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弹性弛张筛网干法筛分小粒度难筛物料运动原理

作者:admin 时间:2018-07-24 16:44   

潮湿细粒煤及各种潮湿细粒散状物料(6~3 mm)干法深度筛分是我国筛分技术急需解决的难题。

图1为解决干法筛分难题研制的双质体独立支承式双驱动弛张筛。

2弹性弛张筛网运动原理解析

图2中,弛张筛网④按平衡间距a固定在套装的ⅰ、ⅱ内外筛箱的横梁5.5、6.3上,ⅰ、ⅱ内外筛箱分别由弹性导向支承③固定在机架①上,并通过两弹性连杆2.1与ⅰ、ⅱ内外筛箱的横梁5.5、6.3联成一体,组成弹性弛张筛网运动机构。两曲柄机构②以角速度ω同步向外旋转,经弹性连杆2.1牵动弹性筛网④做张紧、松驰运动。

图1中,l102→l50→l0的振幅h、速度v和加速度b同一时刻的数值由小到大; 0→π各角度、时刻的振幅h、速度v和加速度b的数值由小到大。

为选择适应筛选各种难筛物料的振幅h、抛掷初速度v和加速度b,选取筛网张平后拉伸δl=0、3、6、9、12,共5种形式进行比较。

筛网规格根据公式(1)进行制做。

2.1测试

测量上述5种筛网l102、l50与l0点处振幅h,曲柄转角α随筛网张紧间距a由两横梁最小间距amin=198,逐渐舒展,每次+2,直至筛网拉平区间内的h=hmax→0,计算α=0→αmax变化值,计算时间变化值。

绘制l=222、219、216、213、210时5种筛网l102、l50、l0处的h0、h3、h6、h9、h12变化曲线。

2.2运用

计算出5种筛网l102、l50、l0点处对应(h-hn),(0→αn),t时刻筛网上升的速度值,并绘制l102、l50、l0处的v0、v3、v6、v9、v12速度变化曲线。

2.3运用

计算5种筛网l102、l50、l0处点(vn- vn-1)、(tn-tn-1)时刻筛网的加速度值b,并按照k=b/g计算出振动强度k;绘制l102、l50、l0处的k0、k3、k6、k9、k12振动强度变化曲线。

图3示出弹性筛网弛张运动时,筛网拉伸δ0、δ3、δ6、δ9、δ12时筛网中点振幅h、速度v、振动强度k曲线图表(条件:曲柄转速600转/min,偏心e=6,横梁ⅰ-ⅱ间距222~198,筛网厚度δ=5)。

图3中看出,各筛网由凹下最低时的下止点,逐渐舒展至拉平时的上止点,产生振幅hmax,并连续联接筛网上任意点的振幅h值,都是一条随曲柄转向变化的上升曲线。其数学表达式为:

由下止点至上止点的各条速度曲线,在上止点或接近上止点时有最大值,再连续至π时,筛网上升速度为0,即筛网停止上升。而随网面上升的物料继续以上止点或接近上止点的速度继续上升,产生抛掷运动。上止点或接近上止点的速度即是抛掷物料的初速度v0。

上表1中, p—筛网单个筋条拉伸3 mm时的力, n——每片筛网筋条的数量。

从装料角度看,筛网凹下时:

h=(43~37)>(33~29.5)

从抛掷物料角度看:

v0=2.701~3.487就可满足筛分难筛物料的要求。

从曲柄随筛网拉伸力看:

p=(0~2pn)<(3pn~4pn),设计更为合理。

从估算筛网寿命角度看:

k1=(1~1/2pn)>(1/3pn~1/4pn),制做筛网的条件更为合理。

因此,认为选择了弛张筛筛网的拉伸量δl= (0~6)之间比较合理。

实际应用中:

鞍钢筛选矿渣,δl=0筛分效果很好。山西化肥厂,δl=5物料有飞出筛机的现象。

鞍矿czs2050弛张筛,δl=5带料试车,物料有飞出筛机的现象。

图3中,示出k0-k6各筛网振动强度曲线。筛网由下止点开始的时刻就有46~51,逐渐下降,再上升至74~152,平均37~71.5。与德国livell应用的加速度b=30~50 g相吻合。而此时筛机传动机构曲柄连杆部位的振动强度k:

从而证明弛张筛这种高比率输出机构设计、应用的合理性。

3弛张筛网抛掷筛分物料的运动解析

弛张筛ⅰ、ⅱ内外横梁按奇、偶间隔布局,弹性弛张筛网分别牵联ⅰ、ⅱ内外横梁,组合成弛张筛网组。筛机倾斜θ=18~25°安装,筛网组平面(除把合横梁处外)任一点垂线与水平面形成物料抛掷角β,则

 

(由原点飞行相交于过原点水平线间的距离)物料飞行时间:

(飞行s料的时刻)

为揭示某一弛张筛网抛掷物料运动一个周期t料间物料的飞行轨迹,和与相邻、相隔筛网抛掷物料,以及物料相互碰撞的状况,选取某1弛张筛网l0点为原点的坐标系,统一各筛网坐标。

原点坐标方程组:

计算:δl=0、δl=3、δl=6三种筛网l102、l50、l0各点抛掷物料和物料飞行的h料、s料、t料,并列表2 [运用(11)、(12)、(13)公式计算]:

以t网=0.015 92 s的周期间隔,将各筛网l0、l50、l102各点的初速度v0代入方程组(11)、(12)并列表,计算出各筛网l0、l50、l102点抛掷物料和物料的飞行轨迹,作图4、5。

图4中,第一次抛射1、4、5、9各点处的物料没抛出网面;筛网凹下时1、4点抛射的物料随筛网滑向中部;第二次抛射时即可由中部的50段抛出网面。

式中x——颗粒飞行统一坐标系的水平距离。

颗粒碰撞次数的数学表达式:

n=s料/210 (或315) (18)

式中, 210, 315为两筛网的中心间距。从(17)、(18)两式不难看出:常规筛分过程中,物料是在同一筛网上以同相位、同频率低幅值跳动,无碰撞,因而集团物料不易分解。而弛张筛分过程中,物料是在各分段筛网上做有相位差、同频率高幅值跳动,故可产生1~3次碰撞,因而可使集团物料得到分解。

集团物料经1~3次碰撞分解为粉粒、小颗粒、大颗粒;大颗粒物料由于质量相对大,仍可以剩余速率继续飞行;而粉粒、小颗粒质量小,失去继续飞行能力,故从碰撞高度处跌落下来,以高位差冲击通过网孔。颗粒运行平均速度: