直線振動篩分機篩箱質心的計算機輔助設計
作者：河南祥瑞機器
發布時間：2020-06-24
《篩分技術資料》
本文作者： 王志偉，孟玲琴 （河南機電高等專科學校 機電工程系）
[摘 要] 在振動篩分機的設計中，篩箱的質心計算是一項重要且復雜的工作。為此，做出了篩箱質心計算的數學模型，通過質心計算并采用計算機輔助設計提高了振動篩分機的設計計算水平。
1、 質心計算的設計變量及數學模型
直線振動篩分機主要由篩箱、振動器和支承裝置等部件組成。篩箱和振動器是直線振動篩分機中最重的兩個部件，對合成后的總體質心起主導作用，其它一些質量較小的零部件對振動篩分機篩箱整體質心影響不大。因此，直線振動篩分機的質心設計主要是確定振動器和篩箱的相對位置。由于各種直線振動篩分機的結構不同，因此質量分塊法也不盡相同，但其處理的原則是一樣的。由篩箱結構可知，篩箱是由兩塊側板、橫梁、篩面、壓緊裝置、后擋板和給料、排料槽等部分組成。振動器在篩箱上的布置僅影響側板的尺寸。因此，可將振動篩分機分為 3 個質量塊：兩側板的質量之和1G 、篩箱上除去兩側板以外的其余零部件質量之和2G 和振動器的質量3G 。
由于振動篩結構的對稱性，篩箱的質心在其對稱面內。把側板和振動器布置的各點位置均以坐標點表示，其簡化的數學模型見圖 1 所示。
在直線振動篩分機設計中，要選擇一個合理的整體質心坐標（x ， y ），滿足振動方向角 β 的要求。β 角為 45°的情況比較多，則
式中：Gi 、xi 、yi 為第 i 個零件或部件的質量和質心坐標；
n 為共有 n 個零件或部件。
2、2 設計 A、B 兩變量
式中：C1 、C2 為尺寸系數，與軸承座及側板折邊的尺寸有關，在設計中根據具體結構選取。
2、3 側板的質量和質心計算
將側板分為的一個矩形、一個三角形和兩個圓孔，如圖 2 所示。
2、3、1 矩形部分質量及質心
矩形部分質量及質心計算式為
式中：ω1 —側板矩形部分質量，kg
xω1 、yω1 —側板矩形部分質心坐標，mm
www.csir.com.cn 三角形部分的質量及質心
三角形部分的質量及質心計算式為
式中：ω2 為側板三角形部分質量，kg；xω2 、yω2 為側板三角形部分質心坐標，mm。
2、3、3 圓孔部分的質量及質心
圓孔部分的質量及質心計算式為
式中：ω3 為相當于側板圓孔的鋼板質量，kg；x01 ，y01 、x01 、
y02 為振動器二回轉中心的坐標，mm。
2、3、4 側板的質量及質心
側板的質量及質心計算式為
?3、 質心計算的程序框圖
程序框圖如圖 3 所示。
4、 質心計算的實例及結論
以 ZKB1236 型直線振動篩分機為例，計算直線振動篩分機篩箱的質心。根據振動篩的工藝參數和初步設計，計算并確
實踐證明：采用上述方法計算直線振動篩分機篩箱質心的結果，完全滿足要求，且快捷省時，計算精度高，提高了振動篩分機的設計水平。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 王峰.篩分機械[M].北京:機械工業出版社,1998.
[2] 聞邦椿.振動機械的理論與動態設計方法[M].北京:機械工業出版社，2002.
[3] 曲維德.振動機械手冊 [M]. 北京:機械工業出版社,1992.
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