Оглавление

Введение 3

1. Процесс грохочения  и конструкции  грохотов. 5

2. Описание устройства  и работы грохота. 8

2.1.Классификация  грохотов. 10

Вывод 15

Список  литературы 17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Вибрационные  машины получают всё более широкое  применение в самых разнообразных  отраслях промышленности. Расширяется  область применения зарекомендовавших  себя ранее вибромашин, вновь создают  вибромашины, для осуществления  новых операций. Это обусловлено  конструктивной простотой вибромашин во многих случаях более высокой, чем у обычных машин, технологической  эффективностью.

     При всей своей конструктивной простоте вибромашины представляют большие  сложности для расчёта, большое  внимание уделяют разработке методов  их расчёта. Условиями процесса грохочения являются перемещение материала  по разделительной перегородке и  его перемешивании, чтобы крупные  частицы не препятствовали мелким проходить  сквозь отверстия. В современных  грохотах эти условия выполняются  за счёт вибрации разделительных перегородок. В зависимости от типа вибратора  траектория движения точек разделительной перегородки близка к круговой или  прямолинейной. Одним из основных элементов  вибрационных грохотов является короб, на котором смонтированы сита или  колосники. Короб снабжается либо одновальным  вибратором, обеспечивающим круговое движение, либо двухвальным (самобалансным) вибратором, возбуждающим направление  колебания. Для увеличения скорости перемещения материала по разделительной перегородке и соответственно производительности грохота короб обычно устанавливается  под углом к горизонту.

     При прохождении материала по разделительной перегородки не все мелкие части  проходят сквозь отверстия. Под коэффициентом  качества грохочения понимают отношение  весового количества материала прошедшего сквозь разделительную перегородку, к  весовому количеству мелкой фракций, содержащейся в исходном материале. Иногда этот коэффициент  выражается в процентах.

     Производительность, приходящаяся на единицу поверхности  грохота, взаимосвязана с коэффициентом  качества грохочения. Чем выше производительность, тем ниже коэффициент качества грохочения. При расчете оптимального угла наклона  короба и производительности грохота  обычно учитывается ожидаемое качество грохочения.

     По  способу установки грохоты могут  быть либо закрепленными на фундаменте, либо подвешиваемые к перекрытию. Изготовляются и универсальные  грохоты, пригодные для любого установки 

     Применение  вибрационной техники в промышленности в ряде случаев позволяют коренным образом усовершенствовать технические  процессы. Примером могут служить  вибровыпуск руды, повысивший безопасность и эффективность труда.

     Излагая новые достижения в области практики и теории вибрационных машин, робота будет способствовать успешному  внедрению вибротехники в промышленность.  
 
 
 
 
 
 

1. Процесс грохочения и конструкции грохотов.

     Такие строительные материалы, как бетон  и асфальтобетон, состоят из щебня  вполне определенного фракционного состава. Для того чтобы иметь  возможность обеспечить нужное соотношение  между отдельными фракциями, щебень или гравий вначале надо рассортировать по фракциям. Этот процесс называется сепарацией или грохочением, а применяемое  для этой цели механическое оборут дование называется грохотами.

     Получаемый  после дробления щебень и особенно такой естественный материал, как  гравий, часто содержат большое количество пылевых час-тиц, которые существенно  снижают качество бетонов. Поэтому  такие частицы необходимо отделить, что осуществляется промывкой материала  в специальных гравиемоечных  машинах.

     Сепарация обычно осуществляется пропуском материала  через сито, которое имеет отверстия  определенного размера. Для осуществления  сепарации, очевидно, прежде всего необходимо наличие относительного движения сыпучей  смеси по ситу. Это возможно лишь в случае, если движение сита будет  достаточно энергичным, в результате чего частицы материала отстанут от сита. Такое условие будет выполнено  лишь тогда, когда развивающиеся  при движении силы инерции частиц материала будут превышать силы трения, имеющие место на контактах  этих частиц с поверхностью сита.

     Здесь все рассуждения велись в предположении, что сито горизонтально. При движении частицы вниз по ситу, угол наклона  которого к горизонту составляет около 10°, предельная скорость будет  на 10—15% ниже значения, определяемого  формулой (V.45).

     Материал, прошедший сквозь просеивающую поверхность  сита, называется нижним сортом, а материал, не прошедший сквозь сито, — верхним  сортом. Таким образом, коэффициент  качества представляет отношение фактически полученного количества нижнего сорта к количеству, которое могло бы иметь место при идеальном просеивании материала.

