振动力学课程设计报告。
课设题目：热矿振动筛。
单位：专业/班级：
姓名：指导教师：
一、前言。1、课题目的或意义。
课程设计有助于巩固同学们所学专业知识、培养独立设计能力、提高综合运用知识的能力，也有助于为以后的毕业设计打下基础。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进行振动模型的建立和模态的分析。
振动机械是应用振动原理工作的机械，随着经济建设和科学技术的发展，振动机械将发挥越来越重要的作用。振动筛的运用也越来越广泛。振动筛的研究不断地向着标准化、系列化、通用化发展，并引入现代化设计手段，采用新材料、新技术、新工艺，其目的在于不断扩大筛机应用领域，满足国民经济建设发展的需要，并担当对外出口的任务。
通过对振动筛的振动模型的建立，把振动力学课程中分散于各章的理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深自己所学的理论知识。通过隔振设计方案的设计，使自己初步掌握并具有了机构选型与组合和确定运动方案的能力。同时通过对模态的分析，提高了自己在运算，运用计算机和技术资料的能力。
通过编写设计报告，培养了自己表达、归纳、总结、和独立思考分析的能力。
2、课题背景：
热矿振动筛（热矿筛），采用双轴激振器，电机不参振，由两台电机外拖动作反向同步旋转，使筛体沿直线方向作周期性往复运动从而达到筛分目的的一种振动设备。热矿振动筛根据工作场地的状况，电机可安装在左侧或右侧；根据电机或激振器的安装位置不同，热矿振动筛可分为上振或下振式。
热矿振动筛的特点：
筛板采用耐高温合金铸钢制成，侧板与横梁采用优质耐热不锈钢（或优质耐热钢）制造，主受力板和侧板的连接，侧板和横梁的连接采用环槽铆钉铆接，连接紧固可靠，具有抗热性好、不变形、寿命长的特点，筛板安装方便、拆卸简单易行。同时热矿振动筛采用二次隔振装置，可大大减少设备工作时对基础的冲击，处理能力大，筛分效率高，从而降低基础造价，是热矿物料筛分分级的理想设备。
热矿振动筛的应用：
它主要用于烧结厂完成热烧结矿的分级和向冷却设备均匀布料作业温度在500-1000℃的热矿手料筛分分级，常与冶金烧结机配套使用，广泛应用于冶金、建材先进行业。
热矿振动筛使用条件：
1.为减少物料对筛板的冲击，筛箱受料端的给料落差不大于500mm，其给料方向应与筛面上物料运动方向一致。
2.振动器与筛面之间必须安装隔热装置（隔热水箱或隔热板）以减少烧结矿的热辐射对振动器的影响，保证振动器在允许的温度下工作。
3.物料温度为500-1000℃，但筛框的允许温度为300-500℃。故在筛面、返矿漏斗和横梁内壁必须抽风或通风冷却。
4.漏斗、抽风罩和隔热装置均不得固定在筛子本体上，其与筛体振动部分之间的间隙不得小于50mm 。
二、振动（力学）模型建立。
1、结构（系统）模型简介。
振动筛主要由筛箱、激振器、悬挂（或支承）装置及电动机等组成。电动机经三角皮带，带动激振器主轴回转，由于激振器上不平衡重物的离心惯性力作用，使筛箱获振动。改变激振器偏心重，可获得不同振幅。
热矿振动筛为座式安装，采用双轴振动器振动。双轴振动器两根轴由两台电动机分别带动做反向自同步旋转，使筛箱产生直线振动。电动机安装在筛箱侧面的固定支架上，故电动机不参振。
电动机和双轴振动器之间，两台双轴振动器之间均采用万向联轴器连接，万向联轴器同时具有角度和长度的补偿作用，可以满足筛机工作时电动机和振动器之间的相对位移要求。根据电动机和振动器安装位置的不同，热矿振动筛可制定成上振式或下振式。
该系列热矿振动筛均配备二次隔振系统，对基础的动负荷较小，使用于有隔振减振要求，安装高度允许的场合。热矿筛筛箱的侧板与横梁采用优质耐热不锈钢（或优质耐热钢）制造，主受力板和侧板的连接，侧板和横梁的连接采用环槽铆钉铆接，连接紧固可靠。热矿振动筛工作时，筛板直接与高温物料接触，要求有较好的耐磨、耐热性能，故采用耐热合金铸钢。
工作时筛板会受热膨胀，筛板固定装置采用斜插紧固，并设有热补偿机构，可保证工作温度状态下，筛板固定牢靠，筛板拆装也比较方便。
热矿振动筛技术参数：
烧结热矿振动筛的受力情况如图2所示：
当振动器的偏心轮安装适当时，,振动力p总是与ss直线重合。振动力p是偏心轮的偏心离心力合成的。
热矿振动筛图如下：
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，从而完成物料筛分作业。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。
力学的模型图如下：
2、系统模型参数。
———质体1和质体2的质量。
