Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Грохот вибрационный (эксцентриковый ) СМ-61

1.Ведение

Сырье, применяемое для изготовления различных строительных материалов, в большинстве случаев неоднородно и состоит из различных по величине кусков, зерен или пылевидных частиц. Между тем при обработке материалов возникает необходимость разделения (сортировки) смеси на отдельные сорта (фракции) в каждом из которых размеры кусков (зерен, частиц) не выходили бы за определенные пределы. В ряде случаев нужно также выделить из обрабатываемого материала посторонние примеси или включения.

Сортировка может иметь самостоятельное значение, если требуется приготовить продукты определенного сорта, или вспомогательное, когда отсортированный материал предназначается для последующих технологических операций.

Назначение сортировки:

-выделить из материала, предназначенного для дробления, куски, величина которых превышает максимально допустимые для данной машины размеры;

-отделить куски, размеры которых меньше требуемых на данной стадии обработки;

выделить из измельченного продукта частицы, размеры которых выше требуемых;

-разделить измельчаемый материал по крупности на несколько сортов, что бывает необходимо при составлении смеси (шихты) в определенной пропорции из частиц разной крупности;

-удалить из полезного ископаемого посторонние примеси, увеличивая тем самым содержание ценной части сырья. Например, при добыче каолина его обрабатывают, удаляя зерна кварца, полевого шпата и других минералов, снижающих его качество. Этот процесс называется обогащением сырья;

-выделить из сырья включения, наличие которых или снижает качество продукции, или вредно отражается на работе машины.

Рабочей частью грохота является решето или сито, через которое просеивается материалы, подлежащие сортировке.

Колосниковые решета применяют для крупного грохочения; изготавливают из стальных полос или из использованных рельс.

Листовые решета изготавливают со штампованными отверстиями и используют для среднего для среднего и мелкого грохочения. Проволочные плетеные сита предназначены для среднего, мелкого и тонкого грохочения.

Существует 3 системы, характеризующие размеры отверстий в ситах.

1 .Общесоюзная система - по которой сито характеризуется размером стороны отверстия в свету.

2.Германская система - по которой сито характеризуется числом отверстий на 1 см².

3. Английская (американская) система - по которой сито характеризуется числом меш, соответствующим количеству отверстий на одном линей ном дюйме.

Грохочение , сепарация и классификация материалов могут осуществляться механическим, воздушным, гидравлическим и магнитным способами.

Механическая сортировка (грохочение) осуществляется при помощи машин, снабженных ситами, решетами, колосниками. Применяют грохочение для получения двух или нескольких сортов зерен, различающихся по крупности.

Последовательность механической сортировки (грохочения) материала зависит от расположения решет и сит. Различают грохочение от мелкого к крупному, от крупного к мелкому и комбинированное.

При грохочении от мелкого к крупному (рис.1, а) исходный материал подается на решето (сито) с самыми маленькими отверстиями, затем на решето с отверстиями средних размеров и, наконец, на решето с самыми большими отверстиями.

При грохочении от крупного к мелкому (рис. 1, б) верхнее сито имеет самые большие отверстия, а нижнее — самые маленькие.

При комбинированном грохочении (рис. 1, в) сортируемая смесь подается сначала на решето с отверстиями среднего размера. Куски (зерна), прошедшие через отверстия в первом решете, поступают на расположенное под ним решето с самыми маленькими отверстиями, в то время как куски больших размеров поступают на второе решето с самыми большими отверстиями.

Схема грохочения от мелкого к крупному с эксплуатационной точки зрения достаточно проста, так как позволяет без особых затруднений направлять рассортированный материал по соответствующим бункерам. Упрощается при этом обслуживание грохота и его ремонт. Большим недостатком рассматриваемой схемы является то, что самые большие

куски поступают на решето с самыми маленькими отверстиями, т. е. на наименее прочное, и вызывают быстрый его износ. Кроме того, при подаче смеси на решето с самыми маленькими отверстиями крупные куски, перекрывая часть отверстий, затрудняют выделение мелких фракций.

Просеивание по второй, наиболее распространенной в промышленности строительных материалов схеме дает лучшие результаты, так как в этом случае крупные куски материала не мешают выделению средней и мелкой фракций. Недостатком этой схемы является то, что она требует дополнительных желобов и течек, направляющих отдельные сорта в бункеры.

Комбинированная схема по своим преимуществам и недостаткам занимает промежуточное положение.

