摘 要 筛分效率高、产量大的振动筛一直是振动筛研究发展的新方向。在我国筛分机械的传 统设计中，对振动筛筛框结构强度的研究一般只作静力学强度的计算和分析，没考虑高 阶和动载荷对筛框结构的影响，而振动筛筛框在激振力交变载荷的作用下很容易发生疲劳 损坏。 本文运用动态设计理论，在传统双幅异频振动筛的基础上，进行了GDZS2460/2 高效 单元组合振动筛的方案设计、运动学参数设计、工艺参数的设计以及动力学参数的设计计 算与分析，并用Solidworks 三维设计软件建立了整个筛机的三维模型。该振动筛由两个单 元筛组成，每个单元筛都具独立的激振装置，以此来实现了两个单元筛分别具有高频小振幅 和低频大振幅两种振动参数；由于两个单元筛采用不一样的倾角布置，可实现等厚筛分原理； 能在传统振动筛的基础上大幅度的提升筛分效率和处理量，非常适合于潮湿细颗粒物料的脱水。 此外，本文以解决实际工程问题出发，应用大型有限元分析软件ANSYS10.0 对该新型振动 筛单元筛箱进行了静力学分析、模态分析和谐响应分析。静力学分析求出了筛箱结构在静 载荷作用下的应力应变情况，其中位移分布情况表明筛箱结构在静载荷作用下的最大位移 为入料端处，其值为5.5mm 左右，其余位置位移较小；应力根据结果得出槽钢横梁与侧板连接 处属于应力集中区域，且该处的等效应力值为44.8Mpa ，远远低于许用应力值，满足静强 度计算要求。谐响应分析求出了单元筛箱在动载荷作用下的稳态响应，通过与静力学分析 结果相比较发现，两者的位移及应力分布情况大致相同，但槽钢横梁与侧板连接处在动载 荷作用下的应力值为24.2Mpa ，非常接近于振动筛的许用动应力值，属于易出现故障部位。 这说明在对振动筛筛箱结构可以进行强度计算时，必须最大限度地考虑交变载荷对筛箱结构的影响。 模态分析获得了该型振动筛单元筛箱的前15 阶固有频率以及与其对应的主振型，根据结果得出 与该振动筛的工作频率相近的两阶固有频率与工作频率的差值在工作频率的10%以上，振 动筛在工作过程中不可能会发生共振的现象，符合动态设计的基本要求。 从本文求出的结果来看，本筛的设计符合振动筛的设计规范，但槽钢横梁与侧板连接 处属于易发生故障的部位。本研究为振动筛的改进设计提供了理论依据，同时对其他类 似问题的研究也具有参考价值。 关键词：组合振动筛；设计； 有限元；模态；Solidworks；ANSYS I Abstract The vibrating screens with high screening efficiency and high production is the new direction to study and develop all the time. In the traditional design of screen machine in our country, the study of structural strength of the vibrating screen reel generally applies to calculating and analyzing the statics strength only. It doesn’t consider the influence of dynamic property of high order and partial structure on the reel structure. But the vibrating screen reel frame is easily damaged in the impact of cyclic loading of exciting force. Basising on the traditional vibrating screens with double width and different frequency and under the dynamic design theory,this paper makes some designs on the GDZS2460/2 high-efficiency unit combining vibrating screen ,including the program design,the designs on motion parameters and Process parameters, dynamics design with the relative calculations and analysis.The paper also involves the 3D modling of the whole screen machine in solidworks . This kind of vibrating screen is made up of two units having unique shock excitation equipment respectively. In this way, it can realize two kinds of vibrating parameters, one with high frequency and little amplitude and the other with low frequency and large amplitude. We can realize the principle of screening process with constant bed thickness because of the two unit-sieves adopting different dip angle arrangements. We can greatly increase the screening rate and operational load, especially suitable for the dehydration of humid fine particle material. In addition, in order to solve the practical engineering problems, this article has done the static analysis, modal analysis and harmonic response analysis of the unit vibration screen by useing the large finite element analysis software ANSYS10.0. Static analysis has showed the distribution of stress and strain of screen box structure under static loading. The distribution of strain