超声波振动筛筛分理论的发展

1、筛面上物料运动的理论模型
    物料在直线振动筛筛面上的运动状态是研究人员研究工作的热点,正确分析物料的实际运动状态,尽可能的建立接近实际的理论模型有利于确定振动筛合理的运动参数,从而使超声波振动筛在现场应用中达到较好的筛分工艺效果。目前具有代表性的理论有:单个颗粒物料在超声波振动筛筛面上的运动模型理论,物料群在超声波振动筛筛面上的碰撞理论模型。
    单个颗粒的物料跳动理论以单颗粒的物料作为研究对象,根据力学原理,建立单颗粒和直线筛筛面的碰撞理论模型,通过理论推导得出单颗粒物料的运动微分方程。在求解微分方程的基础上得到物料单颗粒在筛面上进行滑动或者抛掷运动的条件,并得到单颗粒滑行的速度,抛掷运动的速度等。单颗粒跳动理论的优点是在进行数学分析时过程较为精确,且数学概念也很明晰,因此单颗粒跳动理论模型在物料运动分析研究中得到了广泛的应用,成为分析物料在筛面上运动的最基本理论。但单颗粒跳动理论忽略了颗粒运动过程中相互之间的摩擦和碰撞等因素,因此导致了理论分析结果与物理实验数据误差很大,需要根据实验或实际应用情况对理论分析结果进行修正。

    物料群碰撞理论物料整体为研究对象,建立物料群在筛面上的碰撞运动if学理论模型,分为薄料层模型和厚料层模型。在对物料群运动进行分析时,将其运动状态分为静止、松散、分层和透筛四个阶段,并将物料的碰撞看做弹塑性冲击动量的传递过程,进而得各层物料在物料层碰撞中的速度、冲击特性值、筛面碰撞力等参数。物料群碰撞理论的优点在于考虑了物料颗粒之间的碰撞因素,相对于单颗粒碰撞理论更为全面,较为

实用,但物料群碰撞理论较为复杂。

2、筛面上物料透筛概率的理论
    影响物料透筛的因素很多,主要有物料性质、筛网的结构和振动筛运动方式。颗粒的透筛是一个相当复杂的随机过程[3"]。

    首先比较完整提出单颗粒透筛概率理论的是瑞典人Mogensen,称为概率筛分法。该理论分析了筛面倾角对颗粒透筛的影响,重点解决难筛物料对透筛的影响,并通过研究多层筛网的物料透筛过程,给出了多层筛网的颗粒透筛量公式。闻邦椿通过对粒度相同的颗粒组成的颗粒群进行透筛研究,于1982年给出了筛面在不同倾角情况下物料的透筛总概率及多层筛网下物料的透筛总概率公式。