
振动筛动力学及参数计算20140319
再将特解平方消元后即得圆振动筛的重心运动轨迹方程，即： 显然，这是典型的椭圆方程式，即筛箱的运动轨迹为椭圆形。
x2 Ax2
y2 Ay2
1
若弹簧的刚度K很小，即当Kx〈〈(M+m)ω2和Ky〈〈(M+m)ω2时，
则Ax=Ay=A，即得圆振动筛的运动方程式：x2+y2=A2
此时，筛箱的振幅可写成如下形式： ⒊ 筛箱出现共振时的转数np
M为振动机体的计算质量，其值为：M=Mj+KwMw 式中：Mj－振动机体的质量；Mw－筛面上物料的质量；Kw－物料结合系数，一般
取Kw =0.15~0.30。 ⒉ 机体运动的轨迹方程
从振动学可知，圆振动筛的运动微分方程式的全解包含两部分，即机体在x轴
和y轴方向的运动是自由振动和强迫振动两上谐振动相叠加而成的。实际上，由于阻尼
x2 Ax2
y2 Ay2
1
若弹簧的刚度K很小，即当Kx〈〈(M+m)ω2和Ky〈〈(M+m)ω2时，
则Ax=Ay=A，即得圆振动筛的运动方程式：x2+y2=A2
此时，筛箱的振幅可写成如下形式： ⒊ 筛箱出现共振时的转数np
A
K
mr 2
M m2
从圆振动筛振幅的计算公式中可以看出，当K=(M+m)ω2时，即自振频率（ω0）与强迫
3）机械消振 机械消振法是在振动筛上安装一种专门的激振器。该激振器在振动筛启动或停机过
程中，只有当转速高于系统的自振频率时，才产生离心惯性力，以激励振动筛正常工作。 启动时转速没有超过系统自振频率以前，或在停机时转速降到接近系统自振频率以前，激 振器的不平衡重，就处于靠近回转中心的位置。因此，该消振法，在筛分机通过共振区时， 基本上没有强迫振动的激振力，所以，就不产生一般振动筛通过共振区的振幅异常增大的 现象。
振动筛基本数值的计算方法振动电机
振动筛基本数值的计算方法振动电机
振动筛基本数值的计算方法
1、直线振动筛物料运行速度的计算方法为：
v=kv*λ*ω*cos(δ)*［1+tg(δ)*tg(α)］2、处理量的计算方法：
Q＝3600*b*v*h*γ
其中Q：处理量，单位t/h
b：筛机宽度，单位m
h：物料平均厚度，单位m
γ：物料堆密度，单位t／m3
v：物料运行速度，单位m／s
3、动负荷：Ｐ=k*λ
其中k：复合弹簧刚度，单位N／m
λ：振幅，单位m
P：动负荷，单位N
最大动负荷（共振动负荷）按上述结果的4～7倍计算。
4、圆振动筛物料运行速度的计算方法为：
v=kv*λ*ω2*（1+）*α
其中kv：综合经验系数，一般取0.75～0.95
λ：单振幅，单位mm
ω：振动频率，单位rad／s
δ：振动方向角，单位°
α：筛面倾角单位°
以上就是我技术人员给大家总结的计算振动筛处理量的一些简要的方法，从中我们可以看出和筛分量关联最大的因素就是振动筛网孔的大小，网孔的密度，振动的频率，物料的比重，物料的粘度，筛分物所占的百分比等等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
阻尼=0 阻尼较小
阻尼较大
o
w共
w
3）超共振状态 超共振状态时，n＞np。该状态又分为两种情况：
⑴.n稍大于np，即K稍小于(M+m)ω2。若取K=Mω2；则是A=－r。因为n＞np，所以筛 分机启动和停机时都要经过共振区，此时。筛箱出现较大的摇摆与颠簸。在此状态下的 其它优缺点均与低共振状态相同。
选矿厂辅助设备
第六讲
振动筛动力学及参数计算
2014年 3 月 19日
一、振动筛动力学分析
㈠、单不平衡重激振的圆振动筛动力学分析 1．振动系统的受力分析
当振动筛工作时，不平衡重质量m
的重心不仅随机体一起作平移运动(牵连
运动)，而且还绕激振器的传动轴回转中
心线作回转运动(相对运动)，所以质量m
重心的绝对位移为
险。由于：
0
K M m
； n30所以产生振时的转数为np30
K M m
再将特解平方消元后即得圆振动筛的重心运动轨迹方程，即： 显然，这是典型的椭圆方程式，即筛箱的运动轨迹为椭圆形。
x2 Ax2
y2 Ay2
1
若弹簧的刚度K很小，即当Kx〈〈(M+m)ω2和Ky〈〈(M+m)ω2时，
则Ax=Ay=A，即得圆振动筛的运动方程式：x2+y2=A2
从振动学可知，圆振动筛的运动微分方程式的全解包含两部分，即机体在x轴
和y轴方向的运动是自由振动和强迫振动两上谐振动相叠加而成的。实际上，由于阻尼
的存在，自由振动在筛分机工作开始后便逐渐消失，因此，机体运动只剩下强迫振这
一部分。所以，只须讨论运动微分方程式的特解即可，即：x=Axcosωt &
y=Aysinωt
此时，筛箱的振幅可写成如下形式： ⒊ 筛箱出现共振时的转数np