has proved that the maximum displacement is at the feed side, and the value is about 5.5mm; the distribution of stress has showed that the stress concentration areas is at the channel beams and side connections, where the equivalent stress is 44.8Mpa.This value meets the requirements of static strength calculation and is far below the allowable stress value. Harmonic response analysis has showed the steady-state response of screen box structure under dynamic loading. We can find that the distribution of stress and strain of screen box structure are much the same by comparing the two results. But the stress value at the channel beams and side connections under dynamic loading is 24.2Mpa,which is very closed to the allowable shaker stress, so this area is prone to failure site. It proves that we must take account of the alternating loading when we make the strength calculations of vibration screen. Modal analysis has showed the first 15 natural frequencies and their corresponding vibration mode of the unit screen. The result shows that the vbration screen operating frequency close to the two natural frequencies and frequency difference at the operating frequency 10% or more, vibrating screen does not occur in the course of their II work the phenomenon of resonance, in line with the dynamic design requirements. The results prove that the design is meetting the design specifications of vibration screen, but area at the channel beams and side connections is prone to failure of the site. This papper and provide a foundation for the amendment of designing the vibrating screen and has a reference value to the similar problems. Key Words: The combined vibrating screen; design;finite element;Modal;Solidworks;ANSYS III 目 录 摘 要 I 第一章 绪论 1 1.1 选题依据和课题来源 1 1.2 课题的研究内容及研究意义 1 1.2.1 课题的研究内容 1 1.2.2 课题的研究意义 2 1.3 国内外筛分机械的发展概况 2 1.3.1 国外筛分机械的发展概况 2 1.3.2 国内筛分机械的发展概况 3 1.4 筛分机械的发展方向 5 1.5 论文的结构安排 6 1.6 本章小结 6 第二章 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的结构和特点 7 2.1 振动筛的筛分原理及分类 7 2.1.1 振动筛的筛分原理 7 2.1.2 振动筛的分类 8 2.2 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的用途 8 2.3 产品型号表示方法 8 2.4 性能参数 8 2.5 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的结构 9 2.5.1 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的整体结构 9 2.5.2 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的单元筛结构 10 2.6 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的工作原理 10 2.7 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的特征及优点 11 2.7.1 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的特征 11 2.7.2 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的优点 11 2.8 本章小结 11 第三章 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的设计与研究 12 3.1 传统双幅异频振动筛 12 3.2 理想筛面的运动方式 13 3.3 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛结构方案的设计 13 3.4 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛与运动学相关参数的设计 14 3.4.1 抛掷指数K 的选择 14 V 3.4.2 筛面安装倾角 α的选择 14 IV 3.4.3 振动方向角 β的选择 15 3.4.4 振动强度、振幅和频率的选择 15 3.4.5 物料沿筛面的运动速度v 和料层厚度h 的计算 