2.3.2 Розрахунок хитного гіраційного грохоту(варіант 2)

Вихідні дані:

• продуктивність Q, т/год.(за продуктивністю дробарки);

• найбільша крупність зерен, що просіюються, d_k, мм;

• кут нахилу сита α ;

• розмір отвору грохоту d₀=-d_k,, мм;

• ексцентриситет ĺ мм;

Зміст і порядок виконання

До основних параметрів грохоту, які необхідно розрахувати, відносяться: частота обертання грохоту п, с^-1; розміри грохоту В,L; потужність N

Частота хитань грохоту й ексцентриситет приводного валу є важливими технологічними характеристиками, що визначають відносну швидкість W руху матеріалу по ситу, продуктивність грохоту, споживану потужність.

Для похилих грохотів частота повних хитань

(2.91)

Для плоских хитних грохотів частота хитань (частота обертання ексцентрика)

(2.92)

де f- коефіцієнт тертя між ситом і матеріалом. Для кускових кам'яних матеріалівf=0,58;

α - кут нахилу сита. Для промислових грохотів кут α прийнятий 2-4°;

l - ексцентриситет приводного валу, l=7—13 мм.

Розміри грохоту. Продуктивність грохоту оцінюється кількістю матеріалу, який пройшов через нього за одиницю часу, т/год.;

(2.93)

де В - ширина шару матеріалу (ширина грохоту), м;

d - товщина шару матеріалу, м; приймається рівною діаметру найбільших кусків d_к;

ρ_н - насипна щільність матеріалу, кг/м³;

µ- коефіцієнт розпушення матеріалу, який рухається на ситі, µ =0,6-0,7;

W- відносна швидкість руху матеріалу на ситі, м/с, W = f (d₀ r, α),

d₀=d_k діаметр отвору сита, м;

r- радіус куска матеріалу, що просіюється, м.

Щоб зерна проходили через отвори сита того ж розміру, тобто d₀=2r, відносну швидкість руху матеріалу на ситі визначають з рівняння:

(2.94)

Після розв'язання рівняння (2.93) відносно В знаходять ширину грохоту.

Довжина грохоту L впливає на затрачувану на просіювання потужність. Зі збільшенням довжини грохотів збільшується витрата енергії на подолання тертя. Тому довжина грохоту L визначається тривалістю перебування матеріалу на ситі до необхідного поділу фракцій.

Споживана грохотом потужність витрачається на надання масам, що рухаються, кінетичної енергії N_k і на подолання опору тертя матеріалу по ситу грохоту N_m Отже,

(2.95)

Потужність, затрачувана на надання масам, що рухаються, кінетичної енергії, кВт,

(2.96)

де Р=Р₂+Р_М - вага рухливої маси грохоту Р₂ і матеріалу Р_M

Вагу матеріалу на грохоті знаходять виходячи з геометричних параметрів шару: Р_т = ВLd_kρ_H

Вагу рухливої частини гуркоту Р₂ визначають конструктивним рішенням грохоту. Приймемо для розрахунку Р₂=0,5Р_M.

(2.97)

У такий спосіб

(2.98)

2.3.3 Вібраційні грохоти

У вібраційних грохотах коливання сита зумовлюють динамічні фактори— інерційні, ударні чи електромагнітні сили. Вібраційний грохот має такі особливості:

• траєкторія сита визначається динамічними факторами;

• амплітуда коливань змінна.

Залежно від конструкції пристрою, що спричиняє вібрації сита, віб­раційні грохоти поділяють на інерційні, ударні, електричні.

Вібраційні інерційні грохоти застосовують для класифікації порошків. Інерційний грохот відрізняється від гіраційною конструкцією механізму, який забезпечує вібрацію рухомого жолоба, установленого на пружинах

Ефективність просівання, %:

(2.99)

де С — зміст фракцій нижнього класу у вихідному материалі, %; А — маса відібраної проби верхнього продукту просівання, кг; А₁ — маса проби верхнього продукту після відсівання з неї зерен нижнього класу, кг.

Значення Е можна визначити і як середнє значення з розсіву не менш трьох проб, відібраних у різний час роботи грохота:

(2.100)

де l – еталонне значення ефективності просівання; К₁ – коефіцієнт, що враховує кут нахилу грохота; К₂ – коефіцієнт, що враховує відсотковий уміст нижнього класу у вихідному матеріалі; Кт, — коефіцієнт, що враховує відсотковий уміст у нижньому класі зерен, менших за половину розміру отворів сита. Продуктивність грохота, м³/год.:

(2.101)

де т — коефіцієнт, що враховує можливу нерівномірність живлення і зер­нового складу матеріалу, форму зерен і тип грохота (для горизонтального грохота т = 0,8...0,65; для похилого т = 0,5...0,6); g— питома продук­тивність сита площею 1 м; F— площа сита, м; К'₁,К'₂,K'₃ — коефіцієнти, фізичне значення яких відповідає коефіцієнтам з формули (2.3). Потужність, споживана інерційним грохотом, кВт:

(2.102)

де f — зведений коефіцієнт тертя кочення підшипників, що дорівнює 0,01...0,0025; т — маса дебаланса, кг; п— обертова частота вала, с^-1; r — відстань від центра ваги неврівноваженої частини дебаланса до осі обертання, м; d— діаметр цапфи вала, м; ή — ККД грохота.

Розрахувати вібратор. На систему (рис. 2.20) діють сили тяжіння вібрувальних мас М та інерції дебаланса, радіус якого r₀ і маса т. На одну пружину (якщо грохот чотирипружинний) діє зусилля, що дорівнює M _g/ 4, і сила інерції I/4.

Навантаження на пружину від дії сили тяжіння

Рис. 2.20

(2.103)

де а — статичне осідання, м; k — жорсткість, Н/м.

Період вільного коливання грохота

(2.104)

Період вимушеного коливання грохота

(2.105)

де п — обертова частота дебаланспого вала. Під час резонансу

Підставивши значення а з рівняння (2.94), одержимо значення жорсткості пружини для умов резонансу:

(2.106)

За цією жорсткістю підбирають пружини.

Значення жорсткості пружини з умови дії сил інерції

(2.107)

де k — половина амплітуди коливання системи; т — маса дебалансу; r₀ — радіус дебалансу.

Звідки

(2.108)

З рівності співвідношень випливає

(2.109)

що дозволяє розрахувати масу дебалансу.