Nguyeđn lieơu cụa các xí nghieơp bạo quạn và chê biên lương thực chụ yêu là hoên hợp các lối hát và bán thành phaơm cụa hát khođng giông nhau veă đaịc tính kỹ thuaơt, chât lượng, đoơ lớn và moơt sô tính chât cơ lý khác. Nhìn chung, tât cạ các hoên hợp này đieău ở dáng rời, goăm các lối hát, các thành phaăn cụa hát và các lối táp chât khác nhau. Nêu đưa toàn boơ hoên hợp ban đaău vào chê biên thì chât lượng sạn phăm sẽ bị ạnh hưởng, hoaịc nêu đem bạo quạn thì khạ naíng bạo quạn cũng sẽ bị hán chê. Vì lẽ đó mà yeđu caău phại phađn lối hoên hợp hát thành những thành phaăn có tính chât đoăng nhât.
Qúa trình phađn lối hoên hợp vaơt lieơu rời thành những thành phaăn hát có kích thước khác nhau dưới tác dúng cụa lực cơ hĩc gĩi là quá trình sàng. Máy thực hieơn quá trình đó gĩi là máy sàng.
Phương pháp phađn lối baỉng máy sàng là phương pháp đơn giạn nhưng hieơu quạ. Nguyeđn taĩc cụa nó là cho vaơt lieơu đi qua heơ sàng có kích thước loê xác định. Các hát có kích thứơc nhỏ hơn loê sàng sẽ lĩt qua sàng, các hát có kích thước to hơn sẽ bị giữ lái tređn beă maịt sàng.
4.2 Moơt sô lối sàng thođng dúng . 4.2.1 Sàng đứng yeđn :
Xét moơt hát naỉm tređn lưới sàng nghieđng moơt góc α so với maịt phẳng naỉm ngang . Tređn hát có 3 lực tác dúng ( hình 4.1) , trĩng lượng cụa hát G , phạn lực pháp tuyên cụa beă maịt lưới sàng N , trị sô lớn nhât cụa lực ma sát F .
Chương 4: Máy sàng và các phương án trong phađn lối hát đieău
F = N . tgα = N. tgφ hay α = φ , trong đó φ là góc ma sát , rõ ràng đeơ hát chuyeơn đoơng được caăn phại tuađn theo bât phương trình α>φ .
Đeơ xác định tôc đĩ dịch chuyeơn cụa hát vaơt lieơu caăn laơp phương trình vi phađn veă chuyeơn đoơng thẳng cụa nó doc lưới sàng :
T F Gsin fGcos dt dv x g G
Hay : dv = g ( sin α – f cos α )dt Suy ra : v = gt ( sin α – f cos α ) + C
Haỉng sô tích phađn baỉng 0 khi những đieău kieơn ban đaău như sau : t = 0 , v0 = 0 ( trong đó v0là tôc đoơ ban đaău cụa hát ) thì :
v = gt(sin α – f cos α )
lưới sàng nghieđng cô định thì naíng suât nhỏ , vì vaơy người ta khođng dùng .
4.2.2 Sàng rung với cơ câu tay quay thanh truyeăn :
Là thiêt bị ứng dúng nguyeđn lý kỹ thuaơt rung , thực chât là moơt nhánh cụa cơ sở 4 khađu bạn leă ( hình 4.2 ) .
Goăm các boơ phaơn sau : tay quay mang bánh leơch tađm (1) , quay với vaơn tôc w , truyeăn chuyeơn đoơng cho thanh truyeăn (2) . Nhờ thanh đàn hoăi (3 ) có chuyeơn đoơng giới hán neđn thanh truyeăn ( 2 ) có chuyeơn đoơng song phẳng và sàng ( 4 ) có chuyeơn đoơng qua lái đeơ thực hieơn nguyeđn lý sàng .
Chương 4: Máy sàng và các phương án trong phađn lối hát đieău
4.2.3 Sàng rung đôi trĩng
Nêu thay thanh đàn hoăi baỉng lò xo lá trong cơ câu tay quay thanh truyeăn và bô trí tređn maịt sàng moơt cơ câu táo rung ( bánh đà leơch tađm hay đôi trĩng ) thì sàng rung cơ câu tay uay thanh truyeăn trở thành sàng rung đôi trĩng . (hình 4.3 )
4.2.3 Sàng laĩc :
Nêu thay thanh đàn hoăi baỉng thanh thép thườngn trong cơ câu tay quay thanh truyeăn có moơt đaău nôi cứng với khung sàng và đaău còn lái là khớp quay treo ngược leđn tređn ( hình 4.4 ) thì sàng rung trở thành sàng laĩc .