16 3.5 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛工艺参数的设计 17 3.5.1 筛面长度和宽度的设计 17 3.5.2 生产率的计算 18 3.6 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛动力学参数分析 19 3.6.1 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛力学模型的建立 19 3.6.2 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛动力学参数分析 20 3.7 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛动力学参数的设计 22 3.7.1 参振质量M 的计算 22 3.7.2 隔振弹簧刚度K 的计算 23 3.7.3 激振器偏心质量及偏心距的确定 24 3.7.4 电机功率的计算与电机的选择 24 3.8 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛结构的设计 27 3.8.1 筛框的设计 27 3.8.2 激振器的设计 28 3.8.3 弹簧隔振装置的设计 29 3.8.4 筛网张紧装置的设计 29 3.9 本章小结 30 第四章GDZS2460/2 高效单元组合振动筛筛框有限元分析 31 4.1 有限单元法及ANSYS 软件介绍 31 4.1.1 有限单元法概述 31 4.1.2 ANSYS 软件介绍 31 4.2 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛筛框有限元模型的建立 32 4.2.1 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛筛框模型的简化 32 4.2.2 单元的选取 33 4.2.3 定义实常数和材料属性 36 4.2.4 建模过程中一些关键问题的处理 37 4.2.5 筛框有限元模型的建立 38 4.2.6 激振器的模拟 39 4.3 筛框静力学分析 40 4.4 筛框模态分析 42 4.5 筛框谐响应分析 45 4.5.1 谐响应分析概述 45 V 4.5.2 激振力的施加 46 4.5.3 筛框谐响应分析 47 4.6 本章小结 50 第五章 结论与展望 51 5.1 总结 51 5.2 展望 52 参考文献 53 附录A 物理量名称及符号表 55 致 谢 56 个人简介、在学期间发表的学术论文及研究成果 57 江西理工大学学位论文独创性声明及使用授权书 58 VI 第一章 绪论 1.1 选题依据和课题来源 在和平与发展成为当代主题的二十一世纪，节能、环保、减耗的可持续发展战略已成为 全社会的主要发展方向。我国是能源大国，既是生产大国也是消耗大国。资源的高效利用已 成为国家发展的重要战略。中央政府在《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中已 明确指出要研制有重大影响的技术装备，其中包括大型冶金设备、大型筛分洗选设备等。这 给筛分机械的发展带来了很多机遇，同时也提出了很多挑战。目前，筛分机械在采矿行业中 的运用十分广泛，但随着国民经济的迅速发展，其对筛分机械大型化的需求日益迫切，对筛 分效率和筛分精度的要求也在不断提高。因此，筛分机械的自动化、大型化和高效节能化已 [1] 经成为筛分机械行业今后研究的重点 。 本课题来源于生产实际，是江西铜业集团机械铸造有限公司为了满足大型矿山选厂生产 需要，与江西理工大学合作进行的GDZS 高效单元组合振动筛的自主设计与研制。由于国内 筛分机械筛分工艺普遍存在着产量低、精度低、以及换网困难等难题，尤其是对潮湿细颗粒 物料进行筛分作业时，易出现物料堵孔从而导致透筛率低等问题。为了进一步提高筛分机械 的筛分效率，课题组在传统双幅异频振动筛的基础上，以CAD/CAE 技术为手段，针对大型 筛分机的优化轻型结构发展方向，开发研制了振动筛的新一代机型—GDZS 高效单元组合振 动筛。 1.2 课题的研究内容及研究意义 1.2.1 课题的研究内容 [2-3] 本课题是理论与实践紧密结合的工程应用研究课题，在传统双幅异频振动筛 的基础 上，研制了一种新型振动筛，即GDZS 高效单元组合振动筛。此外，还对该新型振动筛进行 了筛分理论的研究及筛框有限元分析，得到了具有一定指导意义和参考价值的结果。本文的 主要研究内容如下： （1）在传统双幅异频振动筛及实际工程经验的基础上，完成新型组合振动筛的整体方案 设计，选择合适的振动筛机构参数，使得振动筛有良好的振动轨迹，并用Solidworks 三维设 计软件完成组合振动筛的整体三维建模； （2 ）在综合分析工程图纸和组合振动筛振动系统的基础上，利用大型有限元分析软件 ANSYS 建立了合理的振动筛筛框有限元模型，并对建模过程中遇到的问题进行了讨论； （3 ）利用ANSYS 软件对振动筛筛框进行静力学分析，得到了单元筛箱在静态载荷作用 下的应力应变情况； （4 ）利用ANSYS 软件对振动筛筛框进行模态分析，获得振动筛筛框前 15 阶固有频率及 其对应的主振型； （5 ）利用ANSYS 软件对振动筛筛框进行谐响应分析，得到筛框各结点处位移及应力分 1 布规律，并与静力学结果相比较，从理论上分析并找出可能易出现故障的部位，保证筛 子的使用寿命要求； （6 ）新型组合振动筛筛分理论的研究，并与双幅异频振动筛进行比较，分析其优缺点。 1.2.2 课题的研究意义 振动筛分机械作为一种新型机械在最近的几十年来得到了迅速的发展，目前已广泛运用 于采矿、煤炭、冶金、交通部门、水利电力以及化工部门等工业部门中,用以完成各种不同的 [4] 工艺过程，如物料的筛分、分级、洗涤、脱介和脱水 。 选矿作为采矿和冶炼的一个中间环节，选矿效率不仅直接影响着选矿生产率，而且对国 家资源的合理利用产生深远影响。目前，我国自主生产的振动筛筛分工艺普遍存在的产量较 [5] 低、精度较低、以及换网困难等难题 。例如，江西铜业集团机械铸造有限公司现有的振动 筛在进行潮湿细颗粒物料 （含水量7%～14%，粒度3mm～13mm）干法筛分作业时，易出现 物料堵孔的现象，从而导致透筛率低等问题，进而影响生产率。 本课题所设计的GDZS 高效单元组合振动筛不仅能够满足企业的现实需要，解决企业筛 分工艺中存在的产量低、精度低、以及换网困难等现实问题，而且本文还提出了一种全新的 筛分理论，即组合振动筛通过实现振动筛多单元体、多筛面倾角、高低频率、大小振幅相结 合、迅速分层的筛分理论，为振动筛的设计和改进提出了一个全新的思路和方法。另外，本 设计还运用了有限元方法对筛箱进行了模态分析和谐响应分析，获得振动筛筛框前15 阶固 有频率及其对应的主振型和筛框各结点处位移及应力分布规律，以及在动载荷作用下的筛箱 各节点处的应力应变情况并从理论上分析并找出可能易发生故障的部位，保证筛子的使用寿 命要求。