Теория грохочения. 
Строительные и дорожные машины и оборудование. 
Машины для переработки каменных материалов

базируется на вероятностном характере процесса прохождения зерна сквозь отверстия сита. Используя теорию геометрической вероятности, определим вероятность прохождения зерна сквозь отверстие сита (Рис. 62).

Положим шарообразное зерно, падает вертикально на просеивающую поверхность с квадратными отверстиями.

При этих условиях вероятность «Р» прохождения зерна через отверстие будет определяться как отношение m — числа случаев прохождения зерна через отверстие к общему числу случаев «п»: Р = m / п.

Рис. 62.Схема вероятности прохождения зерна через отверстие сита.

При m = 0: Р = 0.

m = n: Р = 1 — проходит каждый раз.

Величина обратная вероятности Р, будет определять вероятное число случаев прохождения зерна через отверстие — 1 /Р.

Из рис. 62 имеем вероятность прохождения зерна через ячейку сита:

где d — диаметр зерна,.

/ — размер ячейки сита,.

а" — толщина проволоки.

Величина  — характеризует отношение световой поверхности сита ко всей площади сита.

Из этой теории вытекает:

• — вероятность прохождения зерна прямо пропорциональна световой поверхности сита,
• — процесс просеивания зерна зависит от соотношения размеров зерна и отверстия и не зависит от их абсолютных размеров.

Рис. 63. Зависимость вероятного числа случаев^/ р) для прохождения зерна от соотношения (d/l)

Если построить график зависимости вероятного числа случаев для прохождения зерна (l/р) от соотношения (d/l)(Рис. 63), то можно отметить два характерных участка этой кривой. Один участок соответствует зернам размером 0,75 /, а другой — зернам размером > 0,75 / .При этом первому участку соответствует небольшое количества вероятного числа случаев для прохождения зерна через отверстие, а для второго участка — большое. Поэтому зерна размером 0,75 / и менее называются легко проходимые, а зерна размером d > 0,75 /—трудно проходимые.

В настоящее время наибольшее распространение получил механический способ разделения продукта, получаемого в результате измельчения КМ в дробилках. Наиболее эффективно этот способ реализован в вибрационных грохотах.

Основным рабочим органом грохота является сито или решето и колосниковые решетки (Рис.64). Для инерционных грохотов изготавливают сита с отверстиями круглой, прямоугольной и квадратной формы. Форма отверстий зависит от используемого материала. Если материал влажный или засорённый глиной, то устанавливают сита с прямоугольными отверстиями. Если требуется равномерное и однородное просеивание, то используют сита с круглыми отверстиями.

Рис. 64. Грохоты с различными просеивающими поверхностями: а и б — сита; в колосниковая решетка.

Для длительного срока эксплуатации при изготовлении сит используют резину, полиуретан, стальную проволоку высокой прочности и т. д. грохоты изготавливаются с различным креплением сит (клиновое, планочное натяжное, реечное) также применяется каскадное исполнение грохота.

Рабочий орган грохота приводится в колебательное движение с помощью вибраторов, которые могут быть с одним валом (ненаправленными или круговыми колебаниями) и с двумя валами (направленными колебаниями) (Рис. 65).

Рис. 65. Общий вид грохотов с вибраторами ненаправленного а) и направленного б) действия.

Общий вид вибрационного грохота с вибратором ненаправленного действия (2), установленного на раме (1) со вспомогательным оборудованием (3) — ленточным транспортером, представлен на рис. 66.

Вид на грохот со стороны просеивающих поверхностей представлен на рис. 67.

Рис. 66. Общий вид установки для разделения измельченного материала на отдельные фракции (классы): 1 — основная рама; 2 — вибрационный грохот; 3 — конвейер.

Рис. 67. Вибрационный грохот с двумя ситами:

1 — рама грохота; 2 — амортизатор; 3 — кожух вибрационного вала; 4 — верхнее сито; нижнее сито Вибрационные машины могут быть оснащены как горизонтально, так и наклонно позиционированным ситом. У грохотов с одновальным вибратором ненаправленного действия (при котором кузов агрегата совершает круговые колебания), обрабатываемый на грохоте материал легко продвигается по наклонному решету (Рис.67).

У грохотов с вибраторами направленного действия (рис. 65,68) используется горизонтально установленное сито. В данном случае материал движется под воздействием направленных колебаний, совершающихся под определенным углом по отношению к вертикальной оси.

Однако коэффициент качества у грохотов ненаправленного действия составляет не более 0,8 в то время, как тот же показатель для вибрационных агрегатов с вибраторами направленного действия, доходит до 0,98[8].

Немаловажное значение для производительности вибрационных грохотов имеет и направление вращения дебаланса. Если направление движения решета и направление движения обрабатываемого материала совпадают. Этот момент сказывается на увеличении КПД оборудования, но в то же время понижает коэффициент качества.

Рис. 68. Грохот с вибратором направленного действия:

1 — корпус грохота; 2 — основная рама агрегата; 3 — амортизаторы; 4 — просеивающие поверхности (сита); 5 — вибратор направленного действия; 6 — двигатель привода вибратора.

Рис. 69. Грохот подвесного типа.

Грохоты вибрационного типа устанавливаются не только на рамах-основаниях, но и могут быть подвешены на канатах к потолку (Рис.69).

Необходимая мощность двигателя для грохотов плоского типа обычно расчитывается с учетом ее предположительного расхода на компенсацию вредных сопротивлений. Рассчитывая же вибрационное оборудование, следует предусмотреть расход мощности на поддержание колебаний, возмущающую силу, которая развивается при вращении дебалансов. Немаловажными моментами, которые следует учитывать в случае расчета грохотов обоих типов, являются инерционные нагрузки.

Инерционные (или вибрационные) грохоты можно разделить на две группы оборудования — вибрационное и гирационнос. Вибрационные агрегаты имеют амплитуду колебаний, зависящую от их массы, упругой подвески, характеристик возбуждения, а также от веса обрабатываемого материала. Таким образом, амплитуда колебаний у таких грохотов величина переменная.

Грохоты качающегося типа являются наименее шумными, поскольку обороты эксцентрикового вала в таких агрегатах варьируются в пределах от 300 до 500 оборотов в минуту. У гирационных грохотов, А = Const., потому что амплитуду колебаний задает жесткая кинематическая цепь.

Рис. 70 Общий вид грохота барабанного типа.

Кроме плоских грохотов существуют и барабанные грохоты у которых рабочей частью является решето согнутое по цилиндрической или конической поверхности или многогранное барабанное сито. Так на рис. 70 представлен грохот барабанного типа. Здесь сортируемый материал передвигается по решету барабана без встряхивания и перемешивания, а площадь грохота используется на 12−20% от общей её величины. Поэтому самый низкий коэффициент качества у грохотов барабанного типа, который составляет 0,6[2].