旋振篩是一個多維多自由度振動系統(tǒng),工作方式較之其他類型的篩分機(jī)有本質(zhì)的不同。有關(guān)它的動力學(xué)和篩分機(jī)理研究問題一直未能得到解決…。由于篩體上各點的振動情況不盡相同,故無法用經(jīng)典的求解常微分方程的方法來研究物料在篩面上的運(yùn)動軌跡,必須要解一組非線性微分方程。本文將發(fā)展一數(shù)值遞推法,借助計算機(jī)來對一般情況下物料在旋振篩面上的運(yùn)動軌跡進(jìn)行理論分析研究。
旋振篩篩體的運(yùn)動分析:
1、篩體的運(yùn)動微分方程
在一定條件下 , 旋振篩可以簡化為一個六 自由度的無阻尼線性強(qiáng)迫振動模型。如果再適當(dāng)?shù)剡x擇坐標(biāo)系( 圖 I ) , 則可以獲得如下解耦的運(yùn)動微分方程組,式中:
圖1 旋振篩動力學(xué)模型
x,Y分別為振動體( 包括篩體和振動電機(jī)等) 的質(zhì)心在水平面內(nèi)二個相互垂直方向的位移;ax,ay分別為振動體繞軸和Y軸的轉(zhuǎn)角;jx,jy分別為振動體繞x軸和y軸的轉(zhuǎn)動慣量; m為振動體的質(zhì)量。
物料在篩面上的運(yùn)動軌跡:
分析時基于下面三個假設(shè):
( 1 ) 篩面只具有和篩體相同的振動;
( 2 ) 物料為單顆體;
( 3 ) 物料起跳時, 只具有物料起跳瞬時在篩面 上所處點的速度, 即相對滑動影響暫不考慮。 3
1、物料起拋速度
設(shè)P點即為物料的起拋點, 則物料的起拋速度為:
2、物料的始拋角
起拋時, 物料的受力情況應(yīng)滿足下面的不等式:
物料起拋的最大高度Hmas和達(dá)到此高度的時間t2
……
影響物料的運(yùn)動軌跡的因素是很多的, 但實際使用時, 便于調(diào)整的還是工作夾角0°利用計算機(jī)對軌跡方程進(jìn)行數(shù)值迭代求解,當(dāng)軌跡影響系數(shù)Px和Py結(jié)果為:均小于1時, 而且φ=90 ( 這時物料更易起拋) , 則 Δ( xn) 就呈余弦特性, Δ( yn ) 就呈正弦特性。隨著工作夾角θ從 O°變化到 360°, 差不多每過45°就可以獲得一種新的軌跡,這樣我們一共可以獲得物料在篩面上的八種運(yùn)動軌跡, 和實驗結(jié)果是完全吻合。
當(dāng)θ為45°時, 物料的運(yùn)動軌跡為螺旋向外, 這時的篩分效率更高, 所以旋振篩都是選用這個工作夾角。