Александр Полулях - Грохочение угля

Рис. 2.20. Принципиальная схема двухмассного резонансного грохота типа ГРЛ

При вращении вала привода, имеющего эксцентриситет, происходит деформация приводных упругих связей по закону, близкому к гармоническому. Периодически изменяющаяся сила упругости резиновых элементов привода представляет собой возмущающую силу, вызывающую вынужденные колебания короба и рамы. Рабочая частота вынужденных колебаний системы принимается близкой к резонансной.

Колебания короба и рамы происходят навстречу друг другу поэтому сила инерции от движения массы короба гасится противоположно направленной силой инерции массы рамы. Масса рамы грохота в 1,5–3 раза тяжелее короба, соответственно и амплитуда ее колебаний во столько же меньше амплитуды колебаний короба.

Грохоты типа ГРД (рис. 2.21) отличаются от грохотов с уравновешивающей рамой наличием короба вместо рамы. Коробы (верхний 1 и нижний 2), имея одинаковую массу, колеблются с одинаковой амплитудой. Центры тяжести коробов, как и в грохотах типа ГРЛ, находятся на одной прямой, параллельной оси нелинейной упругой связи. Благодаря замене уравновешивающей рамы коробом грохот имеет почти в два раза меньшую массу и меньшие габаритные размеры при тех же площадях просеивающей поверхности, а наличие равноплечих рычагов 3 с центральными осями исключает необходимость применения пружинных опор короба и продольных опор грохота. Наклон коробов достигается более высоким расположением оси рычагов с загрузочной стороны грохота, чем ось рычагов с разгрузочной стороны.

Отсутствие линейных упругих связей между коробами в грохоте ГРД (пружин и рессор) при прочих одинаковых условиях обеспечивает большую нелинейность системы, но вместе с тем обусловливает большие боковые колебания, чем в грохоте типа ГРЛ.

Рис. 2.21. Грохот типа ГРД

Резонансные грохоты по сравнению с грохотами других типов, в частности с инерционными, имеют ряд преимуществ:

горизонтальное расположение, обусловливающее минимальные габаритные размеры здания;

наличие упругой связи привода, благодаря которой нагрузки на узлы привода при запуске грохота минимальны;

нелинейность упругих связей между коробами, что создает интенсивный режим встряхивания грохотимого материала на просеивающей поверхности и, следовательно, высокую эффективность грохочения;

режим колебаний масс грохота, близкий к резонансному, в силу чего расход мощности на приведение в колебание сравнительно больших масс грохота и грохотимого материала минимален;

универсальность применения (как на сухих, так и на мокрых операциях грохочения);

малая чувствительность к перегрузкам при установившемся режиме колебаний;

малые динамические нагрузки на опоры (у грохотов типа ГРД).

Наряду с перечисленными преимуществами резонансные грохоты имеют и существенные недостатки, которые в настоящее время ограничивают область их применения. К таким недостаткам относятся, в первую очередь, сложность изготовления (особенно грохотов типа ГРД) и значительные трудности при эксплуатации. Наличие в грохотах упругих связей, пружинных опор и рессорных подвесок требует квалифицированного монтажа и обслуживания, своевременного профилактического ремонта, что редко обеспечивается при эксплуатации грохотов. Другой недостаток грохотов – сравнительно большая масса, особенно у грохотов типа ГРЛ. Попытка использования грохотов типа ГРД для мокрой классификации показала их крайне низкую эксплуатационную надежность и, следовательно, нецелесообразность применения на этой операции.

В настоящее время в угольной и горнорудной промышленности наибольшее применение находят инерционные (самобалансные) грохоты с прямолинейными колебаниями короба, как наиболее простые в изготовлении, эксплуатации и ремонте.

Существенным недостатком самобалансного грохота с двухвальным вибровозбудителем является наличие зубчатой передачи, создающей сильный шум и требующий частого ремонта. Он устранен в самосинхронизирующемся грохоте, имеющем два независимых дебалансовых вибровозбудителя, непосредственно не связанных между собой какой-либо передачей. Их валы вращаются отдельными электродвигателями в противоположном направлении с одной и той же угловой скоростью ( +w и – w ) и с одной и той же фазой, благодаря автоматической самосинхронизации и самофазировке, достигаемой путем соответствующего подбора движущихся масс, их моментов инерции и взаимного расположения. Такого рода вибровозбудители являются самосинхронизирующимися. Их валы с дебалансными грузами, закрепленные в бортовых стенках короба, вращаются навстречу друг другу, поэтому результирующая центробежных сил инерции направлена по прямой АА и проходит через центр массы короба. В результате достигаются прямолинейные синусоидальные колебания под заданным углом к плоскости сита.

Грохот типа ГИСЛ обладает преимуществами как резонансного грохота (горизонтальное расположение просеивающей поверхности, колеблющейся возвратно-поступательно под углом 45° к горизонту), так и инерционного (прост в изготовлении и удобен в эксплуатации, так как не требует никаких регулировок). В отношении конструктивного исполнения и кинематической схемы грохот типа ГИСЛ аналогичен самобалансному грохоту типа ГСЛ.

Вся практика проектирования и разработки грохотов до настоящего времени характеризовалась попыткой внедрения универсальных грохотов. Однако накопленный опыт показывает, что сухое грохочение большинства сыпучих материалов более эффективно при круговых или близких к круговым колебаниям рабочих поверхностей грохотов, мокрое же грохочение (классификация, обесшламливание, отделение суспензий, обезвоживание и т. п.) более эффективно при направленных колебаниях, создаваемых инерционными силами вибровозбудителей под определенными углами относительно рабочей поверхности.

Поэтому на углеобогатительных фабриках на операции сухого рассева рядовых углей использование самобалансовых грохотов типа ГИСЛ малоэффективно. Вместе с тем при разделении рядовых углей по граничной крупности свыше 13 мм эти грохоты могут работать удовлетворительно.

Общий вид грохота ГИСЛ 62 показан на рис. 2.22.

Рис. 2.22. Общий вид грохота ГИСЛ-62