正确选择圆筒旋转筛转速的探讨.docx

正确选择圆筒旋转筛转速的探讨黑龙江省冶金设计规划院 (15 正确选择圆筒旋转筛转速的探讨 黑龙江省冶金设计规划院 (150040) 金石坚 摘 要 阐述了筛分物料在滚筒内的受力情况 、运动状态及筛分机理 ,提出了滑动平衡概念 ,推导出圆筒筛的 转速公式 ,建立了滑动平衡曲线 ,对筛分物料在滚筒内的运动规律进行了比较深入的分析 ,从而为正确选择圆筒筛 转速提供了理论依据 。 关键词 圆筒旋转筛 转速 最大静摩擦力 滑动平衡 临界转速 中图分类号 TS211. 4 + 1 Discussion on Correct Selecting the Rotating Speed of Cylindrical Separator ABSTRACT The force condition , moving condition and separating mechanism of the materials in the cylindrical separator were expounded. The concept of the sliding balance was put forward. The rotating speed formula of the cylindrical separator was inferred and the curve of slide balance was established. So these provided the theoretical basis for selecting the speed of separator through deeply analysing the moving rules of the materials in the separator. KEYWO RDS cylindrical separator rotating speed maximum static friction force slide balance critical speed 在研制粮食双层圆筒旋转筛的过程中 ,发现现 场使用的圆筒旋转筛 ,其转速大多偏低 ,影响了产量 及筛分率的综合效果 。为此我们对圆筒旋转筛的筛 分机理 、粮粒在筛筒内的受力 、运动状态进行了比较 深入的分析 ,对旋转筛转速公式的推导及应用原则 进行了探讨 ,结合现场实际考察 ,设计的圆筒筛都分 别提高了转速 ,取得了较好的筛分效果 。 态 ,如图 1 所示 。由于此时滑动摩擦阻力很小 ,粮粒 将一直滑到滚筒底部 ,然后又一次被筛筒带起升高 , 升到一定高度后再次下滑 ,而在下滑的同时 ,粮粒还 将向前运动 (筛筒为锥形或内螺旋的推动) 。就这样 周而复始 ,进行筛分清理过程 。实际上筛分清理过 程主要是在粮粒下滑过程中进行的 ,因此增加粮粒 下滑区段的长度 ,即加大转角 α将提高滚筛的筛分 效果 。这里需要指出的是在各滑动平衡点 ,其最大 静摩擦力 Fmax是个变量不是定值 ,它与转角 α及角 速度ω 有关 。 1 粮粒在筛筒内的受力分析及滚筒转速公式的推 导 111 粮粒在筛筒内的受力分析 首先略去种种复杂因素的影响 ,将问题简化 ,取 连续进入筛筒内粮食流中的一粒米作为独立质点进 行研究 。粮粒在滚筒内壁受力情况如下 : 垂直向下 的重力 P 、滚筒内壁的法向作用力 N 、切向摩擦力 F 。滚筒转动时 , 在摩擦力 F 作用下 , 粮粒开始随滚 筒运转 , 旋转到某一转角 α 后 , 米粒将下滑与滚筒 产生相对运动 。粮粒被带起的高度与滚筒的转速有 关 。在粮粒随同滚筒一起以一定角速度 ω 旋转上 升的过程中 , 重力 P 的下滑分力与摩擦力 ( 二力为 平衡力) 在不断增大 , 然而其下滑分力却始终小于最 大静摩擦力 Fmax ,所以粮粒不会下滑 。当粮粒被旋 转到一定高度其转角为 α时 ,摩擦力与下滑力的大 小都等于最大静摩擦力 ,此时粮粒在切向方向处于 滑动平衡状态 ,即此点为滑动平衡点 。当滚筒转过 此平衡点时 , 下滑力大 于 最 大 静 摩 擦 力 Fmax , 平 衡 被破坏 ,粮粒将下滑 。在滑动平衡点粮粒的受力状 图 1 112 转速公式推导 根据达朗伯原理 ,作用于粮粒上的重力 P 、法向 压力 N 及最大静摩擦力 Fmax与其离心力 G 组成一 汇交平衡力系 , 取径向坐标轴 x 和切向坐标轴 y 如 图 2 , 其平衡式为 : ρ X = 0 ρ Y = 0 N - G - Pcosα= 0 ( 1) ( 2) Fmax - Psinα= 0 金石坚 :正确选择圆筒旋转筛