Куски материала, подлежащего грохочению, могут пройти через отверстия в решете или сите только в том случае, если их размеры меньше размеров отверстий или приближаются к ним. В большинстве случаев грохоты устанавливают с некоторым наклоном в направлении движения материала. Это еще больше уменьшает размеры частиц, которые могут пройти через отверстия решета или сита.

Все частицы материала, прошедшие через отверстия в сите, представляют собой продукт так называемого нижнего класса, а все частицы, не прошедшие через сито,— продукт верхнего класса. Совершенной сортировку можно считать тогда, когда все частицы, размер которых несколько меньше размеров отверстий в сите, просеиваются через него. Однако практически часть кусков нижнего класса всегда задерживается на сите и уходит вместе с продуктами верхнего класса. Показателем эффективности сортировки может служить отношение количества продукта нижнего класса, полученного при грохочении, к фактическому количеству частиц в исходном продукте, размер которых меньше размера отверстий в сите.

Процессы грохочения по технологическому признаку можно разделить на три основных вида: предварительное, промежуточное и товарное грохочение.

Предварительное грохочение производят с целью выделения из исходной» горной массы относительно мелких кусков, не требующих дальнейшего измельчения в первичных дробилках, при этом к качеству грохочения не предъявляющих высоких требований.

Промежуточное грохочение в современных дробильно-сортировочных установках производят с целью распределения дробленых и других кусковых материалов по различным технологическим линиям. В этих процессах обычно используется грохоты тяжелого типа, чаще всего эксцентриковые (описываются ниже).

Товарное грохочение осуществляется с целью разделения кусковых и сыпучих материалов на фракции. Для получения относительно крупных фракций щебня и гравия используют средние инерционные и эксцентриковые грохоты.

Воздушная сепарация материала по крупности основана на сортировке материала в воздушном потоке: частицы выпадают под влиянием сил тяжести или центробежных сил или же совместного действия тех и других.

Гидравлическая классификация сортировка зерен материала, основанная на различных скоростях падения зерен не одинаковой величины или удельного веса, находящихся во взвешенном состоянии в водной среде.

Магнитная сортировка служит для выделения из обрабатываемого материала железосодержащих примесей, загрязняющих продукт, или для отделения металлических предметов, случайно попавших в перерабатываемое сырье. Магнитная сортировка основана на притяжении к магниту металлических частей, попавших в зону магнитного поля.

2.Устройство по принципу действия.

Машины для грохочения и сортировки, применяемые в промышленности строительных материалов, классифицируют следующим образом:

1) грохоты: а) плоские неподвижные; б) плоские подвижные, которые в свою очередь разделяют на качающиеся и вибрационные; в) вращающиеся — барабанные или призматические;

2) воздушные сепараторы: а) с горизонтальной струей воздуха; б) с вертикальной струей воздуха; в) с движением частиц под действием восходящей струи воздуха и центробежной силы;

3) машины и аппараты для гидравлической сортировки: а) классификаторы конусные, камерные, гидромеханические; б) сотрясательные столы;

4) магнитные сепараторы: а) электромагнитные сухие и б) электромагнитные мокрые.

Более подробно мы рассмотрим вибрационные грохоты.

Вибрационные грохоты подразделяются на гирационные (эксцентриковые), инерционные и электромагнитные.

2.1. Грохоты гирационные (эксцентриковые) с круговым качанием

Грохоты гирационные (эксцентриковые) с круговым качанием предназначен для сортировки по крупности кусковых и сыпучих материалов. Грохоты этого типа наряду с рассматриваемыми ниже вибрационными инерционными грохотами получили в промышленности строительных материалов наибольшее распространение.

На рис. 2 представлен быстроходный двухситный вибрационный грохот гирационного (эксцентрикового) типа модели СМ-572. Разделение материала на фракции (классы) происходит при перемещении его по наклонно установленным ситам, которые вместе с коробом 1 совершают круговые колебания в вертикальной плоскости. Колебания коробу сообщаются от эксцентрикового вала 2, проходящего точно в центре тяжести колеблющейся массы. Короб опирается на четыре пары цилиндрических пружин 3, расположенных на расстоянии радиуса инерции от центра тяжести. Центробежные силы инерции качающихся масс и материала уравновешиваются посредством двух маховиков с противовесами.

Привод виброгрохота осуществляется от электродвигателя 4 через клиноременную передачу. Короб устанавливается на неподвижной раме 5, которая при посредстве подпружиненных подвесок 6 крепится к металлоконструкции или к балкам перекрытия, однако при условии особо точной балансировки системы.