     Выше  были рассмотрены условия просеивания  и пезастревания материала в  отверстиях сита в предположении  движения изолированной частицы. На самом деле зерна материала движутся по ситу в большой массе, причем часто  крупные частицы закрывают мелким частицам доступ к отверстиям, что  усложняет процесс сепарации  материала.

     В качестве разделительных перегородок  обычно применяются сотка или  колосники. Наибольшее распространение  получила стальная сетка (ГОСТ 3306-70). Для  классификации тонко измельченных материалов применяется также сетка  из цветных металлов, щёлка и капрона. Весьма перспективно применение резиновой  сетки, долговечность которой, по данным промышленности, существенно выше стальной. Колосники обычно применяются для  классификации материала, содержащие крупные куски.

     По  принципу действия, виду и типу грохоты  делятся на: ситовые грохоты; валковые грохоты; гириционные грохоты; вибрационные грохоты; барабанные грохоты; грохоты  самобалансные.

     Из  всех известных грохотов наиболее распространенным являются ситовые (рис 1). Сиповые грохоты  применяются как для классификации, так и для промывки, обезвоживания  или кусковых и зернистых материалов от шлама.

     Рис 1. Схема ситовых грохотов

     а - односитовый

     б – многоситовый с вертикальной компоновкой  сит 

     в – многоситовый с горизонтальной компоновкой сит 

     1 - короб

     2 - сито

     3 - подвеска

     4 – опорная рама 

     5 – привод

     Подлежащий  грохочению материал поступает на грохот и под действием гравитационных и инерционных сил продвигается по ситу к выходному концу короба. При этом в зависимости от технологического назначения грохота происходит деление  материалов на фракций, промывка водой, обезвоживание и освобождение от шлама.

     При классификации на ситовом грохоте  материал делиться на число фракций, равное числу сит, плюс единица, т.е. число получаемых фракций на единицу  больше числа сит. Границы раздела  сыпучего материала на фракций определяются размером отверстий в ситах грохота. В случае промывки, обезвоживания  и обесшламивания кускового материала (без классификаций) применяют штампованные сита с небольшими отверстиями щелевидной формы, назначение которых пропускать воду шлам и задерживать куски.

     Для разделения материала на несколько  фракции изготовляют многоситовые грохоты. При этом сита компонуются  либо по высоте (рис 1, б), либо по длине (рис 1, в). В обоих случаях эффективность  классификации и производительность грохота примерно одинакова, на вертикальная компоновка сит занимает меньше места  в плане, на больше по высоте, а при  горизонтальной наоборот.

     Ситовые грохоты по конструктивным особенностям и устройству привода делятся  на качающиеся, гирационные и вибрационные.

2. Описание устройства  и работы грохота.

     Состоит из неподвижной рамы, устанавливаемой  на фундаменте, и короба, снабженного  пружиной подвесной и вибратором. Рама и короб изготовлены из листовой стали и стандартного проката. Грохот имеет два яруса сит и работает по способу грохочения " от крупного к мелкому ". Сито состоит из стальной рамы и стальной сетки. Верхнее сито закрепляется при помощи деревянных реек и деревянных клиньев, а нижнее – скобами и натяжными болтами. Для уменьшения износа все опорные поверхности рам и сеток футированны листовой резиной.

     Вибратор  двухвальный самобалансный. Дебалансы  изготовлены заодно целое с валами. Валы для синхронизации вращения соединены парой цилиндрических шестерен.

     Привод  состоит из электродвигателя, установленного на неподвижной раме, шкивов и клиновых ремней.

     Заодно  целое с валами . обалансный . ерхности рам и сеток футированны листовой резиной . скобами авновешивала центробежную силу

     рис. 3. Принципиальная схема самобалансного грохота.

     1 – короб грохота; 2 – упругий  элемент (пружина); 3 – сито; 4 –  дебалансные валы; 5 – зубчатая  передача; 6 – клиноремённая передача;

     7 – электродвигатель.

2.1.Классификация грохотов.

     При проведении комплекса  процедур дробления и разделения твердых материалов нельзя обойтись без определенного оборудования. Дробление материалов требует дальнейшего  просеивания, которое осуществляется с помощью грохота. Поэтому процесс  прохождения материала по грохоту  называется грохочением.

     Работа грохота  основывается на ситах и решетах  разных модификаций. Просеивающая поверхность  устанавливается на плиту рабочего стола, плита подвижна, при включении  агрегата она начинает совершать  вращательные или поступательные колебания. Вид колебаний зависит от вида грохота, а тот, в свою очередь, зависит  от возложенных на него функций. Модели различаются между собою размерами  обрабатываемых частиц, тщательностью  их разделения. Так, есть модели для  грубого кускового просеивания  и модели для  точного разделения примесей.

