14.3.3. Вибрационное сито

Вибрационное сито (рис. 66) состоит из рамы 1, опирающейся на пружины 2, и двух неуравновешенных валов 3, вращение которых осуществляется в противоположных направлениях. Это создает направленные вертикальные колебания при горизонтальном расположении сита. Эти сита более производительны, эконо­мичнее плоских механических сит и имеют более высокий коэффициент просеивания.

Рис. 66. Вибрационное сито

Недостатками вибрационных сит являются значительный шум при работе, повышенный износ и передача части энергии колебаний на опорные конструкции.

Наиболее выгодный режим работы вибрационного сита будет в том случае, когда период собственных колебаний сита равен периоду вынужденных колебаний (резонанс).

Для этого случая суммарная масса (в кг) возмущающих грузов двухвального вибровозбудителя m₀ можно выразить формулой

,

(128)

где m_с – масса сита и материала, лежащего на нем, кг;

a – ампли­туда колебаний сита, м;

e – эксцентриситет (плечо) дебаланса, м.

Исходя из конструктивных соображений величину амплитуды принимают в пределах a = 15 мм. Частоту колебаний (Гц) сита принимают равной частоте вращения электродвигателя n = 2550 с^–1 (15003000 об/мин). Производительность вибрационных сит зависит также и от размеров ячеек (величина которых 0,1100 мм) и колеблется от 5 до 20 м³/ч.

Мощность привода вибрационного сита (в кВт) зависит от массы сита и материала, частоты и амплитуды колебаний сита и выражается зависимостью

,

(129)

Из формулы видно, что мощность главным образом зависит от частоты вращения приводного вала и амплитуды колебаний.

14.3.4. Основы теории работы плоского механического сита

Эффектив­ность просеивания оценивается коэффициентом :

,

(130)

где m₀ – масса зерен в загрузке, размер которых меньше, чем размер отверстий сита, кг.

m – масса зерен, прошедших через сито, кг;

Величина  зависит от направления перемещения просеиваемого материала относительно полотна сита. Наиболее благоприятным для просеивания будет направление движения материала, перпендикулярное к полотну сита. Наихудшим случаем будет движение материала вдоль по­лона. В этом случае некоторые частицы будут постоянно перелетать через отверстия, не попадая в них. Величина скорости движения материала вдоль полотна сита также существенно влияет на эффективность просеивания: при скоростях больших или меньших оптимальной эффективность падает.

Наиболее благоприятная скорость (м/с) для просеивания на плоском горизонтальном сите

,

(131)

где d – диаметр наибольшей частицы просеиваемого материала, м;

,

(132)

D – диаметр отверстия в сите, м.

При плоских наклонных ситах скорость просеивания меньше, чем по формуле 131.

Рис. 67. Расчетная схема наклонного качающегося сита

С целью повышения коэффициента эффективности просеивания, отверстия в полотне сита выполняют овальной формы. Причем, больший размер отверстия располагают в направлении движения материала.

Для нормальной работы плоского сита с углом наклона  и качанием вдоль наклонной плоскости (рис. 67) необходимо, чтобы сумма силы инерции P_и и составляющей силы веса материала mgsin вдоль сита были бы больше силы трения P_тр материала по ситу. В этом случае материал не будет самопроизвольно проскальзывать по ситу и ссыпаться.

Это условие математически выражается следующим образом:

,

(133)

где m – масса частицы просеиваемого материала, кг;

g – ускоре­ние свободного падения, м/с²;

a – ускорение движения частицы по ситу, м/с²;

f – коэффициент трения просеиваемого материала по ситу.

Так как

,

(134)

где  – угловая скорость кривошипа, рад/с;

r – радиус криво­шипа, м;

n – минимальная частота вращения (с^–1) кривошипа, при которой обеспечивается движение материала по лотку сита вниз;

то, подставляя эти равенства в уравнение (133) и упрощая, получим

,

(135)

Во избежание самопроизвольного скольжения материала по полотну сита, угол наклона  сита выбирают меньше угла трения материала по лотку.