本文所运用的设计发法不仅使得振动筛的设计走上了一个新的台阶，而且能够缩短 产品的设计周期、提高企业的设计水平和设计效率、降低了企业的设计成本，进而大大的提 升了企业的核心竞争力。 1.3 国内外筛分机械的发展概况 选矿用振动筛是通过具有多孔的工作筛面不断进行有规律的振动进而将颗粒大小不同 的混合物料按粒度进行分级的一种筛分机械，目前已在工矿企业得到普遍应用。近几十年来， [6-8] 人们对振动筛的研究取得了一些可喜的成果 。 1.3.1 国外筛分机械的发展概况 早在16 世纪，国外就开始了筛分机械的生产与研究，虽然这一时期筛分机械的发展十 分缓慢，但它的出现代替了手工劳动，其意义是巨大的；随着18 世纪60 年代欧洲工业革命 的爆发，大量代替手工劳动的机械不断涌现，筛分机械也得到了迅速的发展；到21 世纪, 筛 分机械的理论框架已经稳定并趋于成熟，各种型号的振动筛被相继推出。如：德国的申克公 司在发展小型振动筛的基础上，研制了一种烧结矿温度高达 1000 ℃，处理能力达1200 t/h [9] 的热矿振动筛，其长度为7.3 m, 宽度为4 m ，重量达50t,但更换一台筛子只需4 分钟 ；日 2 2 本神钢集团研制了一种规格为3.6m×7.5m 的HLW 型直线 重工也研制出了大型直线m ，筛面面积更是达到了惊人的38m ； 美国A-C 公司研制了一种入料粒度可达1m 的重型直线m 。国外的振动筛不仅在处理量和效率上处于领先，其使用寿命也较长。如：德 国和波兰等国的大型振动筛的使用寿命一般是5～8 年；美国的振动筛使用寿命为5 年以上； 原苏联规定在第一次大修前，振动筛的使用寿命应在14000～18000h[10-12] 。 1.3.2 国内筛分机械的发展概况 由于我国工业基础比较薄弱，工业发展速度极其缓慢，同时筛分机械的理论研究和制造 技术水平十分落后，我国筛分机械的发展历经了一个坎坷的过程，期间研究人员做了大量的 工作也取得了很大成绩，整个过程大体上可分为三个阶段。 （1）仿制阶段 解放初期，我国筛分设备的制造研发水平极其落后，生产上使用的筛机几乎都是进口的。 例如：ГУП 系列圆振动筛、BKT 系列摇动筛是从前苏联进口的； WK-15 圆振动筛、WP1 以及WP2 型吊式直线振动筛是从波兰进口的。为了能够自己生产出可以正常工作的振动筛， 我国在50 年代组织了以上海冶金矿山机械厂、锦州矿山机械厂和洛阳矿山机器厂为主的多 个国营制造单位对以上进口筛机进行了测绘与仿制，经过多次试验与改进，最终研制并生产 出了多种国产系列振动筛，即国产的SZ 系列惯性筛、SSZ 系列直线筛以及SZZ 系列自定中 心筛。这些筛分机械的仿制成功不仅为我国培养了一大批的技术人员，而且为我国筛分机械 [13] 的发展奠定了坚实的基础 。 （2 ）自行研制阶段 20 世纪60 年代，我国筛分机械的发展迈上了一个新的台阶，取得了一系列可喜的成果。 不仅制定了第一个煤用单、双轴振动筛系列型谱，而且还自主进行了多种型号的振动筛的设 计与研发。振动筛型谱的制定与多款振动筛的成功研制标志着我国进入了振动筛的自行研制 阶段。ZDM （DDM ）系列单轴振动筛和ZSM （DSM ）系列双轴振动筛从1967 年开始研制， 历经7 年设计完成并投入生产制造，这两个系列产品的出现不仅基本上满足了当时国内中、 小型选煤厂建设的需要，为当时经济的发展做出了巨大的贡献，而且标志着我国正式迈入了 具有自主研制振动筛分机械能力的国家行列。与此同时，以鞍矿厂、西安煤矿设计院、洛矿 所以及东北大学等9 个单位又联合组成了代表中国当时最先进筛分技术的矿用基型振动筛设 计工作组，通过采用环槽铆钉、复合弹簧、块偏心式激振器、自同步理论等一系列先进技术， 相继开发了具有普遍代表性的4 种基型新系列振动筛，即FQ1224 复合振动筛、YH1836 重 型振动筛、YK1545 和2YK2145 圆振动筛以及2ZKB2163 直线] 型振动筛相继在鞍矿厂完成生产制造，并通过了技术鉴定 。此后，我国又相继自主研发了 2 2 筛面面积达15 m 和30 m 共振筛系列、1.5m×3.0m 的重型振动筛系列、重型冷热矿筛系列、 概率振动筛系列、YK 和ZKB 自同步直线振动筛系列、等厚筛、香蕉筛系列等一批性能优良 3 的新型筛分设备。尽管这些设备当时还存在着故障较多、使用寿命较短等问题，但是它们的 [15] 成功研制基本上满足了国内生产需要，标志着我国筛分机械走上了独立发展的道路 。 （3 ）引进、提高阶段 为了满足国内生产需要，我国冶金和煤炭系统自上世纪80 年代开始不断引进和学习国 外先进的筛分技术，至此我国筛分机械的发展也进入了一个全新的发展阶段。引进并学习国 外先进的筛分技术主要表现在两个方面：一是直接引进国外先进的筛分设备进行生产；二是 派遣我国工程技术人员去国外学习先进的筛分技术将引进设备国产化。其中，进口的这些筛 分设备都是代表了国际上当时的先进筛分技术，它们突出的优点是筛机结构合理、技术参数 先进、可靠耐用、工作平稳。在引进筛分设备方面比较有代表性的有：①唐钢、鞍钢、河北 开滦矿务局范各庄选煤厂从德国引进了先进的筛分设备 （如：USK 圆振动筛和US 直线振动 筛）；②上海宝钢集团引进了日本川崎重工株式会社和日本神户制钢所制造的冷矿筛；③山 东兖州矿务局兴隆庄选煤厂从美国引进了一批先进的筛分设备（如：TH 水平筛和TI 倾斜筛）； ④钱家营矿选煤厂从波兰引进了一批先进的筛分设备 （如：PWK 圆振动筛和PWP 直线振动 筛）。在派遣我国工程技术人员去国外学习先进的筛分技术方面有代表性的有：国内当时专 业生产振动筛的鞍山矿机厂多次派遣工程技术人员去德国和美国学习先进的筛分技术。通过 了解和学习国外先进筛分设备的设计和制造原理、技术、制造工艺以及生产管理经验，极大 地开拓了我国振动筛设计制造工程技术人员的视野，对我国对以上设备进行国产化和自行研 制新型振动筛分机械起了至关重要的作用。例如：1980 年鞍矿厂对从美国RS 公司引进的 TI 和TH 型振动筛进行国产化制造，最后形成在我国国内得到广泛应用的YA 系列圆振动筛 和ZKX 系列直线振动筛。这两种系列振动筛的出现，标准着我国振动筛的制造水平又向前 迈进了一大步。此外，1986 年洛矿厂对从日本神户制钢所引进的HLW 型振动筛进行国产化 制造，形成了具有结构紧凑、重量轻便、筛分面积大等优点的国内型号为ZK 系列的振动筛。 2 ZK 系列振动筛是当时我国最大的直线振动筛，其筛分面积最大规格达到了27 m 。通过不断 地引进和学习国外的先进筛分技术，我国先后成功自主研制了多种型号系列的振动筛，例如： 箱式激振器等厚筛系列、振动概率筛系列、自同步重型等厚筛系列、螺旋三段筛系列、重型 [16] 冷热矿筛系列、旋转概率筛系列、驰张筛等振动筛系列 。 