С прямолинейными вибрациями короба

Эти грохоты также относят к классу кинематически неопределен­ных грохотов. Среди них можно выделить следующие разновидности (по типу вибровозбудителя):

грохоты с самобалансным вибровозбудителем;

горизонтальные резонансные грохоты;

электровибрационные наклонные грохоты.

Самобалансные грохоты имеют приводной механизм в виде двухвального вибровозбудителя. В связи с фазовым уравнове­шиванием дебалансов вибровозбудителя грохоты такого типа называются самобалансными. Прямолинейные гармонические ко­лебания короба грохота генерируются силой инерции двух про­тивоположно вращающихся дебалансовых грузов.

Валы вибровозбудителя могут быть связаны между собой с помощью зубчатой передачи или чисто динамически. За грохотом с зубчатым вибровозбудителем закрепилось название самоба­лансного, а за грохотом без зубчатых передач — самосинхрони­зирующегося.

Схема самобалансного грохота приведена на рис. 33.

Короб 1 с ситом 2, закрепленный на вертикальных упругих опорах 3, под действием вибровозбудителя 4 совершает прямо­линейные колебания по стрелке А под углом ε к плоскости сита.

Вибровозбудитель самобалансного грохота (рис. 34) имеет два параллельных вала О ₁и О₂ с эксцентрично расположенными дебалансными грузами М ₁и М ₂, массой m каждый. Валы сцепле­ны парой зубчатых колес, вследствие чего грузы вращаются в противоположных направлениях. Каждому валу со стороны груза передается центробежная сила инерции Q = mw²R (где R — расстояние от центра тяжести груза до оси вращения).

Разложим каждую из двух сил Q на две составляющих: Q_x (проекция на ось ОХ, совпадающую с линией центров O₁O₂) и Q_y (проекция на ось OY). Составляющие Q_x взаимно компен­сируются и на корпус вибровозбудителя в каждый данный мо­мент передается равнодействующая только двух составляю­щих Q_y. Она равняется

2Q_y = 2 Q sinε = 2mw²Rsinε.

Соединенный с вибровозбудителем короб грохота получает от него гармоническое воздействие в направлении QY под углом к плоскости сита, обычно ε = 45°.

Самобалансные грохоты изготовляются трех типов: легкие ГСЛ, средние ГСС и тяжелые ГСТ.

Самобалансные грохоты с шестеренчатыми вибровозбудителя­ми применяются для грохочения щебня, в тяжелосредних, уста­новках для отделения суспензий от кускового или зернистого материала; для грохочения горячего агломерата.

Горизонтальные самобалансные грохоты с самосинхронизиру­ющимися вибровозбудителями. Существенным недостатком само­балансного грохота: двухвальным вибровозбудителем является наличие зубчатой передачи, создающей сильный шум и требую­щей частого ремонта. Он устранен в самосинхронизирующемся грохоте, имеющем два независимых дебалансных вибровозбуди­теля, непосредственно не связанных между собой какой-либо передачей.

Рис 33 Схема самобаланс­ного грохота с зубчатой пере­дачей между валами деба-ланса

1 — короб 2 — сито, 3 — опорные пружины 4 — вибровозбудитель

Их валы вращаются отдельными электродвигателями в противоположном направлении с одной и той же угловой скоростью (+ w и - w) и с одной и той же фазой, благодаря автоматической самосинхронизации и самофазировке, достигае­мой путем соответствующего подбора движущихся масс, их мо­ментов инерции и взаимного расположения. Такого рода вибро­возбудители являются самосинхронизирующимися.

Рис. 34. Двухвальный вибро­возбудитель

Их валы с дебалансными грузами, закрепленные в бортовых стенках короба, вращаются навстречу друг другу, поэтому результирующая цен­тробежных сил инерции направлена по прямой АА (рис. 35 ) и проходит через центр тяжести короба. В результате достигаются прямолинейные синусоидальные колебания под заданным углом к плоскости сетки.

Рис. 35. Горизонтальный самосинхронизиру­ющийся грохот ГСТ61

Эти грохоты находят все большее примене­ние на всех операциях грохочения, в том числе в среднем и мелком дроблении.

Рис. 36. Схема двух­секционного резонанс­ного грохота

Горизонтальные резонансные грохоты. Вибрационные резо­нансные грохоты изготовляют только легкого тира ГРА. На приведенной схеме резонансного грохота (рис. 36) основными частями (массами) являются секции короба 1 и 4, связанные между собой упругими элементами 3 и 6 и подвижными опорами 2. Верхняя секция опирается на перекрытие 5 с помощью пружин 3, а нижняя связана с ней упругими элементами 6, благодаря чему обе секции могут вибрировать. На нижней секции смонтирован эксцентриковый (кривошипно-шатунный) приводной механизм 7 с упругим шатуном 8. Частота вращения вала соответствует частоте собственных колебаний системы, поэтому грохот работа­ет в резонансном режиме.

Недостатки резонансных грохотов по сравнению с инерцион­ными— недостаточная стабильность, сложность конструкции и большая масса установки из-за дополнительной массивной рамы (или нижней секции). По этой причине резонансные грохоты не получили достаточного применения в России; они применяются на некоторых углеобогатительных и сланцевых фабриках.

Резонансные грохоты с электромагнитным вибровозбудителем. В электровибрационных наклонных грохотах короб совершает прямолинейные колебания под углом α к плоскости сита. Грохоты изготовляются в двух модификациях: двух- и трехмассные с резонирующими колосниками.

На принципиальной схеме (рис.37) трехмассного грохота электромагнитный вибровозбудитель 1, содержащий реактивную массу m ₁катушек, попеременно притягивает или отталкивает (с частотой питающего напряжения переменного тока) активную массу m ₂, включающую короб грохота 3 с якорем и жестко закрепленными (четными) колосниками 4. Третьей массой mз служит масса упругих резонирующих (нечетных) колосников 5 с рессорными концами 6.

Рис. 37. Принципиальная схема трехмассного электро­вибрационного грохота

Реактивная масса т ₁соединена с активной m ₂ посредством рессорной упругой связи 2, настроенной в резонанс. Жесткость четных колосников подбирается таким образом, чтобы собственная частота колебаний была близка к вынужден­ным. Вследствие резонанса колосники колеблются со сравнительно большой амплитудой (2—3 мм) при малой амп­литуде колебаний, создаваемых вибро­возбудителем. Вибровозбудитель этого типа имеет возможность плавной ре­гулировки амплитуды вибраций от нуля до максимальных значений путем воздействия постоянным током малой мощности.

По конструктивным особенностям длина колосников состав­ляет всего 1, 5 м, а поэтому из-за малой площади сита электро­вибрационные грохоты используются только для сравнительно грубого грохочения (эффективность 60—70%). Они используют­ся в металлургических цехах для грохочения кокса и охлажден­ного агломерата.

Достоинства разонансных электровибрационных грохотов по сравнению с инерционными — мгновенные пуск и остановки, простота регулировки и настройки. Недостатки — низкая эффек­тивность и нестандартность вибровозбудителей.