     По  характеру движения рабочего органа или способу перемещения материала

• неподвижные грохоты (с неподвижной просеивающей поверхностью)
• частично подвижные грохоты (с движением отдельных элементов просеивающей поверхности)
• вращающиеся грохоты (с вращательным движением просеивающейся поверхности)
• плоские подвижные грохоты (с колебательным движением всей просеивающей поверхности)
• гидравлические грохоты (грохоты с перемещением материала в струе воды или пульпы)

     по  форме рабочей поверхности

• плоские грохоты (неподвижные грохоты, частично подвижные грохоты, плоские подвижные грохоты, гидравлические грохоты)
• барабанные грохоты (вращающиеся грохоты)
• дуговые грохоты (гидравлические грохоты)

     по  расположению просеивающей поверхности

• наклонные грохоты (в некоторых случая вертикальные)
• горизонтальные грохоты (или слабонаклонные)

     По  характеру действия грохоты разделяются  на неподвижные и подвижные. Неподвижные  грохоты обычно представляют собой  наклонную по отношению к горизонту  решетку и служат для предварительного отделения камня, подлежащего дроблению. Все грохоты, предназначенные для  сепарации как дробленого, так  и естественного материала, устраиваются подвижными, так как движение сита улучшает и ускоряет сортировку. Подвижные  грохоты обычно снабжаются расположенными друг под другом двумя-тремя ситами, что позволяет одновременно получать несколько фракций щебня.

     По  принципу действия грохоты разделяются (рис.2) на плоские и барабанные (вращающиеся). В первом случае сито представляет собой плоскость, которая совершает качательные движения (рис. 2, а—д), а во втором случае оно образует цилиндрическую поверхность или поверхность усеченного конуса (рис. 2, е), где относительное движение материала и сита осуществляется вращением грохота. При цилиндрическом грохоте движение материала вдоль оси осуществляется за счет наклонного положения последней; в случае конического грохота его ось устанавливается горизонтально.

     Рис. 2. Типы грохотов: а — наклонный качающийся; б—горизонтальный с дифференциальным движением сита; в — наклонный вибрационный (инерционный); г — горизонтальный вибрационный (инерционный); д — качающийся гирационный; е — барабанный (вращающийся)

     Условные  обозначения:

     1 — кузов с ситом: 2 — подвески: 3— эксцентрик; 4 — шатун; 5 — дебаланс; 6 — пружина; 7 — эксцентриковый  вал; 8 — противовес; 9—приводной  шкив.

     Плоские грохоты разделяются на качающиеся и вибрационные (инерционные). Качающиеся грохоты могут быть с наклонным  и горизонтальным расположением  сита. При наклонном расположении (рис. 2, а) ввиду большой длины подвесок по сравнению с эксцентриситетом эксцентрика сито совершает качательные движения, близкие к прямолинейным, и движение материала вдоль него осуществляется под совместным действием составляющих силы тяжести и развивающихся при качании сил инерции. При горизонтальном расположении (рис. 2, б) ввиду наличия угла а сито совершает дифференциальные движения, т. е. его движение в одну сторону отличается от движения в другую сторону. При этом материал подбрасывается, вследствие чего и происходит его продвижение вдоль сита.

     Вибрационные (инерционные) грохоты могут быть подразделены на собственно вибрационные (рис. 2, в и г) и гирационные (рис. 2, д). У первых амплитуда колебаний зависит от параметров возбуждения и упругой подвески, а также от массы грохота и находящегося на нем материала, а у вторых она задана жесткой кинематической цепью. Вибрационные грохоты могут иметь наклонные (рис. 2, е) и горизонтальные (рис. 2, г) расположения сита. Наклон необходим для продвижения материала вдоль сита при простом дебалансе, под действием которого кузов грохота совершает круговые колебательные движения.

     Горизонтальное  сито устраивают при дебалансах направленного  действия с наклонной осью. Здесь  продвижение материала осуществляется за счет того, что направленные колебания  совершаются под некоторым углом  к вертикали.

     Качающиеся  грохоты относятся к числу  тихоходных. Так, обороты их эксцентрикового  вала обычно находятся в пределах 300—500 об/мин. Частота вынужденных  колебаний вибрационных грохотов равна 900— 3000 IIмин, в связи с чем они  относятся к числу быстроходных машин.

     Работа  грохотов изучена, главным образом, благодаря трудам советских ученых Л. В. Левенсона, В. А. Баумана, И. И. Блехмана, Г. Ю. Джанелидзе и других, которыми исследована работа машин различных  типов, а также условия и характер движения по ситу частиц материала.

