AutoCAD和Excel在振动筛质心设计和计算中的应用.pdf

第5期 选煤技术No. 5 Oct. 2007 2007年10月COAL PREPARATION TECHNOLOGY 文章编号 1001 - 3571 2007 05 -0070 -03 AutoCAD和Excel在振动筛质心设计和计算中的应用 摘要介绍了AutoCAD和Excel的某些特定功能在振动筛质心计算中的应用， 给出了利用Auto CAD的面域和质量特性计算质心和应用Excel的统计计算功能i十算筛框和振动筛质心的方法和应 用实例。 关键词质心计算；面域；质量特性；质心统计计算 中图分类号 TD948. 9 文献标识码A 在振动筛的设计和计算中， 筛箱质心的确定至 关重要， 它不仅影响振动筛的运动轨迹， 而且影响 振动筛的运动参数、振幅和振动方向。 同时， 由千 质心亦是弹簧布置的依据， 因此， 质心的确定对振 动筛的使用效果影响很大。 直线筛、 等厚筛和圆振动筛等一般由侧板、 加 强板、排料口、后挡板、支承管梁等组成。 这些零 部件形状不规则， 手工计算质心的工作量 比较大， 随着图纸的修改， 重复计算比较多。 在实际设计计 算过程中， 采用AutoCAD和Excel的某些特定功能 不仅可以简化计算过程， 而且根据图纸的修改、 调 整， 筛箱质心的调整与计算非常方便。 收稿日期 2007-09-06 作者筒介陈庆来1965 -男，安徽省肖县人，1989年毕业千合 肥工业大学机制专业，曾任淮北矿山机吞广装配车间副主任、技术柲 长，现在淮北职业技术学院机电系工作。电话 0561 3lll708。 1 计算模型的建立 由千振动筛结构的对称性， 质心在其中心面 上， 因此可将振动筛各构件的质量向中心面简化， 然后进行计算。 计算公式为 [ 1,2] . . X I, m;.x/I, m;, i I i I . . Y I, m;y/I, m1, i I i I 式中X、Y为零部件的质心坐标；m,、无，、Y,分别为第i 个零部件质量及坐标。 2 零部件质心的计算 2, 1 坐标系原点的确定 根据振动筛一般设计习惯， 用AutoCAD绘图 I i I -I叶II一，叶1 .. 1叫一一十－＋一11一十一十－十II一十－十---1.. 1一十叶－十1111 I 1 1叶叶11 由表2和表3可知，单号节能系统的每小时的平均 电耗为115. 44kW h, 双号市电系统为 148. 24kWh, 节能效率为22. 12。 表2单号主介泵技术统计 日期 运行时间／电耗总量／小时平均电耗I h kW h kWh 4月10-23日231. 9326 774. 73 115.44 表3双号主介泵（市电系统）技术统计 日期 运行时间／电耗总量／ 小时平均电耗I h kWh kW h 4月10-23日237.52 35 210,363 148.24 4 经济效益分析 1直接经济效益。 全厂75kW 以上水泵电机 的总装机容量为1 499kW。 安装了css -100型水 70 泵专用数字精密控制与节能系统后， 每月可节电 23.873 万kW h, 生产用 电价格按0.453 元/ kWh计， 则节约电费 10.814万元。 2间接经济效益。 中由于线路总电流下降， 用电系统温升大幅度降低， 设备故障率下降70 以上， 大大提高了设备和开关触点的使用寿命， 减 少了设备维修与更新费用；＠有效降低了变压器的 负荷，为该厂变压器的安全运行提供了保证， 同时 也为新增用电设备提供了空间；＠实现了电机的 软启动， 减少了设备启动对变压器的电流冲击。 5 结语 生产实践证明，css-100型水泵专用数字精 密控制与节能系统运行良好， 使设备的故障率 大大 降低， 节能效果显著。 