國(guó)內(nèi)外振動(dòng)篩分理論的研究及發(fā)展現(xiàn)狀

    顆粒物料的篩分過程是一個(gè)以物料透篩概率理論為基本原理的復(fù)雜的隨機(jī)過程。對(duì)顆粒物料透篩的影響因素較多,可以大致分為三類:篩分機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)、篩分機(jī)的工藝結(jié)構(gòu)和參與篩分的物料性質(zhì)。
    以物料顆粒的大小和振動(dòng)篩篩孔尺寸之間的比例關(guān)系為出發(fā)點(diǎn),Taggart對(duì)單顆粒物料從篩面上方垂直落向水平安裝的篩面時(shí)的透篩概率進(jìn)行了研究,該研究為顆粒物料的篩分奠定了一定的理論基礎(chǔ)。
   瑞典人Mogensen[〗4]在篩面傾角對(duì)顆粒透篩的影響情況方面進(jìn)行了深入研究,著重于研究難篩物料對(duì)物料透篩過程的阻礙作用,于1965年提出了單顆粒物料篩分的較為完整的透篩概率理論,創(chuàng)立了概率篩分法。后來又在此基礎(chǔ)上對(duì)物料透過多層篩面時(shí)的情況進(jìn)行了深入研究,得到了物料透過n層篩面時(shí)的透篩概率公式。
    聞邦椿對(duì)粒群的透篩概率進(jìn)行了研究,研究中粒群的粒度是相同的,經(jīng)過研究得到了篩面傾角為不同值時(shí)物料透篩總概率公式,及篩面由多層篩網(wǎng)組成時(shí)物料的透篩總概率公式[15]。
    Beenken把物料篩分劃分成單顆粒、薄料層和厚料層三種情況,提出了各情況下的動(dòng)力學(xué)模型;Vaisberg等人在1990年提出把振動(dòng)篩篩面上的物料分聚看成瞬間“爆炸”過程,建立了篩分概率模型;1994年Brereton等人對(duì)篩分機(jī)工藝參3昆明理工大學(xué)碩士學(xué)位論文數(shù)對(duì)篩分效果的影響情況進(jìn)行研究,制定了相應(yīng)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。
    離散單元法是由0111(1311[17]在20世紀(jì)70年代提出的,主要用于求解顆粒之間碰撞等非線性問題,是研究散粒群體動(dòng)力學(xué)問題的一種通用方法,目前應(yīng)用的領(lǐng)域主要有土壤運(yùn)動(dòng)中的山體滑坡和風(fēng)化,風(fēng)吹沙子,散體物料的輸送、配料和篩分,形狀規(guī)則顆粒的碰撞,流化床及球磨機(jī)等。國(guó)內(nèi)外應(yīng)用離散元法研究振動(dòng)篩篩面上物料運(yùn)動(dòng)情況的研究者和單位較少,Cleary P W[i8]等對(duì)振動(dòng)篩篩面上固定數(shù)量顆粒的篩分過程進(jìn)行了三維模擬,得到了顆粒形狀對(duì)篩分效率的影響;Dong J 等對(duì)香蕉篩篩面上的顆粒流進(jìn)行了離散元法模擬研究,分析了在不同振動(dòng)參數(shù)和幾何參數(shù)下的篩面顆粒流篩分運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在國(guó)內(nèi),趙躍民焦紅光]等對(duì)振動(dòng)篩面上顆粒群的篩分過程進(jìn)行了二維離散元法模擬,并進(jìn)行了相應(yīng)的試驗(yàn)驗(yàn)證。