通过50 多年来的长足发展，我国在筛分机械的研制方面取得了很大的成绩，其中在大 型筛分机方面还有一些创新：①由中国矿大机电设备制造有限公司自主研制的CWS3660 超 2 静定网梁激振大型振动筛的脱水脱介处理量达到了100t/h ，它的筛面面积为21.6 m ，机重 为19.5 t ，该型筛机通过多组振动器的串联组合，满足了大型振动筛的大激振力的要求，网 梁包容体构成了大截面几何体的激振元，提高了筛体的稳定性和整体刚度；②由北京科技大 学和晋城煤业集团凤凰山矿共同研制的QLS30120 低频大振幅强力筛，成功地把大型振动筛 2 参振质量化大为小，分段组合，其筛面面积为30 m ，机重为26t ，适用于13 mm 煤炭分级， 处理量达到了500 t/h[5] 。 4 在取得长足进步的同时，国内在大型筛机的制造工艺和制造手段上尚存在一些问题。① 大型筛分机的结构强度仍是一个值得重视的问题，我们希望筛子的寿命能达到3～5 年，目 前大都是1～2 年，离国外的技术水平还有一定的差距②大型筛分机的另一个值得研究的问 题是减轻机器的重量，确定筛面的合理长度，即大型筛分机的优化轻型结构发展趋势；③提 高大型筛分机的制造精度，从而提高大型筛分机的制造质量，延长大型筛分机的使用寿命。 1.4 筛分机械的发展趋势 综合国内外筛分机械发展现状,筛分机械将向以下几个方向发展[17-19] 。 （1）向大型化发展。随着工业现代化进程的快速发展，企业规模不断增大,生产能力大大 提高，这就要求设备产量与之相配套。如以前我国选煤厂生产量为200～300 万t/a 就是大型 的,而现在我国有的选煤厂产量已达1200 万t/a,这就需要大型筛分机械与之相配套；另外，国 外的筛分机械规模也在不断扩大，如德国KHD 公司生产的USK 筛机规格已达4.5m×6.0m, 2 筛面达到了27 m ,德国的另一筛子技术公司生产的筛机最大规格达到了5500mm×11000mm, 2 筛面面积更是达到了60.5 m 。 （2 ）向重型超重型振动筛方向发展。大的矿业工程需要重型筛分机械来处理大块物料。 如美国A-C 公司研制了一种入料粒度可达1m 的重型直线振动筛，法国素梅斯塔公司研制的 的振动棒可处理直径达1m 以上的大块物料。 （3 ）向理想运动轨迹振动筛方向发展。为了提高各区段的筛分效率和整个筛机的生产率, 研制一种以理想筛面运动方式为基础的新型筛分机械成了筛分设备发展的一个新方向。理想 振动筛的筛面运动方式为：在入料端有较大的抛掷指数和较高的料流速度，这有利于物料的 迅速松散和分层；在筛面中间段有普通的抛掷指数和较大的料流速度，使得沿筛面方向上物 料流稳定，细颗粒物料均匀透筛；在出料端有较低的抛掷指数和较小的料流速度，使得物料 在筛面上的停留时间稍长，充分透筛。 （4 ）向振振动筛方向发展。为减轻整台筛机的重量、降低生产成本、提高筛机的使 用寿命和可靠性,科研人员研制出了新型的振振动筛机。该筛机以质体m1 为工作体,激振 器安装在质体m2 上，这样一来，筛机的机体结构可大大简化,参振质量也可以减少30%～50%, 激振力也可以随之减小, 由此可以保证筛框的强度和刚度,延长筛机的使用寿命，降低振动噪 音,并可得到良好的减振效果。 （5 ）向标准化、系列化、通用化方向发展。实践证明，产品的标准化、系列化、通用化 是便于设计、生产和降低成本的有效途径。如德国KHD 公司生产的USL 和USK 振动筛的 侧板、筛板、横梁、传动轴均已实现标准化、通用化,振动器也只有三种系列,同属德国的申 克公司生产的冷、热烧结矿筛和等厚筛只有两种标准,它们已经走在了标准化、系列化、通用 化发展的前列。 （6 ）应用自同步技术。采用双电机自同步技术以代替齿轮强迫同步,一方面可简化结构, 降低噪音；另一方面还能减少机器润滑、维护和检修等经常性的工作,减少设备故障。 5 （7 ）向大振动强度方向发展。提高生产能力和筛分效率的另一个有效途径是加大筛机的 振动过程, 以取得较大的速度和加速度，从而使物料透筛更彻底。现阶段日本和德国的振动筛 所采用的振动次数为980r/min,振动强度为4.5～7,圆振动筛的筛面倾角达25～30°。 （8 ）向空间发展。针对细颗粒物料,科研人员先后研制了旋流振动筛、锥型振动筛、蝶型 振动筛、旋转概率筛等,这些振动筛不仅能够减少占地面积,还能有效提高单位生产能力和筛 分效率。 （9 ）向难筛分物料筛机方向发展。对于直径小于1mm、含水量为7%～14%的细潮湿物 料的干法作业以及水煤浆、垃圾处理等,筛分难度很大，因此研制出适合于难筛物料的筛分机 械已刻不容缓。德国海因勒曼公司研制的驰张筛,物料运动速度达1.3m/s,筛分效率可达90%～ 95%，为解决难筛分物料筛分开创先河。 （10）向轻型、环保、结构简化方向发展。80 年代的老式振动筛、换别不方便、压 网螺栓每层就有48 支、换一个网时间最少要4 个小时,严重影响了振动筛的生产效率。 1.5 论文的结构安排 本论文的章节安排如下： 第一章：绪论。本章主要阐述了本课题的课题来源、选题依据以及研究的内容与意义， 介绍了国内外振动机械的发展现状并对本课题的实施提供了技术路线 高效单元组合振动筛简介。本章介绍了GDZS2460/2 高效单元组 合振动筛的用途、产品型号表示方法、结构特点、工作原理以及其突出的特征和优点，建立 了该型振动筛的动力学模型，并推导出了该型振动筛的振幅表达式以及筛子的运动轨迹。 第三章：GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的设计与研究。本章从等厚筛分原理和理想 振动筛筛面运动方式为出发点，以大型筛的轻型结构发展趋势，在传统双幅异频振动筛的基 础上，设计了GDZS2460/2 高效单元组合振动筛，并对GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的 运动学参数、工艺参数以及动力学参数几个方面做了详尽的参数设计，得出了符合设计要求 的各参数值。另外，还运用了SolidWorks 三维设计软件，对振动筛进行了三维结构设计。 第四章：GDZS2460/2 高效单元组合振动筛筛框有限元分析。详细介绍了建立振动筛筛 箱有限元模型时的一些简化技巧及注意事项，并在此基础上做了筛箱的静力学分析、谐响应 分析和模态分析，得出了该型振动筛筛箱的前15 阶固有频率及对应的主阵型和简谐载荷下 的筛箱的应力应变情况。 第五章：结论与展望。对研究课题进行总结，结合振动研究领域的最新方向，提出了后 续有待开展的研究工作。 1.6 本章小结 本章是整篇论文的基础和进一步研究的指南，主要阐述了本课题的选题来源以及选题依 据，以及结合国内外筛分机械的发展方向提出了本课题研究的具体内容和研究意义，并结合 课题研究的技术路线给出了本论文的结构安排情况。 6 第二章 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的结构和特点 振动筛目前已广泛运用于采矿、冶金、煤炭、水利电力、交通部门以及化工部门等工业 部门中，用以完成各种不同的工艺过程，如物料的筛分、分级、洗涤、脱介和脱水。