振动筛计算过程

振动筛的设计参数术语见表1。表1序号术语定义或基本概念曾用名1筛分效率ηsefficiencyofscreening评定筛分效果所用的指标2脱水效率ηtefficiencyofdewatering评定脱水效果所用的指标脱水效果3规定粒度designatedsize在粒度分级作业中，使原料分离所遵循的粒度分离粒度4开孔率percentageopenarea筛孔总面积与筛面面积之比开孔面积振动筛的应用术语见表2。表2序号术语定义或基本概念曾用名1粒度特性曲线characteristicsizecurve表示各粒级产率或累计产率与各粒级关系的曲线筛分曲线，筛分特性曲线2粒度上限topsize粒级中最大的粒度3粒度下限lowersize粒级中最小的粒度4最大给料粒度maxsizeinfeed给料中最大的粒度5筛上物screenoverflow未透过筛孔的物料筛上产品，筛除物6筛下物screenunderflow透过筛孔的物料筛下产品，透筛物7筛上粒oversize物料中粒度大于筛孔尺寸的颗粒超粒8筛下粒undersize物料中粒度小于筛孔尺寸的颗粒9限下率undersizerate小于规定粒度的物料占试样重量的百分比限下含量，含末率10限上率oversizerate筛下物中大于规定粒度的物料占筛下物重量的百分比11难筛颗粒near–meshmaterial粒度接近筛孔尺寸的颗粒临界颗粒12水分moisture表示物料的湿度，即试样中所含水的重量占试样重量的百分比13全水分totalmoisture外在水分和内在水分的总和14外在水分freemoisture在规定条件下试样与周围空气湿度达到平衡时，所失去的水分，是物料表面湿度风干水分，湿存水分15内在水分inherentmoisture试样的毛细孔湿度，在规定条件下试样在空气干燥状态下保持的水分16散密度γbulkspecrficgrakty单位体积内散状物料的重量容积比重，堆比重17筛分screening物料通过筛面按粒度大小分成不同粒级的作业18干法筛分dryscreening不借助水的筛分19湿法筛分wetscreening借助水的冲洗作用的筛分20准备筛分preliminaryscreening按下道工序要求将原料分成不同粒级的筛分分级筛分，预先筛分，选前筛分21检查筛分controlscreening从破碎物中分出粒度不合格的物料的筛分控制筛分22最终筛分finalscreening生产出粒级商品的筛分独立筛分23脱水dewateringscreening以脱去水分为目的的筛分24脱泥deslimingscreening以脱去泥质为目的的筛分25脱介mediumdrainagescreening以脱去重介质（多为磁铁矿粉）为目的的筛分26分级sizingscreening泛指：将物料分成若干粒级的作业。专指：在介质（水或空气）中物料按其沉降速度的差别分成若干粒级的作业4产品分类根据JB/T1604，矿用座式振动筛按其运动轨迹分为圆振动筛、直线振动筛和复合振动筛。其种类、特点及用途见表3。表35设计总则5.1振动筛的设计应符合机械制图、公差与配合及形位公差等基础标准的规定。5.2振动筛的设计应按其用途、要求和物料特性等实际条件进行，其参数、结构应满足先进性、可靠性以及经济合理的要求。5.3振动筛各构件的选材应力求合理，注意减少制造和安装工作量，注意抗蚀、抗磨要求。重要构件拼接时，应在图样中注明部位、接法和要求。5.4易损件、备用件、通用件和外购件等，在同一品种规格中，应能互换并符合相应标准或图样的规定。5.5振动筛设计除符合本标准规定外，还应符合现行的有关专业技术规范和规程的要求。6设计依据6.1振动筛的用途。6.2物料特性a）名称；b）散比重；c）硬度；d）水分；e）颗粒形状；f）粒度组成（筛析结果）；g）最大给料粒度；h）物料粘度。6.3工作制度。6.4处理量。6.5规定粒度及相应的筛分（脱水）效率。