Грохот рассматриваемого типа может быть также смонтирован и на фундаменте. На неподвижной раме устанавливаются корпуса роликоподшипников 7 приводного вала 2 и цилиндрические пружины 3. В коробе с помощью специальных захватов устанавливаются два яруса сит и, поскольку

разделение

предусматривается от крупного к мелкому, верхнее сито имеет более крупные ячейки, чем нижние. Ячейки верхнего сита, а также и нижнего — квадратные со сторонами соответственно 55, 80, 90 и 26, 35 и 42 мм. К боковым стенкам короба крепятся четыре кронштейна 8, при посредстве которых рама опирается на пружины. Под средней частью кронштейна установлены резиновые демпферы 9, служащие для гашения резонансных колебаний, возникающих при пуске и остановке грохота. Подвески б имеют винтовые стяжки, с помощью которых можно легко устанавливать требуемый угол наклона просеивающих поверхностей.

Загрузочная течка должна обеспечить равномерную подачу материала на верхнее сито по всей ширине его с целью обеспечения наиболее полного использования площади сита и предупреждения неравномерного износа его.

Рис 2. Двухситный вибрационный грохот гирационного типа.

2.2. Вибрационные инерционные грохоты

Вибрационные грохоты инерционного типа применяют в промышленности строительных материалов для грохочения как очень мелких, так и крупных материалов.

В грохотах инерционного типа колебания рам с ситами вызываются действиями динамических факторов.

2.2.1.Инерционный вибрационный грохот с эллиптической траекторией качания короба

Инерционный вибрационный грохот с эллиптической траекторией качания короба (модель С-740) предназначен для грохочения нерудных материалов с крупностью кусков до 100мм (рис 3) . Грохот подвешивается

на пружинных подвесках 1 и может устанавливаться под углом в 8—25°. Грохот двухъярусный и состоит из короба 2, внутри которого размещен дебалансный вал 3, установленный на двух роликоподшипниках 4. С обеих сторон вала на шпонках закреплены шкивы 5 с дебалансами 6, установку которых можно регулировать бесступенчато. Дебалансный вал защищен от проникновения пыли трубой 7. В коробе 2 устанавливаются два яруса сит, крепление которых осуществляется при помощи деревянных клиньев 8 и растяжек.

Рис. 3. Вибрационный инерционный грохот

2.2.2.Вибрационный инерционный грохот с направленными колебаниями.

Вибрационный инерционный грохот с направленными колебаниями (рис. 4) состоит из горизонтально установленного короба 1, опирающегося на четыре пружины 2. В случае необходимости грохот может быть подвешен

на пружинной подвеске 3. Опорные пружины устанавливаются на фундамент. В отдельных конструкциях опорные пружины 2 устанавливаются под углом в 35° к горизонтальной плоскости. Грохот двухъярусный. Вибрация грохота обеспечивается вибратором 4,

смонтированным на коробе. Привод грохота состоит из электродвигателя 5, тормоза 6 и клиноременной передачи. Электродвигатель устанавливается на отдельной площадке рамной конструкции.

Грохот может иметь два или три сита. В последнем случае на верхнем ярусе устанавливаются два сита с различными ячейками.

Рис 4.Вибрационный инерционный грохот с направленными колебаниями

2.3. Вибрационные электромагнитные грохоты

Вибрационный электромагнитный грохот (рис. 5, а) состоит из рамы 1, на которой укреплены сито 2 и вибратор 3. В верхней части сита установлен шнековый питатель 4, обеспечивающий непрерывное и равномерное питание грохота. Электромагнитный вибратор, приводящий в колебательное движение сито, работает на переменном токе. Электромагнит при пропускании тока через катушку 1 (рис. 5, б) притягивает якорь 2, соединенный с тягой 3. Нижний конец тяги скреплен с планками, между которыми зажато сито. При включении тока электромагнит притягивает к себе якорь, а вместе с ним тягу и сито. При движении якоря вверх он ударяется об отбойники 4. Это вызывает резкий толчок, подача тока в катушку прекращается, и якорь отжимается пружиной вниз. Таким образом, колебания передаются только ситу, а рама остается неподвижной. При помощи маховика 5 регулируют величину зазора между якорем и отбойником, а следовательно, и величину амплитуды вибраций сита. При вращении маховика, подтягивающего или освобождающего пружины 6 и 7, изменяется зазор между якорем и отбойником.

Достоинство электромагнитных вибрационных грохотов — отсутствие механического привода с трущимися частями.