选矿作 为采矿和冶炼的一个中间环节，选矿效率不仅直接影响着选矿生产率，而且对国家资源的合 [20] 理利用产生深远影响 。近年来，虽然振动筛分机械得到了空前的发展，振动筛的理论框架 已经稳定并趋于成熟，各种型号的振动筛被相继推出，但筛分效率高、产量大的振动筛一直 是振动筛研究发展的新方向[21-23] 。 2.1 振动筛的筛分原理及分类 2. 1.1 振动筛的筛分原理 无论是地下或者露天采矿场开采出来的煤炭或者矿石，还是经过破碎的物料，在未处理 前常常是以各种大小不同的颗粒混合在一起的形式存在的，有的物料甚至包含很多水分、粘 土或者其他有用、无用的介质。为了正确合理使用物料和满足产品的质量要求，物料在使用 或者进一步处理前，常常需要分成粒度相近的几种级别或者进行脱水、脱介、脱泥，有时是 几项兼而有之。进行上述工作时，总存在着物料通过筛面的过孔分级问题，而物料通过筛面 [24] 过孔分级就被称为筛分 。通过对物料的筛分过程进行研究发现，物料的筛分可分为两个阶 段组成: （1）小于筛孔尺寸的细颗粒物料通过由粗颗粒物料所组成的物料层到达筛面； [25] （2 ）细颗粒物料通过筛面上的筛孔完成透筛 。 要想顺利的完成物料的筛分过程，就必须满足物料和筛面之间要存在着相对运动这一最 基本的条件。因此，振动筛的筛箱应当具有合适的运动特性，一方面能使筛面上的物料成松 散状态；另一方面能使堵在筛孔上的粗颗粒物料闪开，保持细粒物料透筛之路顺畅。 而在现实生产过程中，实际的筛分过程是: “大量粒度大小不同、粗细混杂的碎散物料 进入筛面后，只有一部分物料与筛面接触。在接触筛面的这部分物料中，又不完全是小于筛 孔尺寸的细颗粒物料，而其余大部分小于筛孔尺寸的细颗粒物料则分布在整个料层的各处。 通过筛箱的运动，筛面上的物料层被松散，使得大颗粒物料之间本来就存在的间隙被进一步 扩大，小颗粒物料则乘机穿过间隙，转移到下层；同时由于小颗粒物料之间的间隙较小，大 颗粒物料不能穿过，因此，大颗粒物料在运动过程中，位置不断升高。于是原来杂乱无章的 物料颗粒群就发生了析离，即按颗粒大小进行了分层，形成了小颗粒物料在下，粗颗粒物料 居上的排列规则。到达筛面的细颗粒物料，由于其尺寸小于筛孔尺寸，可以顺利透筛，最终 实现了粗、细颗粒物料分离，完成筛分过程”。然而，充分的分离是做不到的，在筛分时， 一般都会有一部分细颗粒物料残留在筛上粗颗粒物料中而无法透筛。通过研究表明，虽然细 颗粒物料的尺寸都小于筛孔，但它们透筛的难易程度是不同的，和筛孔相比，颗粒尺寸越小， 透筛越易，反之，则越难 [26-27] 。 7 2. 1.2 振动筛的分类 振动筛有着多种分类方式，主要包括以下内容：①按照工作频率与共振频率是否接近或 者远离可分为共振筛和惯性振动筛；②按照激振器产生激振力原理的不同可分为电磁振动 筛、惯性振动筛和偏心振动筛等；③按照筛面工作时的运动轨迹的不同可分为直线振动筛和 圆振动筛（包括椭圆振动筛）；④按照激振器的驱动轴数目的不同可分为单轴振动筛和双轴 振动筛；⑤按照激振器类型的不同可分为筒式激振器振动筛和箱式激振器振动筛。按照以上 内容，本文研究的振动筛属于单轴筒式激振器惯性圆振动筛。 2.2 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的用途 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛是在传统传统的双幅异频振动筛的基础上，针对潮湿 细颗粒物料 （含水量 7～14%,分级粒度 3mm～13mm）的干法筛分作业和大型筛分机的优化 轻型结构发展方向而研制的一种新型组合振动筛，用以解决难筛物料筛分过程中的堵孔、透 筛率低、生产量低等问题,具有极高的筛分效率和较大的处理量。 2.3 产品型号表示方法 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的产品型号表示方法如图2.1 所示。 图2.1 GDZS 高效单元组合振动筛的型号表示 2.4 性能参数 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛是在双幅异频振动筛的基础上研制的一种高效振动筛。 它具有结构简单、重量轻、振动参数先进、单位面积生产能力大、筛分效率高、筛板易更换 等特点，大大提高了筛机的处理能力和效率，尤其适用于潮湿细颗粒物料的干法筛分作业， 具有良好的应用和推广前景。其性能参数如表2.1 所示。 8 表2.1 组合振动筛的性能参数 序号 参数名称 参数数值 1 型号规格 GDZS2460/2 2 筛面规格B\L （mm ） 2400×6000 2 3 筛面面积 （m ） 14.4 4 单元筛个数 2 5 筛孔尺寸 （mm） 13 6 给料粒度 （mm） 3～13 7 处理能力 （t/h） ≥280 8 上振动筛电机频率 16.16Hz 9 下振动筛电机频率 12.16Hz 10 振动筛重量 （t） 9.5t 11 上、下振动筛电机功率 15KW 12 上振动筛倾角 23 度 13 下振动筛倾角 20 度 2.5 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的结构 2.5.1 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的整体结构 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛突出的结构特点是由两个独立的单元筛组成，每个单 元筛的振动参数又互不相同，相当于两台筛子组合在一起使用，故其被命名为组合振动筛。 整台筛机由上单元筛箱、下单元筛箱、激振器、弹簧隔振装置和电机传动装置等部分组成（如 图2.2 所示）。 1.下单元筛箱 2.激振器 3.上单元筛箱 4. 弹簧隔振装置 5. 电机传动装置 图2.2 组合振动筛示意图 9 2.5.2 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的单元筛结构 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛单元筛主要由出料斗、筛架、激振器、受料斗和弹簧 上座等部分组成（如图 2.3 所示）。其中筛架由侧板、加强筋、圆横梁、槽钢横梁和角钢等 部分组成，并且侧板与激振器、圆横梁、槽钢横梁直接的连接方式均为螺栓连接。选择螺栓 连接的原因有以下两点：①使用螺栓连接可使侧板与上述部件之间的连接更牢固；②方便上 述零部件的更换，减少更换时间。另外，该单元筛箱的激振器属于块偏心式筒式激振器，其 优点是激振力可调、结构简单、装卸方便并且还能够增强筛框的强度。 1.出料斗 2.激振器 3.筛架 4. 受料斗 5. 