Chương 4: Máy sàng và các phương án trong phađn lối hát đieău
4.2.5 Sàng đĩa :
Thừơng dùng đeơ sàng những lối vaơt lieơu có kích thước lớn ( hình 4.5 )
Đoơng cơ (1 ) truyeăn chuyeơn đoơng cho đĩa sàng (2 ) thođng qua boơ truyeăn đai . Baíng tại ( hay xích tại ) chuyeơn vaơt lieơu vào đĩa , đoăng thời cũng chuyeơn vaơt lieơu ra ngoài . Vaơt lieơu lớn sẽ được chuyeơn qua đĩa còn vaơt lieơu nhỏ sẽ lĩt qua khe hở giữa các dãy đĩa xuông pheơu chứa ( 5 ) . Rãnh dăn ( 4 ) định hướng và khođng cho vaơt lieơu tràn ra ngoài .
4.3 Các thođng sô kỹ thuaơt cụa máy sàng 4.3.1 Sàng rung và sàng laĩc
Bieđn đoơ dao đoơng A và taăn sô góc ωlà hai thođng sô kỹ thuaơt quan trĩng cụa máy sàng rung hay laĩc . Tuỳ thuoơc vào cách bô trí và phương pháp táo dao đoơng mà có theđm các thođng sô khác : góc α cụa phương dao đoơng và góc nghieđng β cụa maịt sàng , kích thước lưới sàng cũng có ý nghĩa hêt sức quan trĩng .
4.3.2 Sàng đĩa
Khe hở giữa các dãy đĩa , tôc đoơ quay cụa đĩa , tôc đoơ câp lieơu cụa baíng tại hay xích tại là những thođng sô kỹ thuaơt cụa máy sàng điã .
4.3.3 Hieơu suât cụa sàng
Là moơt thođng sô kỹ thuaơt dùng cho tât cạ các lối máy sàng . Hieơu suât sàng được xác định baỉng cođng thức ( TL9 , trang 279 ) .
Chương 4: Máy sàng và các phương án trong phađn lối hát đieău
Trong đó : m1 : khôi lượng hát sàng ( hát lĩt loơ khi sàng ) m2 : khôi lượng vaơt lieơu cho vào sàng .
a : thành phaăn hát có theơ lĩt qua ban đaău .Tuỳ từng lối máy sàng mà η có gía trị từ 10 – 75 % , tôi đa có theơ đát được 95 % . Hieơu suât sàng có ý nghĩa khi caăn phađn lối những hát vaơt lieơu có kích cỡ gaăn baỉng nhau , hoaịc lăn nhieău táp chât như : sàng thóc , sàng cà pheđ …
Đôi với phađn lối hát đieău thì khođng caăn quan tađm đên hieơu suât sàng .
4.4 Moơt sô phương án sàng sử dúng trong phađn lối hát đieău . 4.4.1 Sàng laĩc thanh chông đàn hoăi .
a. Sơ đoă câu táo :
Sơ đoă goăm :
Tay quay (1 ) ; thanh truyeăn (2 ) ; khớp quay ( 3 ) ; thanh đàn hoăi (4 ) ; sàng ( 5 ) ; quát ly tađm ( 6 ) ; xyclo ( 7 ) ; pheơu câp ( 8 ) ; chađn đê ( 9 )
b. Nguyeđn lý hốt đoơng :
Hát đieău được câp trực tiêp vào sàng hoaịc thođng qua pheơu câp ( 8 ) . Cơ câu leơch tađm ( 1 ), Thanh truyeăn ( 2 ) , khớp quay ( 3 ) và thanh đàn hoăi ( 4 ) làm cho sàng ( 5 ) chuyeơn đoơng tịnh tiên qua lái theo moơt quy luaơt đã chĩn trước . Hát vúng lĩt qua lưới sàng , hát nguyeđn chuyeơn đoơng leđn phía trước đi ngang qua mieơng hút cụa quát ly tađm ( 6 ) đeơ hút những hát búi còn sót lái , quát ( 6 ) được nôi tiêp với xyclo ( 7 ) đeơ laĩng búi .
Chương 4: Máy sàng và các phương án trong phađn lối hát đieău
Kêt câu đơn giạn , deê không chê taăn sô và bieđn đoơ dao đoơng , khođng gay ođ nhieơm mođi trường .