Недостатки рассматриваемого грохота: необходимость установки специального генератора; неравномерный и относительно быстрый износ сита, неодинаковая амплитуда колебаний — большая в средней части и меньшая по краям, что создает неравномерную работу сита.

Рис 5. Вибрационный электромагнитный грохот

2.4. Эксплуатация грохотов.

Основными условиями для работы грохотов являются: равномерная подача и распределение исходного материала; правильное и равномерное натяжение сит; хорошее состояние и чистота сит; правильное направление вращения вала грохота; своевременная смазка подшипников; исправность частей грохота.

Для лучшего распределения материала по ширине грохота сито делают несколько выпуклой формы. Очистка отверстий сит от посторонних предметов и застрявших кусков грохотимого материала производится при помощи щеток и деревянных молотков. Вал грохота должен вращаться в направлении движения материала. Для защиты просеивающей поверхности от ударов падающих кусков материала на грохоте должны быть загрузочные коробки: высота падения исходного материала не должна превышать 350 мм.

Большое внимание необходимо уделять балансировке грохотов, особенно гирационных, так как нарушения балансировки вызывают значительные вибрации. Разница в жесткости амортизационных пружин не должна превышать 10 %. Угловые смещения шеек эксцентрикового вала (центров посадочных отверстий подшипников) должны быть не более 0°30'. Это требование относится и к параллельности валов самобалансного вибровозбудителя.

3. Расчет основных параметров грохота вибрационного

(эксцентрикового) СМ-61.

3.1. Расчет производительности

Производительность Q вибрационных грохотов В. А. Бауман и П. С. Ермолаев рекомендуют определять по формуле:

Q= m q F к₁ кг к₃

где m — коэффициент, учитывающий возможную неравномерность питания и зернового состава материала, форму зерен и тип грохота (значения m приведены в табл. 1);

q — удельная производительность сита площадью 1 м², м³/ч ;

F— площадь сита грохота, м²;

к₁— коэффициент, учитывающий угол наклона грохота;

к₂— коэффициент, учитывающий процентное содержание фракций нижнего класса в исходном материале;

к₃— коэффициент, учитывающий процентное содержание в нижнем классе зерен, меньших половины размера отверстий сита.

Параметры	Размеры квадратных отверстий сит в свету, мм
Параметры		5	7	10	14	16	18	20	25	35	37	40	42	65	70
q для горизонтальных грохотов при угле наклона 18°	12	16	23	32	37	40	43	46	56	60	62	64	80	82

к₁	Значения коэффициентов от угла наклона сита, град.
		9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23
		0,45	0,5	0,56	0,61	0,67	0,73	0,8	0,92	1	1,08	1,18	1,28	1,37	1,46	1,54

к₂	Значения коэффициентов от зернового состава исходного материала, град
		10	20	30	40	50	60	70	80	90
		0,58	0,66	0,76	0,84	0,92	1	1,08	1,17	1,25

к₃	Значения содержания в нижнем классе зерен, меньших 1/2 размера отверстий сита, %
		10	20	30	40	50	60	70	80	90
		0,63	0,72	0,82	0,91	1	1,09	1,18	1,28	1,37

Тип вибратора	Значение коэффициента m для
Тип вибратора		Гравия	Щебня
Горизонтальный	0,8	0,65
Наклонный	0,6	0,5

Производительность вибрационного грохота будет равна 27,23 м³/ч., если

материал и грохот обладают нижеприведенными характеристиками:

m=0,8 для гравия.

q=23 при размере 1О мм отверстий квадратных сит в свету;

F= 1,25*3=3,75 м²;

к₁=1,08 при угле сита наклона 18°;

к₂=0,58 зависящей от зернового состава исходного материала при 10°;

к₃=0,63 при 10% содержания в нижнем классе зерен, меньших 1/2 размера

отверстий сита .

Q= 0,8*23*3,75*1,08*0,58*0,63=27,23 м³/ч.

3.2. Расчет мощности электродвигателя

Мощность электродвигателя расходуется на сообщение кинетической энергии качающимся массам и на преодоление вредных сопротивлений. Теоретически энергия, затрачиваемая на сообщение массам кинетической энергии, расходуется только в первой половине рабочего хода, целиком возвращаясь в течение второй половины хода. Однако следует, как показал опыт, принять для надежности, что вся энергия, затрачиваемая в первой половине хода, не возвращается двигателю, а расходуется на преодоление неучтенных сопротивлений, на преодоление сопротивления воздуха, сопротивлений в пружинах, трения материала о сито и т. п. Поэтому целесообразно вести расчет без учета возврата кинетической энергии во второй половине хода. Таким образом, затрачиваемая работа А может быть выражена так:

Потребная мощность электродвигателя будет равна:

Заменяя т на G/g, получим

где G — сила тяжести качающихся масс, н;

r —эксцентриситет, ж;

п — число оборотов вала, об/сек.