第5期 陈庆来 A u t o C A D和 E x c e l 在握 竖 堡盐垒 墨 生旦 旦兰 望 时，将坐标原点移动至侧板左下角处 ，以此点作为 所有零部件坐标 系的原点 。图样 比例按 1 1绘制。 绘 图 单位 为 m m。 2 ． 2侧 板 与加 强板 质心 的确 定 侧 板 与加 强 板 形 状 比较 复 杂 ，在 A u t o C A D 绘 图过程 中 ，图样 比例 按 1 1绘 制 ，图 形 绘 制 完 毕 后 ，按 以下 步 骤进行 1 选 择工 具 一 移 动 U C S V 或 按 下 图标 ， 将 坐标 系原 点移 至侧 板左 下 角 。 2 选择面域 ，将所绘 制的侧 板或加强板 图 形 生 成面域 。 3 左 击 图 形 ，出 现 热 点 符 号 ，选 择 工 具 一 查 询一 面 域／ 质 量 特 性 M ， 出现 A u t o C A D 文 本 窗口，文本 窗 口内显示 以下 内容 为 G P S 1 6 3 1振 动筛侧 板相 关 数据 一一一一一一一一一 面域 一一 一一一一一一一 面 积 3 51 2 8 2 2 ． 9 1 1 1 周 长 8 01 6 ． 1 8 7 5 边界框 X 0 ． 0 0 0 0 3 1 8 6 ． 2 3 5 3 Y0． 00 0 0 1 3 0 8． 0 00 0 质 心 X1 5 8 1 ． 5 5 9 6 Y578 ． 01 6 3 惯 性 矩 X1 ． 5 7 8 0 E1 2 Y1 ．1 31 7E 1 3 惯 性 积 X Y3 ． 2 4 7 8 E1 2 旋 转 半 径 X 6 7 0 ． 2 3 1 2 Y1 7 9 4．8 5 7 0 主力矩 与质心 的 XY方向 I 4 ． 0 3 7 2 E1 1沿 [ 0 ． 9 9 9 9 0 ． 0 1 7 2 ] 4 将步骤 3中的质心坐标值复制到下 面 E x c e l 相应的表格中 ，质量 m面积 板厚 密度 ， 写入 E x c e l 相 应 的表 格 中 。 2 ． 3 其他 零部 件 质心 的确 定 支 承管梁 、加强 管梁 和筛 板形 状 比较 规则 ，在 绘 图过程 中位置相对侧板左下角已确定，质心坐标 值和质量写入 E x c e l 相应的表格中。 物料质量按相应的物料密度 、筛板总面积和物 料厚度 按前后物 料厚度 均值 估算 ，质心坐标 值和质量写入 E x c e l 相应的表格中。 排料 口 、后 挡板 可分 成 几个 单独 的零 件分 别进 行计 算 。 2 ． 4计算 质心 时 应注 意 的 问题 在绘图和计算时应注意以下几点 一是坐标原 点应统一 ，所有零部件的的坐标原点在侧板的左下 角 ；二是 绘 图单 位 为 m m，图 形按 1 1比例 绘 制 ， 便 于计 算 质量 和 确定 质心 ；三是绘 图要 准确 ，特别 是 生成 面域 时十 分重要 ，否则 面域 不 能生成 。 3 筛箱质心 的计 算 筛箱质心 的计 算 采用 通 用 的办公 软 件 E x c e l 的统计计 算 功能来 执 行。将各 零部 件 的质 量 、 坐 标值 、 y 坐标值输入下表 1中。 修 改序号 19中 的任 一 组 数 据 ， 序 号 1 O筛 箱 的 数 据 都 会 发 生 改 变 ， 这为图纸的反复修 改带来极大 的方便 。 零部件 的数量可根据振动筛的规格和不 同的计算 方法作 相 应 的 调 整 。 J 2 ． 5 3 0 5 E1 2沿[ 一0 ． 0 1 7 2 0 ． 9 9 9 9 ] 农 1 振 动筛筛箱质心计算 农 序号 零 部件 名称 数量 m ／ k g X ／ mm Y ／ m m m ／ k g‘ m m m y ／ k g‘ mm 1 侧 板 2 加 强 板 3 支承管梁 4 加强管梁 1 5 加强 管梁 2 6 排 料 口 7 后 挡 板 8 筛板 9 物料 1 O 筛箱 ∑m Y ∑m ∑m 4 振动 筛质 心的计算 以确 对于圆振动 筛 ，将激 振器布置 在筛箱 的 将激振器质量 、质心坐标值输入表 1中，即可 质心位置 ，振动筛 的质心与筛箱的质心重合 。 