Nhược đieơm :
Khạ naíng hán chê cụa quát hút , chiêm nhieău dieơn tích nhà – xưởng .
4.4.2 Sàng rung đôi trĩng . a. Sơ đoă câu táo :
Chađn đê ( 1 ) ; lò xo xoaĩn ( 2 ) ; Đoơng cơ ( 3 ) ; đôi trĩng ( 4) ; pheơu câp lieơu ( 5 ); sàng ( 6 ) ; quát ly tađm ( 7 ) ; xyclo ( 8 ) .
b. Nguyeđn lý hốt đoơng :
Đoơng cơ ( 1 ) mang đôi trĩng leơch tađm ( 2 ) , được bô trí ngay tređn sàng khi quay sinh ra dao đoơng . Tuỳ thuoơc vào taăn sô quay , khôi lượng đôi trĩng leơch tađm và đoơ đàn hoăi cụa thanh lò xo mà sàng thực hieơn dao đoơng đeơ phađn lối hát .
c. Ưu nhược đieơm :
Ưu đieơm :
Gĩn nhé , đơn giạn , deê tự đoơng hóa , naíng suât cao .
Nhược đieơm :
Rât khó không chê bieđn đoơ và taăn sô dao đoơng ( hai thođng sô kỷ thuaơt quan trĩng cụa máy sàng ) .
Chương 4: Máy sàng và các phương án trong phađn lối hát đieău
4.4.3 Sàng laĩc thanh treo . a . Sơ đoă câu táo :
Hình 4.8
Sơ đoă goăm : Đoơng cơ ( 1 ) ; thanh truyeăn ( 2 ) ; quát thoơi ( 3 ) ; lưới gió ( 4 ) ; sàng ( 5 ) ; thanh treo ( 6 ) ; pheơu câp hát ( 7 ) .
b Nguyeđn lý hốt đoơng :
Hát từ pheơu ( 7 ) đoơ xuông maịt sàng ( 5 ) . Sàng ( 5 ) chuyeơn đoơng qua lái nhờ thanh treo ( 6 ) , cơ câu truyeăn đoơng ( 1 ) và thanh truyeăn ( 2 ) . Hát vúng theo chieău nghieđng cụa sàng ra ngoài , hát đi ngược leđn câp lieơu cho quá trình sạn xuât . Hát nhỏ và búi được quát ( 3 ) thoơi qua lưới ( 4 ) bay ra ngoài .
c Ưu nhược đieơm :
Ưu đieơm :
Đơn giạn , rung đoơng rât ít.
Nhược đieơm :
Naíng suât thâp , chiêm nhieău khođng gian , khó thay thê lưới gió và đieău chưnh áp lực gió
Nhaơn xét : Qua vieơc phađn tích ưu nhược đieơm cụa từng phương án ta nhaơn thây phương pháp sô 1 troơi hơn so với các phương pháp còn lái neđn chĩn phương pháp 1 cho vieơc tính
Chương 5: Tính toán và thiêt kê máy sàng
Chương 5
TÍNH TOÁN VÀ THIÊT KÊ MÁY SÀNG
5.1 Nguyeđn lý di chuyeơn rung .
Di chuyeơn rung ở đađy là di chuyeơn cụa moơt vaơt theơ hoaịc cụa mođi trường hát rời tređn maịt phẳng rung . Di chuyeơn này có theơ là di chuyeơn tuaăn hoàn , tức là tịnh tiên qua lái tái choơ hoaịc chuyeơn đoơng theo chuyeơn đoơng qua lái theo moơt quỹ đáo kín . Nêu moơt vaơt đaịt tređn maịt phẳng naỉm ngang , dao đoơng tịnh tiên theo phương ngang với moơt quy luaơt đieău hoà ( dáng sinωt hoaị cosωt ) . Trong trường hợp này vaơt có theơ naỉm yeđn tređn tređn maịt rung nêu cường đoơ rung khođmg đụ lớn và cũng có theơ chuyeơn đoơng tương đôi với maịt rung nhưng chuyeơn qua lái tuaăn hoàn , do đó cuôi cùng khođng có sự chuyeơn đoơng veă moơt phía nào cạ .
Đeơ có theơ chuyeơn đoơng veă moơt phía nào đó tređn maịt rung , caăn phại táo ra mođ hình mât đôi xứng .
