Расчет грохотов

Грохочение представляет собой процесс разделения кусков материалов по крупности. Грохочение может быть сухим и мокрым. При мокром грохочении происходит не только разделение материала по крупности, но и промывка его, очищающая материал от вредных примесей (глины, ила и т.д.).

Машины, применяемые для грохочения, называются грохотами. По траектории колебаний рабочих органов (коробов) они делятся на грохоты с циркуляционными колебаниями, круговыми или эллиптическими (наклонные грохоты) и направленными колебаниями (горизонтальные грохоты).

В зависимости от площади сит, насыпной плотности и крупности сортируемого материала грохоты подразделяются на легкие, средние и тяжелые. В промышленности строительных материалов в основном используются средние и тяжелые грохоты. Горизонтальные грохоты с направленными колебаниями имеют большую, чем у наклонных, эффективность грохочения.

Наибольшее распространение получили виброгрохоты с центробежным возбуждением колебаний.

Расчет грохота обычно производится по заданной площади сит, размеру отверстий сит и гранулометрическому составу сортируемого материала [2, 3].

1. Определение производительности грохотов

– при сухом грохочении

, м³/ч,

– при мокром грохочении

, м³/ч,

где q – удельная производительность сита, зависящая от размеров его отверстий, м³/(ч·м²), (табл.1); S – площадь сита, м²

, м²;

а – ширина сита, м; l – длина сита, м

, м;

k₁ – коэффициент, зависящий от процентного содержания нижнего класса в исходном продукте (табл.2); k₂ – коэффициент, зависящий от процентного содержания в нижнем классе зерен, размер которых в 2 раза меньше среднего размера исходного продукта (табл.2); m^/ – коэффициент, учитывающий неравномерность питания грохота, m^/=0,5…0,6 – для наклонных грохотов, m^/=0,65…0,8 – для горизонтальных грохотов.

Таблица 1

Значения q в зависимости от размера отверстий в свету

Размер отверстий в свету, мм	Значение q, м3/(ч·м2)	Размер отверстий в свету, мм	Значение q, м3/(ч·м2)
5	18	42	64
7	22	48	69
16	28	52	71
20	38	65	80
22	45	80	89
26	49	85	92
35	58	–	–

Таблица 2

Значение коэффициентов k₁ и k₂

Содержание (по массе) зерен нижнего класса в исходном материале, %	k1	Содержание (по массе) зерен в нижнем классе зерен, размер которых в 2 раза меньше среднего размера исходного материала, %	k2
10	0,58	10	0,63
20	0,66	20	0,72
30	0,76	30	0,82
40	0,84	40	0,91
50	0,92	50	1,00
60	1,00	60	1,09
70	1,08	70	1,18
80	1,17	80	1,28
90	1,25	90	1,37

2. Определение динамической нагруженности короба грохота

≤ 8,

где d_СР – средний размер частиц просеиваемого (исходного) материала, мм.

3. Амплитуда колебаний грохота

, м,

где g – ускорение свободного падения, м/с², g=9,81 м/с²; n – частота колебаний, с^-1; α – угол наклона сит к горизонтали, град, α=0…6⁰ – для грохотов с направленными колебаниями, α=10…30⁰ – для грохотов с круговыми колебаниями; β – угол между плоскостью сит и направлением колебаний, град, β=35…45⁰ – для горизонтальных грохотов с направленными колебаниями; β=90⁰ – для наклонных грохотов с круговыми колебаниями.

4. Определение мощности, необходимой для поддержания колебаний

, Вт,

где φ – угол сдвига фаз между вынужденными колебаниями и вынуждающей силой, град, φ=145…155⁰.

5. Определение мощности, необходимой для преодоления трения в подшипниках

, Вт,

где μ – коэффициент трения скольжения подшипников качения, μ=0,007 – при консистентной смазке, μ=0,005 – при жидкой смазке; d_В – диаметр вала под подшипником, м.

6. Определение мощности электродвигателя

– для горизонтальных грохотов с направленными колебаниями

, Вт,

– для наклонных грохотов с круговыми колебаниями

, Вт,

где η – КПД привода η = 0,9…0,95.

Исходные данные к расчету грохотов приведены в приложении 4.