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振动筛实验样机设计目的及方案设计

      振动筛的创新设计需要针对设计方案研制实验样机,然而传统实验样机的研制不但成本高、周期长,而且不易调试。振动筛分理论研究中的一项重要内容是通过实验研究结构参数、振动工艺参数对筛分性能的影响,需要调节多组结构参数和振动工艺参数。然而传统的实验样机主要由钢板经焊接工艺加工而成,不但参数很难调节,而且调节范围十分有限,也不易观察筛分过程。因此,为适应振动筛的创新设计和筛分理论研究的需求,为了降低样机加工的周期和成本、便于参数调节和扩大样机参数调节范围、便于观察筛分过程,本文研制新型振动筛实验样机。
      振动筛实验样机的方案设计   
(1)低加工周期和成本的实现。本振动筛采用组合式结构设计,将整个振动筛划分为调节结构参数的箱壁结构、调节振动参数的振动参数调节机构和调节进料量的漏斗结构。这样的设计对于不同实验方案可以有效地改变实验振动筛结构,实现快速组合,避免由焊接带来的结构拆卸不便,增强了结构的可调性。箱壁结构、振动参数调节结构和漏斗结构仍然采用组合式,不仅可以有效地重复使用基本结构单元,而且有利于各类参数的方便调节。本振动筛的基本结构单元尽量选择购买方便的通用性零件或者设计制造结构简单的零件,以便简化制造过程。以组合式为设计的基本原则不仅有效地实现了组合式可调实验振动筛结构改变的方便性与灵活性,提高了基本结构单元重复利用率,而且大大地降低了加工周期与成本。   
(2)结构参数、振动工艺参数的调节。振动筛的结构参数包括筛面倾角、筛面长度、筛面宽度、筛丝直径及筛孔尺寸。筛面倾角对筛分效率的影响十分明显,是成为振动筛设计质量好坏评价的一个重要因素。在传统的振动筛制造过程中,筛面倾角不但难以调节,而且调节范围小。组合式可调实验振动筛的筛面倾角通过一端固定,另一端可旋转的结构,只需将结构调节到与所需角度对应已加工好的螺纹孔,并拧紧螺母即可。筛面长度与筛面宽度的调节也是振动筛设计的难点。本振动筛的筛面长度和筛面宽度通过透明有机玻璃箱壁调节(如图1中的3和4所示):在筛面长度方向与筛面宽度方向按设计要求在有机玻璃箱壁上加工一系列螺纹孔,通过与不同长度螺纹孔的装配、形成大小不同的有效筛分面积,达到调节筛面长度与筛面宽度的目的。通过更换筛网达到筛丝直径与筛孔尺寸的调节。矩形筛网安装在筛网紧固结构上,筛网紧固结构与振动筛体采用过渡配合,不但保证振动时筛网位置固定,尤其换网更加方便。
      振幅、振动频率和振动方向角构成振动筛的振动参数。通过调节变频器的输出频率,改变电机的转速,达到调节振动筛振动频率的目的。改变振动电机偏心块的重合度,以改变旋转质量的不平衡性,达到改变振幅的目的。通过振机安装架的旋转调节振动方向角,振机安装架还起到加固振机结构的作用。
      工艺参数主要指进料速率,进料速率通过料厚影响颗粒的分层与透筛,最终影响筛分效率。为保证实验时颗粒从出料口白由下落的颗粒到达筛面的距离不变,在高度方向,通过漏斗壁之问的重叠将整个漏斗设计成可仲缩式,并采用滑块结构调节出料口的宽度,使其随着筛面宽度的改变而改变。   
(3)方便筛分过程观察。传统的筛分实验样机不但箱体不易调节,而且颗粒群在箱体内的振动也不便观察,只能分析筛分结果,缺乏对筛分过程的观察,不利于理解筛分机理。由于组合式可调实验振动筛的箱壁采用组合式可调透明有机玻璃结构,颗粒群在被有机玻璃包裹的箱体内完成筛分,整个筛分过程清晰可见,便于对颗粒全程跟踪,观察其运动轨迹。

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