Đeơ maịt rung naỉm nghieđng dao đoơng dao đoơng cụa maịt rung là dao đoơng tịnh tiên theo phương ngang ( hình 5.1 ) . Sơ đoă bieơu dieơn :
Chương 5: Tính toán và thiêt kê máy sàng
Maịt rung naỉm ngang nhưng dao đoơng tịnh tiên đieău hoà theo phương làm với maịt rung ( phương ngang ) moơt góc α khác khođng ( hình 5.2 ) .
Sơ đoă bieơu dieơn :
Hinh 5.2
Phôi hợp cạ hai phương pháp tređn ( hình 5.3 ) : Đeơ maịt rung naỉm nghieđng moơt góc β so với phương ngang , dao đoơng đieău hoà theo phương hợp với phương ngang moơt góc α (α ≥ β ) .
Sơ đoă bieơu dieơn :
Hình 5.3
Chương 5: Tính toán và thiêt kê máy sàng
là hát đieău . Phương pháp thứ ba thường được sử dúng trong thực tê chẳng những có naíng suât cao mà còn có khạ naíng phađn lối rât tôt .
Vì vaơy : chĩn phương pháp di chuyeơn hát trong thiêt kê máy sàng là phương pháp thứ ba , tức là đeơ maịt rung naỉm nghieđng moơt góc β , dao đoơng đieău hoà theo phương hợp với phương ngang moơt góc α (α ≥ β ) .
5.2 Các thođng sô đoơng hĩc cụa sàng . 1. Phương trình dao đoơng cụa sàng .
Dao đoơng cụa sàng rung (laĩc ) ứng với cơ câu tay quay leơch tađmvà thanh truyeăn là moơt dao đoơng đieău hoà mà phương trình cụa nó có dáng ( TL11 , trang 14 ) :
S = A ( 1- cosωt ) ( 5.1 )
Trong đó : A là bieđn đoơ dao đoơng , ω là taăn sô góc , t là thời gian dao đoơng . Vaơn tôc dao đoơng cụa sàng :
V = S/ = ωA cosωt ( 5.2 )
Gia tôc cụa sàng :
a = V/ = ω2 A sinωt ( 5.3 )
2. Khạo sát chuyeơn đoơng cụa hát tređn sàng . a . Các lực tác dúng leđn hát .
Xét moơt hát ( hát đieău ) naỉm tređn maịt phẳng cụa sàng nghieđng moơt góc β so với phương naỉm ngang . Maịt phẳng lưới sàng dao đoơng đieău hoà theo phương hợp với maịt phẳng ngang moơt góc α . Giã sử sàng chuyeơn đoơng từ trái qua phại ( hình 5.4 ) .
Hình 5.4
Chương 5: Tính toán và thiêt kê máy sàng
Lực ma sát giữa hát và maịt phẳng lưới sàng F = μN ( μ là heơ sô ma sát ), chieău ngược với chuyeơn đoơng tương đôi cụa hát.
Lực quán tính cụa hát P ( chieău được cho tređn hình ) .
Ta có phương trình cađn baỉng lực : PNGF 0
( 5.4 )
Chiêu phương trình ( 5.4 ) leđn phương Oy :
N = P. sin(α-β ) – G.cosβ ( 5.5 )
Suy ra : F = f.N = f. ( P. sin(α-β ) – G.cosβ ) ( 5.6 ) b. Chê đoơ đoơng hĩc sàng .
Gia tôc sàng hay tỷ sô giữa giá trị cực đái r.2 với gia tôc trĩng trường g chính là chư sô đoơng hĩc cụa sàng (TL ) .
g r k 2 ( 5.7 )
* Xét khoạng trái chuyeơn đoơng cụa sàng và chuyeơn đoơng cụa phaăn tử lớp hát đi leđn theo sàng.