弹簧上座 图2.3 单元筛结构示意图 2.6 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的工作原理 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的工作原理是：做为产生动力的激振器安装在筛框的 侧板上，当物料进入筛面后，同筛框一起形成参振质量，在隔振弹簧支承下，构成整个振动 系统。激振器的主轴两端分别装有对称相等的偏心质量，在两端轴承支承下，由轮胎联轴器 传递电机的动力驱使激振器主轴转动，通过键联接，带动轴端上的两组偏心块转动，产生一 定的离心力，促使整个参振质量作椭圆轨迹振动。整台筛机由两个独立的单元筛箱组成，这 样不仅可以形成具有不同安装倾角的两个单元筛面，而且还能在两个单元筛箱上使用不同的 振动参数，使得物料在不同的筛面上具有不同的活跃状态，以利于物料迅速完成“松散、分 层、透筛”三个过程。其中，入料端处的单元筛箱筛面倾角较大，振动参数采用“高频小振 幅”；出料端处单元筛箱筛面倾角较小，振动参数采用“低频大振幅”。 实践经验表明，低 频大振幅有利于物料的输送和提高处理能力；高频小振幅延长了物料在筛面上的停留时间， 有利于透筛。 10 2.7 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的特征及优点 2.7.1 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的特征 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛突出的特征是： （1）采用了单元组合式振动筛结构； （2 ）采用椭圆振动轨迹，物料在筛面上做滚爬运动，充分的利用了物料在筛面上的筛分 时间； （3 ）采用了两单元筛面倾角布置，实现了等厚筛分原理，有利于物料的透筛； （4 ）给料端单元和排料端单元采用了两种不同的频率，改变了物料在不同单元筛面上运 行的活跃状态； （5 ）采用超大的振动强度，实现了筛机作业的高效率。 以上特征的结合，使物料在筛面上大小颗粒分层明显、料层厚度均匀、不堵筛孔和透筛 彻底，有效的完成了物料的“松散、分层、透筛”三个过程，具有很高的筛分效率。 2.7.2 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的优点 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛突出的优点是： （1）由于采用了单元组合式振动筛结构，其结构简单、重量轻，便于向大型化方向发展； （2 ）振动参数先进、单位面积生产能力大，具有较高的生产率； （3 ）由于两单元筛分别采用不同的振动参数和筛面倾角布置，该型振动筛具有很高的筛 分效率。经实践证明，与传统筛相比，可提高1.5～2 倍的生产能力，筛分效率达90%以上； （4 ）激振器为法兰联接筒式激振器，其结构简单，装卸方便，另外还可以增强筛框的强 度。 2.8 本章小结 本章简单的介绍了振动筛的筛分原理及振动筛的分类，并对本论文所研究的 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛做了系统的介绍，包括该新型振动筛的用途、产品型号表 示方法、结构、工作原理以及它的特征和优点。 11 第三章 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛的设计与研究 筛分效率和处理量是筛分机械的重要性能指标，如何提高筛分机械的筛分效率和处理量 一直是筛分机械的重要科研方向。本文在传统的双幅异频振动筛的基础上，针对潮湿细颗粒 物料的干法筛分作业和大型筛分机的优化轻型结构发展方向，开发研制了振动筛的新一代机 型—GDZS 高效单元组合振动筛。该新型振动筛通过实现振动筛多单元体、多筛面倾角、高 低频率、大小振幅相结合、迅速分层的筛分理论，降低了设备的参振重量和设备的动负荷, 避免了共振发生,便于设备的大型化发展，可大大的提高筛分效率和处理量，可解决目前国 内筛分工艺存在的产量低、精度低、以及换网困难等难题，从而带来巨大的经济效益，具有 [28] 良好的应用前景 。 3.1 传统双幅异频振动筛 传统双幅异频振动筛是在一台筛机上同时使用低频大振幅和高频小振幅两种振动参数 [3] 的新型振动筛 ，其结构简图如图3.1 所示。其中，低频大振幅有利于物料的输送和提高处 理能力；高频小振幅延长了物料在筛面上的停留时间，有利于透筛。这种振动筛突出的特点 就是筛面上各点的振幅和频率不是一样的，有利于物料的松散和透筛，提高了生产率。 1.高频激振器 2.隔振弹簧 3.筛箱 4. 低频激振器 5. 筛箱支座 图3.1 传统双幅异频振动筛结构简图 但是经过使用发现，该型振动筛在使用过程中尚存在着一些问题，主要表现在以下几个 [2] [3] 方面 ： （1）解除弹性耦合条件是该型振动筛设计的难点。由图3.1 可以看出，该型振动筛两端 分别装有高频电机和低频电机，为了使得其中一端的振动不会传到另一端上去，就必须消除 弹性耦合，而如何完全的消除弹性耦合就是该型筛机设计中的主要难点。 （2 ）激振力的调整受到限制，问题尤其突出的是低频激振器的激振力调整问题。因为该 处激振器一般属于单轴激振器，除有垂直方向上的激振力外，还有水平方向的激振力作用， 12 又因低频激振器的惯性力较小，当水平惯性力大于激振力时，筛箱在水平方向上失稳，故在 激振力的调整上受到限制。 （3 ）常规使用的寿命短，不能保证长期连续性工作。由于该型振动筛的筛箱上同时使用高频小 振幅和低频大振幅两种振动参数，同时在设计上又要求消除弹性耦合，筛框受到的应力较大， 常规使用的寿命较短。 （4 ）因为电机方面的原因，向大型化方面发展受到限制。 3.2 理想筛面的运动方式 为了提高振动筛的筛分效率，法国科学家Burstlein 提出了等厚筛分的筛分理论,主张采 用薄层筛分，认为物流沿筛面长度方向应该等厚或者递增。因此，等厚振动筛沿着筛面长度 方向上应当具有不同的工艺参数，使细颗粒级物料流量大体稳定，沿筛面长度方向可以比较 均匀的透筛。与普通筛分方法相比，等厚筛分法具有以下优点[26] [29] ： （1）可使筛机具有合理的料层厚度，可以充分发挥透筛潜力。经过实践证明，采用等厚 筛分法时，物流的透筛能力可达筛面理论透筛能力的80%，单位面积的解决能力提高2.5 倍 左右。 （2 ）物料的快速流动可使筛面得到一定程度的净化。经过实践证明，采用等厚筛分原理 的振动筛，当物料以1～2 m/s 的速度流动时，能有效清除潮湿粉煤的粘附，对筛面起一定程 度的净化作用，筛面基本无堵孔现象。 （3 ）分段采用合理的抛射强度，强化了筛分过程。 由等厚筛分原理可知理想筛面运动方式是：筛面进料端有较大的抛掷指数和较高的料流 速度，以保证大颗粒物料的快速通过以及物料在筛面上快速分层。其中，物料的快速分层能 使细小颗粒物料更快地靠近筛面,顺利透筛。筛面中间段采用普通的抛掷指数和较大的料流 速度，以保证沿筛面长度方向上细颗粒级物料流量大体稳定，能够比较均匀的透筛。