超声波振动筛筛分特性分析

    应用超声波振动筛强迫振动稳态解进一步求出三自由度振动的直线振动筛筛面上5个 点的运动轨迹如图 3-4 所示。图中O为振动筛质心点，中心线为激振力作用线。表 3-1 为筛面这 5 个点的振动参数。分析这 5 个点的运动轨迹，可以得到以下几点：

    （1）振幅。进料端振幅比较大，从进料端至出料端振幅越来越小，且筛面进料端垂直方向的振幅大于出料端垂直方向的振幅。进料端较大垂直方向的振幅可使该段较厚的物料有效分层，多余的物料向筛面中部铺展开，使细粒物料在相对较薄的料层中分层透筛，因此提高了筛面的有效使用面积。而出料端的振幅明显小于进料端的振幅，当物料到达出料端时，只需要较小垂直方向的振幅即可以保证细粒物料的顺利透筛。以上分析表明该种结构有利于物料的透筛，能够提高筛面使用面积。
    （2）速度：由式（3-4）可知筛体各点的水平、垂直方向的速度满足

    由于各点的速度是周期性变化的，故考虑水平、垂直方向的速度最大值 xmax v 与 ymax v 。从表 3-1 可知，沿筛面长度方向上，从进料端开始，物料运动速度为递减状 态。筛箱上各点沿筛面的水平分速度变化完全相同，具有相同的幅值和相同的相位， 这保证了物料颗粒的正常输送；在垂直于筛面的分速度在进料端最大，逐渐递减， 可以保证在进料端物料有足够的大的速度起跳，使进料端粒度分布较广泛的物料有 足够的能量向前运动，均匀分层，而筛体中部有较稳定的料流速度，物料透筛概率 增大，从而提高了筛分效率。
    （3）倾角。从图 3-4 及表 3-1 可知，筛面上各点的直线运动轨迹都是向出料端 倾斜的，且运动的方向一致。直线轨迹与筛面的倾角从进料端到出料端逐渐减小。 物料在进料端有较大的振动倾角，因而产生较大的振动强度，可以使物料迅速向中 部铺展开，有利于细粒物料在相对较薄的料层中分层透筛。
    （4）筛体的抛掷指数 v K 。

    筛面振动的强度是直接影响分层效果的主要因素。由式（3-9）可知，抛掷指数与振幅有关，体现了振动强度的大小。从图 3-4 以及表 3-1 可知，该超声波振动筛进料端 的振动强度比较大，从进料端到出料端逐渐减小，从而保证了筛体各段有合理的抛 射指数，强化了筛分过程。在进料端抛掷指数达到 4.41，抛掷强度比平动直线的抛 掷强度 3.28 提高了 25.71%。第 3 点的抛掷指数为 3.44，因此从进料端至筛体中部 这一段较厚的物料可以有效的分层，提高了透筛概率和处理量。筛体中部到出料端 的抛掷指数比平动直线筛低，物料颗粒在空中飞行时间有所缩短，但在该段筛面上 物料层比较薄，透筛“环境”较好，可以有效透筛。