     Вибрационным  грохотам соответствует самый высокий  коэффициент качества (0,90—0,98), а  барабанным грохотам — самый низкий (0,60). Качающиеся грохоты занимают промежуточное  положение. Здесь коэффициент качества равен 0,7—0,8.

     Здесь должно быть учтено периодическое подбрасывание  частиц материала. При подсчете вредных  сопротивлений учитываются потери на трение в цапфах эксцентрика качающегося  грохота и дебаланса вибрационного  грохота. Однако такие расчеты обычно дают несколько заниженные результаты, поэтому при выборе мощности двигателя  надо ориентироваться на опыт эксплуатации уже имеющихся грохотов.

     Выбор упругих подвесков вибрационного  грохота должен производиться при  условии совпадения собственных  колебаний кузова с вынужденными колебаниями, возбуждаемыми вращением  дебалансов.

     На  производительность грохота существенное влияние оказывает направление  дебаланса. При прямом вращении направления  движения материала и сита совпадают, что увеличивает производительность, но снижает коэффициент качества.

     Мощность  двигателя плоских грохотов может  быть подсчитана в предположении  расхода ее на преодолении вредных  сопротивлений и на сообгрохотов эти усилия могут быть определены по мощности двигателя. При расчете  вибрационного грохота необходимо учесть развивающуюся при вращении дебалансов возмущающую силу. В обоих  случаях надо учитывать инерционные  нагрузки, которые весьма значительны, особенно в случае вибрационных грохотов.

     Грохоты предназначены для разделения материалов по крупности кусков или частиц. Принцип работы грохотов заключается  в пропускании материала через  разделительную перегородку с определенным размером отверстия. Частицы, размером которых меньше размера отверстия  в сите, проходят сквозь него, а более  крупные задерживаются. Применяя перегородки  с разными отверстиями, можно  разделять зернистый материал практически  новое число фракций.

     Один  из самых распространенных видов  грохотов - вибрационный. Принцип его  работы заключается в двух несинхронных электродвигателях, которые приводят сито в неритмичное движение. Колебания  происходят с небольшой амплитудой при большой частоте. Вибрационныq грохот имеет несколько подвидов, например, ротационный и инерционный. Ротационный грохот оснащен колосниками - съемными стержнями, между которыми соблюдаются щели с увеличивающейся  к периферии шириной. Поэтому  в этой модели возможно более точно отрегулировать границы разделения материалов даже без замены сита. Тем более, что в процессе отсеивания, то есть грохочения, под воздействием центробежной силы частицы не будут застревать между ячейками сита, что порою приводит к заминкам в работе грохота, так как частицы вынуждены двигаться вдоль колосников. Ротационный же грохот способен осуществлять сортировку материалов независимо от их размера и влажности.

     Для классификации песка, гравия, то есть сыпучего материала, используется инерционный грохот. Такое грохочение не зависит от влажности  материала, высокопроизводительно - ориентировочно до 150 тонн в час. Для мелкого и среднего дробления используется самосинхронизирующийся грохот, который является  разновидностью инерционного. Агрегат имеет верхнюю и нижнюю раму, подвижную и неподвижную. Поэтому загруженность грохота, полная либо недостаточная, и амплитуда колебаний не влияют на качество работы  грохота - оно все время остается  высоким.  
 
 
 
 
 
 

Вывод

     Процесс дробления твердых материалов в  обязательном порядке сопровождается сортировкой получившегося щебня  по фракционному составу. Такая сортировка, осуществляемая в рамках дробильно-сортировочного комплекса, выполняется при помощи грохота.

     Грохоты - это специальное оборудование, главной рабочей частью которого являются разнообразные просеивающие поверхности. Второй составляющей грохота, на которую устанавливаются просеивающие элементы, выступает специальная плита (рабочий стол). При включении агрегата плита рабочего стола приходит во вращение или начинает совершать колебательные движения, заставляя частицы материала просеиваться сквозь отверстия или щели просеивающей поверхности. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

     1. Чернявский С.А., Кузнецов Б.С.  Проектирование механических передач.  Учебно-справочное пособие для  вузов – 5-е изд. перериб.  и доп. - М.: Химия 1984 – 560 с. ил.

     2. Сиденко П.М. Изменение в хим.  промышленности. - М.: Химия 1977 – 368 с. ил.

     3. Чернилевсий Д.В. Детали машин  и механизмов. Учебное пособие  - 2-е изд. перероб. и доп. –  К.: Выща шк. Головное изд-во 1987г.  – 328 с. 

     4. Батурин А.Т. Цецкович Г.М. Панич.Б.  Б. Чернин П.М. Детали машин  – 6-е изд. машиностроение –  М: 1971 – 467 с.