6.6安装方式。6.7希望使用的筛面种类。6.8希望使用的振动筛种类。6.9工作条件（如尺寸限制、环境温度、防尘装置等）。7结构7.1振动器本系列振动筛采用两种振动器，即块偏心振动器和激振电动机。块偏心振动器见图1，它由两对主、副偏心块，一根轴，两套大游隙（3G）轴承及轴承座等构件组成。激振力由主、副偏心块产生，激振力大小可由主、副偏心块的夹角调整。1—主偏心块；2—副偏心块；3—轴承盖；4—轴承座；5—筛箱侧板；6—压圈；7—挡圈；8—轴承；9—轴；10—轴端压盖图1圆振动筛使用两套块偏心振动器，分别安装在筛箱两侧板上；或一台激振电动机安装于筛箱上部的支撑梁上。直线振动筛使用四套块偏心振动器，筛箱两侧板各安装两套振动器。小规格直线振动筛亦可使用两台激振电动机，其激振力的大小可通过调整其偏心块的夹角实现。7.2筛面及其紧固装置7.2.1为适应大块、大密度物料的筛分与煤矸石脱介的需要，重型振动筛的筛面需有较大的承载能力、耐磨和耐冲击性能。设计中宜采用梯形断面的钢棒作为筛条。为减少噪声，提高耐磨性，亦可使用成型橡胶条，用螺栓固定在筛面托架上，见图2。1—侧板；2—橡胶条筛面；3—筛面托架；4—Ⅱ型螺栓；5—横梁图27.2.2圆振动筛与复合振动筛，可采用不锈钢焊接筛板、冲孔筛板、聚氨酯筛板和橡胶筛板等。其紧固方式为中间用螺栓固定在梁上，见图3。当筛宽小于900mm时，中间可不固定；筛宽超过2100mm者，中间应固定两排螺栓，筛面两侧用张紧板压紧，见图4。图3图47.2.3直线振动筛的筛面，单层筛和双层筛的下层，采用带框架的不锈钢筛面；双层筛的上层筛面，当筛宽不超过1.5m时采用自承重筛板，超过1.5m时采用冲孔筛板或编织筛网等。其紧固方式是沿筛面两侧板处采用压木、木楔压紧，见图5。中间各块筛板之间则用螺栓经压板压紧，见图6。图5图67.3筛框筛框由侧板、后挡板、横梁、承料板和排料嘴等组成。直线振动筛的筛框结构见图7，圆振动筛的筛框结构见图8。1—振动器支撑梁；2—侧板；3—橡胶条；4—后档板；5—横梁；6—筛面托架；7—高强度螺栓；8—竖筋图71—横撑；2—承料板；3—内侧加强板；4—外侧加强板；5—侧板；6—支撑架；7—抗磨板；8—横梁；9—螺栓夹座；10—排料嘴图8筛框所用横梁一般用两端带法兰的封闭型材构成，目前多为圆形和矩形。当无合适的规格选用时，矩形梁亦可压制对焊，其成型方式冷热均可，但在长度方向同一形态只能一次成型。焊接必须焊透，并进行退火处理，焊缝位置对直线振动筛宜布置在振动方向的垂线上。筛框侧板和后档板、排料嘴及横梁宜采用高强度螺栓或环槽铆钉联接，受力较小部位也可采用普通螺栓加锁紧螺母联接。7.4传动装置采用两种传动方式，直接传动和非直接传动。7.4.1直接传动电动机通过联轴器直接驱动振动器，见图9。其中联轴器有三种型式，设计中视需要选用。1—电动机；2—万向联轴器；3—振动器；4—筛面图9a）万向联轴器：该联轴器是汽车的通用件，见图10，该联轴器也可用于两振动器的联接；图10b）轮胎联轴器：它由法兰和数片胶带组成，见图11。由于其周向刚度较大，可以传递很大扭矩，但径向刚度很小，因而可承受较大的径向跳动变形，可用于电动机与振动器的联接。它的轴向尺寸较小，可以减少振动筛的宽度；图11c）橡胶联轴器（三爪挠性联轴器）：该联轴器由法兰、圆形平带、压板和螺栓等件组成，见图12。这种联轴器轴向尺寸较大，可用于两振动器的联接。图127.4.2非直接传动电动机经过一级V带减速，再通过联轴器与振动器联接，见图13。可根据需要选用7.4.1中所述的三种联轴器之一。1—电动机；2—V带；3—轮胎联轴器；4—振动器；5—万向联轴器；6—筛面图137.5支撑装置根据JB/T3687.1，振动筛安装方式为座式。每台振动筛由四组弹簧支撑，每组弹簧视振动筛的规格不同，可由一个至三个弹簧组成。支撑弹簧可用橡胶弹簧或螺旋弹簧。亦可用复合弹簧，一般在支撑装置中还设计有摩擦阻尼器，其结构见图14。