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影响振动筛分机筛分效率的参数的变化

在大型振动筛分机的设计中,应用等厚筛分原理,使振动筛分机的筛面运动方式符合理想的筛面运动特性,可以有效的提高筛分效率。本文考虑了3种新型筛分结构:变直线轨迹等厚振动筛分机,变椭圆轨迹等厚振动筛分机和香蕉筛,分析了这3种筛分结构的筛分特性,为开发新型筛分机型提供了理论参考依据。

    双轴振动筛分机采用两根作同向或反向等速旋转带有偏心质量的激振轴激振来实现振动筛分机的振动运动。双周振动筛分机,当相同的两激振轴等速反向旋转时,两激振轴产生的离心惯性力在某一方向上的分力完全抵消,二者的合力始终垂直于该方向,并且合力的大小呈正弦规律变化,振动筛分机实现直线振动运动。当合力的方向通过振动筛分机的质心时,振动筛分机就实现平动的直线运动,这就是通常我们所说的振动筛分机。当合力的作用方向不通过振动筛分机质心时,筛箱上各点的运动轨迹虽然还是直线但各点的直线运动轨迹的倾斜方向不一样,振幅也不一样。我们把这种直线运动轨迹称为变直线运动轨迹,具有这种运动轨迹的振动筛分机称为变振动筛分机。振动筛分机的主要特点:对物料有很强的输送力,可以水平甚至上仰安装,处理能力大,筛面磨损较小,筛分效率较高。

    筛面水平的振动筛分机有相当高的物料抛送速度,它的加速度矢量只作用在一个方向上,被筛物料不能很快穿过筛孔,不能充分的松散和重新排列。因此,小颗粒不能很快穿过物料层到达筛孔。由于直线的加速度矢量,塞在筛孔内的颗粒很难从筛孔中抛出。为了达到足够的输送速度,除振动筛分机分方向外,筛面必须有一个10度左右倾角。

    对于双轴激振振动筛分机,若保证激振力作用线经过筛箱质心,就可实现筛箱的平动。若使激振力作用线偏离筛箱质心,则振动筛分机是一个复杂的空间多自由度系统,筛体上任一点的运动是振动筛分机质心的平动与绕质心的俯仰摆动的合成。目前大多数文献在建立系统振动方程时,忽略了水平和垂直方向的弹性力对于振动筛分机的摆动影响,因而不够准确。本文在建立振动筛分机力学模型时,考虑竖直、水平和摆动3个自由度及它们之间的耦合,建立较准确的振动微分方程。

    振动筛分机进料端振幅比较大,从进料端至出料端振幅越来越小,且筛面进料端垂直方向的振幅大于出料端垂直方向的振幅。进料端较大垂直方向的振幅可使该段较厚的物料有效分层,多余的物料向筛面中部铺展开,使细粒物料在相对较薄的料层中分层透筛,因此提高了振动筛分机筛面的有效使用面积。而出料端的振幅明显小于进料端的振幅,当物料到达出料端时,只需要较小垂直方向的振幅即可以保证细粒物料的顺利透筛。以上分析表明该种结构有利于物料的透筛,能够提高筛面使用面积。

    沿振动筛分机筛面长度方向上,从进料端开始,物料运动速度为递减状态。筛箱上各点沿筛面的水平分速度变化完全相同,具有相同的幅值和相同的相位,这保证了物料颗粒的正常输送;在垂直于筛面的分速度在进料端最大,逐渐递减,可以保证在进料端物料有足够的大的速度起跳,使进料端粒度分布较广泛的物料有足够的能量向前运动,均匀分层,而筛体中部有较稳定的料流速度,物料透筛概率增大,从而提高了筛分效率。

    振动筛分机筛面上各点的直线运动轨迹都是向出料端倾斜的,且运动的方向一致。直线轨迹与筛面的倾角从进料端到出料端逐渐减小。物料在进料端有较大的振动倾角,因而产生较大的振动强度,可以使物料迅速向中部铺展开,有利于细粒物料在相对较薄的料层中分层透筛。

    筛面振动的强度是直接影响振动筛分机分层效果的主要因素。抛掷指数与振幅有关,体现了振动强度的大小。振动筛分机进料端的振动强度比较大,从进料端到出料端逐渐减小,从而保证了筛体各段有合理的抛射指数,强化了筛分过程。在进料端抛掷指数达到4.41,抛掷强度比平动直线的抛掷强度3.28提高了25.71%。第3点的抛掷指数为3.44,因此从进料端至筛体中部这一段较厚的物料可以有效的分层,提高了透筛概率和处理量。筛体中部到出料端的抛掷指数比平动直线筛低,物料颗粒在空中飞行时间有所缩短,但在该段筛面上物料层比较薄,透筛“环境”较好,可以有效透筛。

责任编辑:东源机械

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振动筛分机
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