Đieău kieơn đeơ hát chuyeơn đoơngleđn là:
cos sin
P mg F . Thay các giá trị P và F ta được : 2
cos cos sin
cos cos r t g ( 5.8 ) Suy ra : 2 sin cos cos r g t ( 5.9 )
Vì cost có giá trị cực đái baỉng 1, neđn : Suy ra : 2 sin cos r k g ( 5.10 ) Đaịt 1 sin cos k
. Như vaơy đieău kieơn hát đi leđn là k k1
Chương 5: Tính toán và thiêt kê máy sàng Pcos()mgsinF ( 5.11 ) Tương tự ta có: 2 2 sin( ) cos( ) r k k g ( 5.12 )
Vaơy đieău kieơn đeơ hát đi xuông là : kk2
* Chê đoơ đoơng hĩc đeơ hát nhạy leđn khỏi sàng Đieău kieơn đeơ hát nhạy leđn khỏi sàng là :
P1sin()mgcos ( 5.13 ) Hay 2 0 cos sin( ) r k k g ( 5.14 ) c. Nhaơn xét :
Với chê đoơ đoơng hĩc k nào đó có theơ xạy ra các trường hợp sau đađy khi hát ở tređn beă maịt sàng:
- Sàng laĩc nhưng hát văn naỉm yeđn. Trong trường hợp này ta có hát ở tráng thái tĩnh tương đôi nêu thỏa mãn đieău kieơn: kk1 và kk2
- Hát chư chuyeơn đoơng đi leđn : kk1k2
- Hát chư chuyeơn đoơng đi xuông : kk2
- Hát nhạy leđn khỏi beă maịt sàng khi kk0
Đôi với quá trình sàng phađn lối thường dùng các chê đoơ : k > k1 > k2 và k < k2.Chê đoơ chư có đi xuông thì hốt đoơng chưa tôi ưu ( naíng suât thâp hoaịc khạ naíng phađn lối kém ) . Như vaơy chư có chê đoỗ đi leđn là tôt nhât .
Chê đoơ nhạy khỏi beă maịt sàng rât ít dùng đeơ phađn lối hát dòn , đaịt bieơt là hát đieău rât deê vỡ .
Tóm lái : các giá trị giới hán cụa các chư sô đoơng hĩc sàng ứng với các chê đoơ làm vieơc cụa sàng được xác định qua lý thuyêt. Tuy nhieđn chúng chưa phại là giá trị tôi ưu, bởi lẽ giá trị chính xác cụa chúng phú thuoơc vào nhieău yêu tô, mà các yêu tô này khođng theơ đưa vào giá trị tính toán được. Vì vaơy vieơc xác định baỉng lý thuyêt chư là vieơc tính toán ban đaău. Các chư sô tôi ưu cụa chê đoơ đoơng hĩc sàng được xác định baỉng thực
Chương 5: Tính toán và thiêt kê máy sàng
3. Moơt sô kêt câu leơch tađm : a. Bác leơch tađm .
Hình 5.5
Chương 5: Tính toán và thiêt kê máy sàng
b. Bánh leơch tađm .
Hình 5.6
1. trúc ; 2. oơ đỡ ; 3. vít chaịn bánh leơch tađm ; 4. bánh leơch tađm ; 5. vít chaịn dĩc trúc ; 6. trúc .
Chương 5: Tính toán và thiêt kê máy sàng
c. Trúc leơch tađm .
Hình 5.7
1. trúc ; 2. oơ đỡ ; 3 vít chaịn dĩc trúc ; 4. trúc
Nhaơn xét : trong 3 phương án thì phương án dùng trúc leơch tađm là đơn giạn nhât có theơ gia cođng gia được tređn các máy tieơn và phay thođng thường .Vì vaơy ta chĩn kêt câu trúc leơch tađm đeơ thiêt kê .
5 .3 Tính toán thođng sô cụa máy sàng . 1. Bieđn đoơ dao đoơng cụa sàng .
Gía trị cụa bieđn đoơ được xác định theo cođng thức ( TL11 , trang 18 ) :
1 2 3 . . 2 . ( ). v Q l K A K K cos K ( 5.15 ) Trong đó :
Q : naíng suât yeđu caău cụa máy sàng . K1 : heơ sô dự trữ naíng suât .
l : đoơ dài cụa hát tính theo chieău vaơn chuyeơn . K2 : heơ sô keơ đên maơt đoơ hát ; K2 = l
ls , s là khe hở giữa các hát . K3 : heơ sô định hướng .
Chương 5: Tính toán và thiêt kê máy sàng
Naíng suât yeđu caău : Q = 2 tân / giờ = 0.56 kg/ s , chĩn : l = 20 mm; K1 = 1,3 , s = 2 mm , Suy ra : K2 = 0,91 , K3 = 1 ( định hướng tự do ) , Kv = 0,333 ( khođng có va đaơp ) , chĩn β = 20 , α = 120 .
Giại thích cho vieơc xác định giá trị α :
Góc α đựơc táo bởi phương cụa lực quán tính và phương ngang cho neđn nó là