鉴于橡胶弹簧和复合弹簧的橡胶内阻较大，对过共振区时的振幅有一定限制作用，故亦可不设计阻尼器和其它的限制装置。1—调整螺栓；2—法兰；3—弹簧座；4—螺旋弹簧；5—橡胶座；6—橡胶体；7—筛箱侧板；8—套筒图148参数的确定8.1工艺参数8.1.1筛面的宽和长应符合JB/T145的规定。8.1.2处理量的校核，由于实际工况十分复杂，国内外的计算方法很不统一，查阅文献标准推荐下列计算方法：冶金及建筑材料的筛分Q：Q=FqγKxiLcuJxNkOshEft/h……………………………………（1）式中：q——单位筛分面积的平均容积处理量，m3/（h·m2），（见表1）；γ——材料的松散密度，t/m3；Kxi、Lcu、Jx、Nk、Osh、Ef——修正系数（见表2）。表1表28.1.3处理量的校核还可参照下述公式进行。8.1.3.1用于筛分时（包括煤炭、冶金及建材行业）a）修正平均法：Q=FqγLcuKxiIsEfGkHxDcJx+Qdt/h………………………………（2）式中：q——单位面积的小时透筛量（见表3），t/（h·m2）；Gk——筛面开孔率的影响系数,按照公式3进行计算：Gk……………………………………………（3）A——实际使用的筛面开孔率；B——设计选用的筛面开孔率；Dc——筛面层数影响系数，上层1.0，中层0.9，下层0.8；Hx——筛孔形状影响系数，短长孔（L/B=3~4）为1.15，长孔（L/B＞4）为1.20；Qd——单位时间内给料中大于筛孔尺寸的物料含量，t/h；Lcu、Kxi、Is、Ef、Jx——修正系数（见表4~表8）。表3表4表5表6表7表8b）流量法Q=3600Bhvγt/h………………………………………（4）式中：B——筛面宽度，m；h——筛面上物料层的厚度（见表9），m；v——物料运动的平均速度，m/s；γ——物料的松散密度，t/m3。对于直线振动筛，物料运动平均速度v可按下式计算：v=0.9ωACaChCmCwcosδm/s……………………………………（5）式中：ω——角速度，rad/s；A——振幅，m；Ca——倾角对平均速度的影响系数（见表10）；Ch——物料厚度影响系数（见表11）；Cm——物料形状影响系数，对块状物料取0.8~0.9，对颗粒物料取0.9~1.0，对粉状物料取0.6~0.7；Cw——滑行运动影响系数（见表12）；δ——振动方向角，（°）。表9表10表11表128.1.4筛分效率a）煤炭筛分根据GB/T15716的规定，筛分效率按下式计算：…………………………………（6）式中：ηs——筛分效率，有效数字取到小数点后一位；α——入料中小于规定粒度的细粒含量，%；θ——筛上物中小于规定粒度的细粒含量，%；β——筛下物中小于规定粒度的细粒含量，%。限下率按MT1确定。而限上率按下式计算：限上率=XDWW100%………………………………………（7）式中：Wd——煤样中大于规定粒度的煤的重量，kg；Wx——筛下物中所取煤样重量，kg。b）冶金部门按下式计算100)()(S…………………………（8）8.1.5脱水效率煤炭脱水，根据MT/Z7的规定，脱水效率为评定脱水设备工艺效果的综合指标，产品水分为辅助评定指标（双层筛上层的脱水效率只用“产品水分”指标评定）。脱水效率为：100)100)(()100)((tacbcab………………………………………（9）式中：ηt——脱水效率，有效数字取到小数点后一位；a——入料重量浓度，%；b——筛下水重量浓度，%；c——脱水产品的重量浓度，%。a、b、c通过采样试验获得，取小数点后两位。8.2运动学参数8.2.1振动强度K，根据目前的机械水平，K值一般在3~8的范围内。取K=5。8.2.2抛射强度Kv，根据振动筛的用途选取，直线振动筛宜取Kv=2.5~4.0；难筛物料取大值，易筛物料取小值；筛孔小时取大值，筛孔大时取小值。故取Kv=8.2.3筛面倾角α，对直线振动筛一般取0，为适应不