、、―质体1和质体2上的弹簧刚度。
、x ――物体的位移以及他们的相对位移。
―――激励频率。
―――广义激励力。
三、振动分析。
1、振动方程建立
根据力学模型并用拉格朗日第二类方程建立系统的运动微分方程：
其中： 2、模态定性分析。
1）固有频率：
根据可得：即：
解出可得：公式中。
解得：2）主振模态：
热矿振动筛通常的振动次数为每分钟740次，其工作频率为12.3hz 。
取主振弹簧刚度：
k=3）隔振模态：
热矿振动筛的隔振频率=2.5-10hz，即150—600 r/min。
取隔振弹簧刚度：
3、主振弹簧刚度。
热矿振动筛工作频率w是由电动机的频率决定的，其工作频率为12.3hz , 即热矿振动筛通常的振动次数为每分钟740次
取 4、隔振弹簧刚度。
热矿振动筛的隔振固有频率取2.5-10hz。即150—600 r/min。
取。5、固有频率。
选取质量质体1和质体2的质量，运用matlab计算振动固有频率）
运用matlab计算振动固有频率。
>m=[50 0;0 200]m =
> k=[157913.6 -157913.6;-157913.6 439458.2]
k =1.0e+005 *
> p=inv(m)*k
p =1.0e+003 *
> [ev,ed]=eig(p)ev =
ed =1.0e+003 *
6、模态定量分析。
固有频率 根据
当时。当时。
四、减振设计。
1、减振设计方案。
振动筛必须控制好隔振，否则巨大的激振力会使地基无法承受，机械也无法正常工作，弹簧和地基之间起隔振作用，同时又支撑着振动筛。
振动筛传给地基的动力。
式中 t ——振动筛传给地基的动力，kg
k ——弹簧刚度，kg/cm
a ——工作振幅，cm
工作振幅一般是由工况条件及工艺要求决定的，为了减少传给地基的动力，弹簧刚度最好是越小越好，但太小又不能支撑振动筛，这样就应该有以一个恰当的弹簧刚度。可以通过压缩量法来确定这个刚度：
因为。式中 w———参振重量，kg
———弹簧的压缩量，cm
g ——重力加速度，cm/
所以。从上式可以看出，只要知道弹簧的压缩量，便可计算固有频率及弹簧刚度，对于一台确定的振动筛来说，也就可以很简便的判断振动筛是否处于超共振状态，很简便地计算出传给地基的动载荷。
为了防止出现共振，所以在振动筛与地基之间添加一个隔振弹簧。
设计后的减振力学图形为：
对于大型的热矿振动筛，必须进行二次减振，以免强大的的动力传给地基。二次减振装置的引入使振动筛结构复杂化，造价增加，根据经验，大型的热矿振动筛选用的弹簧大，它可以有更多的压缩量，最大可达。
若采用这种大的压缩量，将使弹簧刚度大大降低，传给地基的动力也大大减小，以致可以取消二次减振，很方便也很经济。所以，对于大型振动筛压缩量可取。
五、结论。不知不觉为期两周的课程设计已接近尾声了，回顾起此次课程设计，我仍感慨颇多。从于老师下发任务书到交稿，从理论到实践，在整整两个星期的日子里，可以说是苦多于甜，但这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，把理论知识付诸于实践，从实践中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
同时在设计的过程中发现自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。在课程设计这六个星期里，我认识到我有很多不足的地方。
例如，设计的科学性，设计**的规范性等。通过这次设计实践，使我在这几个方面的认识有了很大的提高，也学到了很多有用的东西。这是上大学以来的第一次课程设计，知识上的欠缺以及能力上的不足都导致这次设计有很多不完美的地方，所以希望老师予以指正。
通过这次的课程设计，我懂得了无论什么事都要动手去做才会发现问题，才有可能去解决问题。一名优秀的工程技术人员在掌握基础理论的同时，会综合考虑各方面的因素，从而提出一个既能满足设计要求，又能节约经济开支，甚至对环境没有影响的方案。那么，我想课程设计的最终目的所在应该是培养我们综合的思考问题的能力。
对知识的学习，不能潜偿辄止，要深入去学习，去了解，这样才会有所收获。有许多东西，许多事，不是想象中的那么容易，不去实践，永远也不会有提高，尤其是学习工科类知识。同时，在这次课程设计的过程中，我认识到学好力学原理最重要的一点是重视实践操作，力学这个行业就是与实际紧密相连的，我们不能只是学习书本上的理论知识，更要参与实际操作，培养自己的操作能力。
课程设计报告格式 课程设计
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