完成振动筛质心的计算。 2 对于直线振 动筛 ，经 过筛箱质 心画 出振 激振器的质心计算应该根据以下几条原则来加 动方向线 ，一般为 4 5 。2 。 ，理论上两组激振器 中 71 第 5期 选 煤 技 术 2 0 0 7年 l O月 2 5日 心连线的中点应在振 动方向线上 ，考虑 到计算误 差 、加工装配误差和物料在振动筛上厚度不均匀等 因素 ，可将激振器中心连线的中点向挡料板方 向移 动一定距离 ，具体数值根据实际经验确定。 5 实例 以 MZ D 2 4 6 1 等厚筛的质心计算为例 ，说 明用 A u t o C A D和 E x c e l 计算 质 心的过 程 。 表 2 MZ D 2 4 6 1 振动筛质心计算 表 按零部件质心计算方法设计零部件 ，并将各零 部件 的质量 、质心坐标值写人 E x c e l 表格 中，见表 2。 6 结束语 采用 A u t o C A D和 E x c e l 的某些功能对振动筛的 质心进行计算 ，高效 、精确 、快捷 ，特别适用于新 产 品开 发 和老产 品 的技术 改造 ，是 一种 切实 可行 的 好 方法 。 参考文献 [ 1 ] 王峰 ．筛分 机 械 [ M]．北 京 机 械 工 业 出版 社 ， l 9 9 8． [ 2 ] 闻邦 椿 ．振 动机 械 的理 论与 动态 设计 方法[ M]． 北 京 机械 工业 出版 社 2 0 0 2 ． [ 3 ] 王诚 ．振动筛质心计算 的快捷 方法 [ J ]．筑路机 械 与施工机械化 ，2 0 0 3 ， 4 5一I 1 ． 第 1 1 届全国选煤技术交流会在昆明召开 由中国煤炭 学会 选煤 专业委员会、 选煤技术 杂志和煤炭 工业选煤情报 中心站共 同主 办的第 1 1届全 国选煤技 术 交流 会 于 2 0 0 7年 8月 2 6 2 8日在 云南省 昆明市召开。来 自全 国选 煤科研 、设计 、生产 、教 学和设 备制造 厂 家的 1 2 0余名代表 出席 了本 届 大会 。 2 7日上午 ，大会开幕 ，由选煤专 业委 员会 主任委 员刘峰 致开幕词 。 在本届 大会上 ，来 自选煤科研设计 、教 学和 生产一线的 l 7位代表 宣读 了 自己的论文 ，5家选煤设 备生产厂 家介绍 了 自 已的产品与设备 。与会代表就 最新研 究课题 、新 工艺与新技 术的应 用以及技 术革新和 改造的成 功经验 等进 行 了广泛而深入 的交流 ，学术气氛浓厚而热烈 。两天的 学术 交流使与会代表 开阔 了眼界 ，受到 了启发 ，学到 了经 验 ，广 交 了朋友 ，加 强 了 联 系，获得 了收 益。这次会议 对促 进选煤行业科研设计 、生产和设 备厂 家之 间的信 息交流与合作 ，推动我 国选煤科技 水平 和管理 水平的提 高具有重要作 用。 为 了今后 更好地举办学术 交流活动 ，在会议期 间还 向与会代表 做 了问卷 调查。本 次问卷得到 与会代表 的热烈 响应 ，收 到 了许 多建设性 的意见和好的建议 。 2 8日下午大会闭幕 ，由选 煤专业委 员会副主任委 员梁金钢致 闭幕词 。 本届大会 自今年 2月份征集论文 以来，得到 了全 国选 煤业 同仁 的的积极响应 ，共收到投稿 百余 篇 ，遴选其 中5 1 篇收 录 至 2 0 0 7年 选煤技 术 第四期 ，作为第 1 l 届全 国选煤技术 交流会 专刊 。本届学术 交流会顺利 地 完成 了各项议 题 ，达到 了 预期 的 目的 ，获得 了圆满成功。 本 刊讯 7 2