超聲波振動篩篩分特性分析

    應用超聲波振動篩強迫振動穩態解進一步求出三自由度振動的直線振動篩篩面上5個 點的運動軌跡如圖 3-4 所示。圖中O為振動篩質心點，中心線為激振力作用線。表 3-1 為篩面這 5 個點的振動參數。分析這 5 個點的運動軌跡，可以得到以下幾點：

    （1）振幅。進料端振幅比較大，從進料端至出料端振幅越來越小，且篩面進料端垂直方向的振幅大于出料端垂直方向的振幅。進料端較大垂直方向的振幅可使該段較厚的物料有效分層，多余的物料向篩面中部鋪展開，使細粒物料在相對較薄的料層中分層透篩，因此提高了篩面的有效使用面積。而出料端的振幅明顯小于進料端的振幅，當物料到達出料端時，只需要較小垂直方向的振幅即可以保證細粒物料的順利透篩。以上分析表明該種結構有利于物料的透篩，能夠提高篩面使用面積。
    （2）速度：由式（3-4）可知篩體各點的水平、垂直方向的速度滿足

    由于各點的速度是周期性變化的，故考慮水平、垂直方向的速度最大值 xmax v 與 ymax v 。從表 3-1 可知，沿篩面長度方向上，從進料端開始，物料運動速度為遞減狀 態。篩箱上各點沿篩面的水平分速度變化完全相同，具有相同的幅值和相同的相位， 這保證了物料顆粒的正常輸送；在垂直于篩面的分速度在進料端最大，逐漸遞減， 可以保證在進料端物料有足夠的大的速度起跳，使進料端粒度分布較廣泛的物料有 足夠的能量向前運動，均勻分層，而篩體中部有較穩定的料流速度，物料透篩概率 增大，從而提高了篩分效率。
    （3）傾角。從圖 3-4 及表 3-1 可知，篩面上各點的直線運動軌跡都是向出料端 傾斜的，且運動的方向一致。直線軌跡與篩面的傾角從進料端到出料端逐漸減小。 物料在進料端有較大的振動傾角，因而產生較大的振動強度，可以使物料迅速向中 部鋪展開，有利于細粒物料在相對較薄的料層中分層透篩。
    （4）篩體的拋擲指數 v K 。

    篩面振動的強度是直接影響分層效果的主要因素。由式（3-9）可知，拋擲指數與振幅有關，體現了振動強度的大小。從圖 3-4 以及表 3-1 可知，該超聲波振動篩進料端 的振動強度比較大，從進料端到出料端逐漸減小，從而保證了篩體各段有合理的拋 射指數，強化了篩分過程。在進料端拋擲指數達到 4.41，拋擲強度比平動直線的拋 擲強度 3.28 提高了 25.71%。第 3 點的拋擲指數為 3.44，因此從進料端至篩體中部 這一段較厚的物料可以有效的分層，提高了透篩概率和處理量。篩體中部到出料端 的拋擲指數比平動直線篩低，物料顆粒在空中飛行時間有所縮短，但在該段篩面上 物料層比較薄，透篩“環境”較好，可以有效透篩。