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物料在振动筛分机上的分层与振动频率之间的关系

在相同的振动频率和水平面内振动参数相同的条件下,振动筛分机随着Z向振幅的增加,颗粒系统的分层速度指数明显增大,即物料颗粒的分层速度明显增大。从而,Z向的振幅越大,颗粒物料分层达到平衡状态所需要的时间越少。物料颗粒的分层速度随着振动筛分机Z向振幅的增大而增大的加速度也不同,当Z向振幅由6mm增加为10mm时,颗粒物料的分层速度快速增大,颗粒物料在9s时基本完成分层运动;之后随着振幅的增加,分层速度的增幅变得很小。因此,从有利料层的分层运动角度,在f=5Hz和Ax=Ay=6mm的条件下,颗粒物料的Z向最佳振幅为10mm。

    振动筛分机在保持振动频率和X、Z向振动参数相同的条件下,随着Y向振幅的增加,颗粒系统的分层速度指数明显增大,即物料颗粒的分层速度明显增大,即Y向的振幅越大,颗粒物料分层达到平衡状态所需要的时间越少。物料颗粒的分层速度随着振动筛分机Y向振幅的增大而增大的加速度也不同,当Y向振幅由6mm增加为10mm时,颗粒物料的分层速度快速增大,颗粒物料在12s时基本完成分层运动;之后随着振幅的增加,分层速度的增幅变得很小。因此,如果仅考虑料层的分层运动,在f=5Hz和Ax=Az=6mm的条件下,颗粒物料的Y向最佳振幅可取lOmm,若为了加快物料的输送速度,振动筛分机可取更大的Y向(筛子长度)振幅。

    三自由度振动筛分机筛面上椭球形颗粒物料的分层速度随着粒度比的增大而增大。但当Id>2.0后,三自由度振动筛分机筛面椭球形颗粒物料的分层速度随着粒度比的增大而增加的幅度减缓,特别是当Id>2.8后增幅很小。因此,在三自由度振动筛分机筛面上,非圆形的颗粒物料分层时粒度比宜于取Id=2.8左右,即可实现筛面颗粒物料的快速分层。

    颗粒群在三自由度振动筛分机筛面X、Y、Z三个方向周期正弦振动激振力的作用下被迫作分散、分层运动,在大小颗粒发生分层运动的过程中,颗粒间的平均法向作用力、平均切向力表现出近似正弦周期性的变化规律。当颗粒群在振动筛分机上被上抛的过程中,其平均法向作用力、平均切向力及平均力矩的值均为最小;当颗粒群下降并与筛面发生碰撞时,其平均法向作用力、平均切向力及平均力矩的值发生跳跃并达到最大。

    在分层运动过程中,大小颗粒群受三自由度振动筛分机筛面X、Y、Z三个方向周期正弦振动激振力的作用,颗粒间的平均力矩也表现出近似正弦周期性的变化规律。大椭球形颗粒之间的平均力矩远大于小椭球形颗粒,约为小椭球形颗粒之间的平均力矩的10倍,因此在三自由度振动筛分机筛面上颗粒分层运动的过程中,大椭球形颗粒相对小椭球形颗粒更易于转动和翻滚,这有利于在大颗粒之间形成间隙,为小颗粒的充填提供更多的空间,即有利于大小颗粒的分层。

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