A
K
mr 2
M m2
从圆振动筛振幅的计算公式中可以看出，当K=(M+m)ω2时，即自振频率（ω0）与强迫
振动频率(ω)相等时，筛箱将出现共振(如图所示)，此时弹簧便有因过载而遭到破坏的危
险。由于：
0
K M m
；
所以产生共振时的转数为
n
⑶.弹簧作用力－Kxx和－Kyy (Kx和Ky表示弹簧在x和y方向的刚度，弹簧作用力的方向永 远和机体重心的位移方向相反)
⑷.阻尼力 cx&和 cy&
(c是粘性阻尼系数，阻尼力的方向与机体运动速度方向相反)。因阻尼力相对较小，故可忽 略不计。
当激振器作等速圆周运动时，将作用在机体M上的各力，按理论力学中的动静
则Ax=Ay=A，即得圆振动筛的运动方程式：x2+y2=A2
此时，筛箱的振幅可写成如下形式： ⒊ 筛箱出现共振时的转数np
A
K
mr 2
M m2
从圆振动筛振幅的计算公式中可以看出，当K=(M+m)ω2时，即自振频率（ω0）与强迫
振动频率(ω)相等时，筛箱将出现共振(如图所示)，此时弹簧便有因过载而遭到破坏的危
xm x x1 x r cos x r cost
ym y y1 y r sin y r sint
筛子工作时，作用在机体(筛箱)质量M 上的力有：
⑴.不平衡重质量m运动时产生的惯性 力，它有两个，即：
m&x&和 m&y&
mrω2cosωt、mrω2sinωt
⑵.质量M运动时的惯性力 M&x&和 M&y&
但是在低共振状态下工作的筛分机，弹簧的刚度必须很大，工作时，必然给地基 或机架传递很大的动力，引起建筑物的振动。
所以，必须设法消振，但目前尚无妥善和简便的消振方法。 2）共振状态
A
共振状态时，n=np或K=(M+m)ω2。 在这种情况下，筛箱的振幅将达到无 限大。当然由于阻尼的存在，振幅A实 际是个有限值（详见不同阻尼时的最 大振幅示意图），但当阻力或给料量 改变时，将直引起振幅较大的变化。
法建立的运动微分方程式为： M m &x& Kx x mr2 cost M m &y& K y y mr2 sin t
M为振动机体的计算质量，其值为：M=Mj+KwMw 式中：Mj－振动机体的质量；Mw－筛面上物料的质量；Kw－物料结合系数，一般
取Kw =0.15~0.30。 ⒉ 机体运动的轨迹方程
将此特解及其二次导数值分别代入运动微分方程式中，则得筛箱在x和y方向的
振幅Ax、Ay：
mr 2
Ax Kx M m2
Ay
Ky
mr 2
M m2
再将特解平方消元后即得圆振动筛的重心运动轨迹方程，即： 显然，这是典型的椭圆方程式，即筛箱的运动轨迹为椭圆形。
x2 Ax2
y2 Ay2
1
若弹簧的刚度K很小，即当Kx〈〈(M+m)ω2和Ky〈〈(M+m)ω2时，
⑵. n》np，即远离共振区的超共振状态．此时，K《(M+m)ω2，从振幅与激振器轴 角速度的关系曲线可知，角速度ω越大，振幅A越稳定，筛分机工作越平稳。振动筛在 这种情况下工作，所采用的弹簧刚度可以小一些，传给基础和机架的动力也较小，因而 不会引起建筑物的振动。同时，因为不需要很多弹簧，故筛分机的构造也较简单。目前 设计和应用的振动筛，通常都是采用这种工作状态。为了减少振动筛工作时对基础的动 负荷，根据隔振原理，使频率比λ=ω/ω0=2.5~5(即强迫振动频率ω等于自振频率ω0的 2.5~5倍)即可。但我国煤用振动筛，有的甚至λ取5～8，由于λ>5以后，即令使用最好的 隔振装置，其隔振效率却提高甚微。
采用超共振状态工作的筛分机，必须设法消除在启动和停机时，由于通过共振区而 产生的共振现象。
5．振动筛通过共振区的消振方法 目前采用的消振方法主要有以下几种： 1）电机反接制动 电机反接制动的原理是在筛分机停转时，待转数降到接近共振转数时将电源两相换
接；由于电机定子的磁场方向改变，迫使转子突然降速至零，此树振动筛快速越过共振区， 使共振跳动成为不可能。该消振方法简单、易行，具有较好的消振效果；若用带速度继电 器的反接制动装置，电机最后停机时不太稳定；如用双时间继电器的反接制动装置，需要 精确调整控制反接终止时间和继电器的延时时间。使用反接制动装置，均要注意电机的过 载保护。
30
np
30
K M m
⒋ 圆振动筛的几种工作状态 1）低共振状态
在低共振状态，工作转数小于共振转数（n＜np），即K＞(M+m)ω2。若取 K=(M+m)ω2，并将其代入到圆振动筛筛箱振幅方程式，则可得出此种工况下A＝r。在 这种情况下，可以避免筛分机在启动和停机时通过共振区，从而可以提高弹簧的工作耐 久性，并能减小轴承的压力，延长轴承寿命，还能减少筛分机的能量消耗。