筛面出 料端有较小的抛掷指数和较低的料流速度，使物料在筛面停留时间稍长，充分透筛。 因此，为了使振动筛具有良好的筛分效果，在大型振动筛的设计中，我们可以采用等厚 筛分原理，使振动筛的筛面运动方式符合理想的筛面运动方式，从而有效的提高振动筛的筛 分效率。 3.3 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛结构方案的设计 结合等厚筛分原理，在传统双幅异频振动筛结构的基础上，我们设计了一种新型振动筛， 即GDZS2460/2 高效单元组合振动筛，其结构如图2.2 所示。其具体方案是： （1）在整台筛机中，采用两个独立的单元筛箱，分别采用高频小振幅和低频大振幅两种 不同的振动参数。这样设计的好处是：①有效地避免了传统双幅异频振动筛设计中消除弹性 耦合这一设计难点，设计制造都较简单；②根据物料成分的不同，还可以合理调整这两种振 动参数的上、下位置，以便达到最合适的筛分效率和处理量；③以两个独立的单元筛箱来代 替原来的一个筛箱，在结构在更加轻便，可以采用更大的振动强度，便于向大型化方向发展。 13 （2 ）按照等厚筛分原理，两个独立的单元筛箱采用不同的筛面倾角布置，以保证物料在 筛面上薄厚均匀。其中，本筛配合单元筛箱不同的振动参数采用的筛面倾角布置是：高频筛 稍大，低频筛稍小。 （3 ）采用块偏心筒式激振器。该型激振器通过轮胎联轴器与电机直接联接，结构简单， 装卸方便；同时采用块偏心式偏心结构，激振力可调。另外，该激振器的筒体直接与设备两 侧板联接，增强了整体设备的强度。 （4 ）采用的动力的传动装置为轮胎联轴器，其工作原理是依靠拧紧螺栓使轮胎环与半 联轴器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。 3.4 GDZS2460/2 高效单元组合振动筛与运动学相关参数的设计 3.4.1 抛掷指数K V 的选择 振动筛的抛掷指数反映了物料在筛面上跳动的急剧程度，它与振动筛的振动强度 K 有 关。一般来说，振动筛的振动强度许用值[K]为5～10。K V 与K 之间满足公式 （3.1 ）： K K （3.1 ） V cos 式中， —振动筛筛面倾角。  根据经验，振动筛的抛掷指数的选择应当依据所处理的物料性质而定，如表3.1 所示。 表3.1 振动筛的抛掷指数[26] 序号 物料性质 抛掷指数K V 的取值范围 1 易筛分物料 2～2.8 2 一般物料 2.5～3.3 3 难筛物料 3～8 由于GDZS2460/2 的筛分对象为潮湿细颗粒物料，其含水量为7%～14%，属于难筛物料 的范畴，因此，依据设计要求，本筛选用的抛掷指数K V 为：上筛K V = 5，下筛K V = 5.6 。 3.4.2 筛面安装倾角α 的选择 振动筛筛面安装倾角的大小决定于要求的生产率和筛分效率。一般来说，当振动筛的其 他参数不变时，筛面安装倾角大，则生产率高而筛分效率低；筛面安装倾角小，则生产率低 而筛分效率高。因此，当产品的质量要求一定时，为了得到合适的生产率和筛分效率，就必 须确定一个合理的筛面安装倾角。根据经验，圆振动筛的安装倾角一般在15°～25 °之间选 [26] 择，一般取α 为20 °，当振幅大时，α 取小值 。 依据本筛的设计要求，最终选择的筛面安装倾角α 为：上单元筛α = 23 °，下单元筛α = 20 °。 14 3.4.3 振动方向角β的选择 为了保证物料能够在筛面上运动，必须有振动方向角。依照经验，振动方向角β 一般在 30 °～65 °之间选择，通常取β 为45 °。在其他参数不变的情况下，β 的值大，则物料抛掷 高，筛分效率高，适用于难筛物料的筛分；β 的值小，则物料运动速度快，生产率高，适用 [30] 于易筛物料的筛分 。 依据本筛的设计要求，上、下单元筛的振动方向角β 均取值为45 °。 3.4.4 振动强度、振幅和频率的选择 振幅和频率的振动筛的两个重要参数。对于惯性振动筛来说，振幅必须足够大，以便将 接近筛孔尺寸的颗粒抛离筛面，减少堵孔；同时振幅又不宜太大，否则会牵制频率，影响生 产率，甚至会因其太大从而提高振动筛的振动强度，降低振动筛的常规使用的寿命。一般来说，对 [26] 于易筛物料，振幅A 取小值；对于难筛物料，振幅A 取大值 。 由于本筛的处理对象为潮湿细颗粒物料（含水量 7%～14%，粒度 3mm～13mm ），所以 振幅A 应取大值。依据设计要求，最后振幅A 的取值为：上单元筛A = 4.5 mm ，下单元筛A = 9 mm 。 对于单轴振动筛来说，筛面的振次n （即振动筛的激振频率），可用选定的抛掷指数K V、 [31] 振幅A 、筛面安装倾角α 按公式 （3.2 ）求得 。 900000K cos V n  次/分 （3.2 ） A 将上、下单元筛的抛掷指数K V、振幅A 、筛面安装倾角α 分别代入公式 （3.2）得： 900000K cos V n  上 A 900000 5cos 23 4.5  959 次/分 900000K cos V n  下 A 900000 5.6 cos 20 9  725 次/分 在确定振幅A 和振动次数n 时，还应当用公式 （3.3 ）对振动强度K 进行校正，即： 2 2 2 A A n  [K ] （3.3 ） g 900g 15 经计算，上筛的的振动强度K 为4.6 ，下筛的振动强度K 为5.26，显然均符合许用振动 强度[K] 的取值范围5～10。 3.4.5 物料沿筛面的运动速度v 和料层厚度h 的计算 [24] 一般来说，单轴振动筛的物料沿筛面的运动速度v 可按经验公式 （3.4 ）计算 ，即： K N 2 n A  Q  3   米/秒 （3.4 ） v  1 22 tan    1000 g 18   式中，KQ —修正系数，其值按表3.2 [24]选取； N —常数，N = 0.18 毫米/秒； n —振动次数，单位为次/分； A —振幅，单位是米； 2 g —重力加速度，取g =9.8 米/秒 ； α—筛面倾角，单位是度。 表3.2 修正系数KQ 每小时单位 筛宽的容积 25 30 35 40 45 50 55 60 70 80 100 120 180 3 生产率（米 / 米·小时） 修正系数KQ 1.7 1.4 1.25 1.15 1.05 1.0 0.95 0.92 0.89 0.85 0.8 0.78 0.75 取KQ =0.78，将上筛、下筛的振幅A 和筛面倾角α 分别代入公式 （3.4 ）中得： K N 2 n A  Q  3   v上  1 22 tan    1000 g 18   0.75 0.18 9592 0.0045  3  23   122 tan 23  1000 9.8 18  0.51m / s K N 2 n A  Q  3  

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