Сила тяжести колеблющихся масс 49300 н;

Эксцентриситет 0,0069 м;

Число оборотов вала 16,7 об/сек;

N=4*49300*(0,0069)²*(16,7)³=43,73kbt.

Зная, что КПД привода 0,8

N=43,73/0,8=54,66 квт.

По паспорту мощность электродвигателя 60 квт.

3.3. Расчет ожидаемой эффективности грохочения

Е=е k₁ к₂ к₃

е — эталонное значение эффективности грохочения , %.

k₁ — коэффициент, учитывающий угол наклона грохота;

k₂ — коэффициент, учитывающий процентное содержание фракций нижнего класса в исходном материале;

к₃— коэффициент, учитывающий процентное содержание в нижнем классе зерен, меньших половины размера отверстий сита. е - 90% для горизонтального виброгрохота с прямолинейными колебаниями.

е - 92% для наклонного грохота с круговыми колебаниями при обратном вращении вала вибратора.

е - 87% для наклонного грохота с круговыми колебаниями при прямом вращении вала вибратора.

k₁ =1,08 при угле сита наклона 18°;

k₂ =0,58 зависящей от зернового состава исходного материала при 10°;

k₃ =0,63 при 10% содержания в нижнем классе зерен, меньших 1/2 размера отверстий сита .

E=90*1,08*0,58*0,63=35,52%

3.4. Расчет коэффициента качества грохочения.

А - фактическое количество частиц нижнего класса в исходном продукте.

Б - количество частиц нижнего класса, прошедших через сито.

4. Экспериментальное исследование.

4.1.3ависимость производительности от зернового состава исходного материала.

Q=mqF k₁ к₂ к₃

к₂	Значения коэффициентов от зернового состава исходного материала, град
		10	20	30	40	50	60	70	80	90
		0,58	0,66	0,76	0,84	0,92	1	1,08	1,17	1,25

m=0,8; q=23; F= 3,75 м²; _; k1=1,08; к₃=0,63;

Q=mqFk1 k₃ к₂=0,8*23*3,75*1,08*0,63* к₂=46,947* к₂;

Q1=46,947* 0,58=27,229 м³/ч;

Q₂=46,947* 0,66=30,985 м³/ч;

Q₃=46,947* 0,76=35,680 м³/ч;

Q₄=46,947* 0,84=39,435 м³/ч;

Q₅=46,947* 0,92=43,191 м³/ч;

Q₆=46,947* 1,00=46,947 м³/ч;

Q₇=46,947* 1,08=50,703 м³/ч;

Q₈=46,947* 1,17=54,928 м³/ч;

Q₉=46,947* 1,25=58,684 м³/ч.

k₂

График зависимости производительности от зернового состава исходного материала

4.2.3ависимость производительности от содержания в нижнем классе зерен, меньших 1/2 размера отверстий сита

Q=mqFk₁ к₂ к₃

k₃	Значения содержания в нижнем классе зерен, меньших 1/2 размера отверстий сита, %
		10	20	30	40	50	60	70	80	90
		0,63	0,72	0,82	0,91	1	1,09	1,18	1,28	1,37

m=0,8; q=23; F= 3,75 м²; k1,=1,08; k₂=0,58;

Q=mqFk1 k₂ к₃=0,8*23*3,75*1,08*0,58* к₃=4 3,222* к₃;

Q1 =43,222 *0.63 =2 7,229 м³/ч;

Q₂=43,222* 0,72=31,119 м³/ч;

Q₃=43,222* 0,82=35,442 м³/ч;

Q₄=43,222* 0,91=39,332 м³/ч;

Q₅=43,222* 1,00=43,222 м³/ч;

Q₆=43,222* 1,09=47,112 м³/ч;

Q₇=43,222* 1,18=49,953 м³/ч;

Q₈=43,222* 1,28=55,324 м³/ч ;

Q₉=43,222* 1,37=59,214 м³/ч.

к₃

График зависимости производительности от содержания в нижнем классе зерен, меньших 1/2 размера отверстий сита.

Грохот вибрационный (эксцентриковый ) СМ-61 📙 Курсовая → 🆔 66758