由于其机构用偏心曲轴连杆传乱,当筛体往复运动时是变速运动,由于加速度的影响,使筛体产生的惯性力很大,而这惯性力在筛体中又得不到平衡,以致产生振动和噪音,影响零部件的使用寿命。
要使不发生剧烈振动或减少振动,必须做到:
(1)筛体的左右吊杆长短要一致(前后则不一致,才有倾角存在),同时任何一根都不得扭曲。
(2)搭接筛面时,要使前段筛面塔接在后面筛面上,并保持筛面平整。
(3)应保证筛面张紧和安装平整,筛体不得向两侧倾斜
(4)偏心轴套与传动轴必须紧密配合,不得松动。偏心轴套在轴壳内滑动而不发生晃动,轴壳与连杆连接处必须紧密平整,并且在同一中心轴线上。
(5)偏心机构的连杆应与筛体的长轴线一致,不得有偏差与扭曲。对于双偏心传动机构,两连杆的长短必须一致,两偏心的位置应在同一方位上,当偏心套磨损时要成对更换。
(6)传动机构产生的惯性力与筛体运动产生的惯性力大小相等,方向相反。
但是,用偏心传动机构的控动筛,其筛体往复运动所产生的惯性力本身无法得到平衡,为了平衡其惯性力,可采取在偏心轴上装置平衡轮或采用双筛体的平衡方法如图2-11、2-12。
1、对称平衡法——同向双筛体两个筛体一上一下,在偏心轴上装置两个偏心轮,用两个连杆带动上下筛体运动。由于上下两个偏心轮的偏心方向相反,因而上下两筛体的运动方向相反,筛体水平方向的惯性力互相抵消,得到水平方向上的平衡。但此时又出现了垂直方向的不平衡力,并因双筛体而增加了机架的高度。
2、平衡重平衡法——平衡轮是利用平衡重来平衡单筛体惯性力的方法,平衡重装置的方位应该与筛体运动方向相平行,当曲轴转到水平位置时,平衡重产生的离心惯性力恰与筛体产生的惯性力方向相反而起平衡作用。
图2—13为平衡重平衡作用示意图。
从图2—13(1)可知,当筛子的质量与平衡重处于相对位置时,才可能平衡筛子质量所引起的惯性力。但当轴转过90o即转到图中(2)所示位置时,平衡重不但起不了平衡筛子惯性力的作用,反而在垂直方向上产生了不平衡惯性力,这个惯性力大到一定程度时就会使筛体向上跳动。
采用平衡重的方法,必须求出所需平衡重的重量。其受力情况如图2—14所示。
(1)筛体的惯性力P筛
当问题简化为L远远大于r,并略去连杆的质量时:
(2)平衡重的惯性力P平衡
将力P筛移至曲柄梢A端,平衡重的惯性力P平衡可分成两个分力,水平和垂直方向的分力分别为:
令P筛=P水平,则有:
在这条件下,水平惯性力几乎能全部得到平衡。但又出现了P垂直。当平衡重处于垂直位置时,P垂直是极大值。
应该看到,这种平衡方法是将不平衡的惯性力换了一个方向,使机械承受垂直方向的载荷比水平方向的载荷好,这样还可以使用。但在使用时,为了避免垂直方向产生过大的载荷,并不要求全部消除水平惯性力,只平衡它的60~70%即可。即:
四、
摆动筛功率计算
摆动筛的功率消耗在机体每一次摆动的动能上。设动能为E’,则:
因为筛子在轴每回转一周时,速度由零增大到vmax变化两次,因此其动能应为:
则筛子消耗功率为:
传动效率一般定为50%,则N=2N2。
五、影响摆动筛分级效果的其它因素讨论
- 原料
由于各种物料的几何形状不同,影响其在筛面上的流动状况,因而分级效果也不同。如青豆比蘑菇的分级效果要好。
物料在筛面上受到振动时,有自动分级的现象,这种自动分级是散粒体的一种自然特性,散粒体在自然散落或受外力作用而流转、振动时,由于粒子的大小,比重和表面粗糙程度等不同会产生同类颗粒自然分层现象,这种现象叫做自动分级。
自动分级时的分层情况如:
大的、轻的、粗糙颗粒
混合层
小的、重的、光滑颗粒
由于原料不同,休止角相差较大,在设计时参数的选择也应有所不同。但对已投产的分级机来说,改变参数不易,最简易的办法是调节吊杆以使筛面倾角适应不同原料的分级。
干的与湿的原料对分级效果也有影响,特别是粉状物或细小的物料更是如此。因为湿的物料散落性差,影响自动分级形成之故。
在筛层物料较厚、单位流量较大时,更易产生自动分级,这种自动分级的现象对摆动筛分级十分有利。由于自动分级,底层集中了小的物料,使其更易过筛,而不致留在筛面甚至从第一级中卸出。因此,青豆分级时进料量可以比蘑菇多些,因为蘑菇的形状有异,自动分级较差,进料量不宜过多。
- 物料在筛面上的运动状态
物料在筛面上受力时,有两种速度:一种是与筛面相对运动的速度,一种是在筛面上向前移动的速度。前者与振幅、偏心轮转数和筛面倾斜角度有关,后者主要与倾斜角度有关。由于这三个参数的配合不同,即使物料在筛面上的最大相对运动速度相同,但物料向前流动的速度并不一定相同。物料向前流动的速度加快显然可使物料层经常处于较薄的状态,从而增加过筛机会,但由于速度加快,就需较长的筛面才能使全部应过筛的物料过筛完毕,否则,会使有些本来能过筛的也因来不及过筛面进入另一级中。另外,由于料层太薄,也易引起物料在筛面上蹦跳而影响过筛机会。因此,设计制造好摆动筛后,应先进行试验,在有限的筛面长度上,在所选择的参数中,测定其进料量应多少才合适
还应指出,若倾角过大,还会使筛孔的投影面积减小,因而影响物料的过筛。
- 筛面的长度、宽度和生产能力
- 筛面单位流量主要与物料在筛面上的流速有关,如上所述,流量不能过大。因此,要提高G,只有增大B,但筛宽和筛长有一定比例,过宽了会使结构庞大,不便操作,物料也不容易沿筛宽均匀散落,因面太宽没有实际使用价值。目前筛宽一般在600-1200毫米内选取。
根据一些实验结果,物料的过筛速率与筛面长度的关系为:当物料落至筛面上时,由于可过筛的物料含量较高,随着很快形成自动分级,过筛量可达最大,但这时间很短。当物料流过筛面大约1/3左右时,大部分可过筛的物料已经过筛,此后过筛量即显著减少。因此,筛面再长,作用并不很大,过筛量和筛面长度并不成正比。不必要的延长筛面长度还会给结构处理、车间布置和材料消耗等带来困难和浪费。
在保证分级效率的前提下,如何才能提高生产率呢?