振動(dòng)篩是通過(guò)施加于篩體的振動(dòng)，使物料松散、分層、透篩，并輸送物料，達(dá)到物料篩分目的的篩分機(jī)械，主要功能是對(duì)物料分級(jí)、脫泥、按質(zhì)量或粒徑分選，是飼料生產(chǎn)不可缺少的輔助生產(chǎn)設(shè)備。常見(jiàn)的振動(dòng)篩類(lèi)型有：橢圓振動(dòng)篩、圓振動(dòng)篩、直線振動(dòng)篩等，其中直線振動(dòng)篩因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠等優(yōu)勢(shì)，在飼料行業(yè)普遍應(yīng)用，如用于玉米、大豆等原料的除石、除灰、篩選；制粒后的篩選分級(jí)等。直線振動(dòng)篩是采用兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)同步反向旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生反向激振力，迫使箱體帶動(dòng)篩網(wǎng)作縱向、直線往返運(yùn)動(dòng)，物料在篩面上作連續(xù)斜上拋運(yùn)動(dòng)。物料在拋起時(shí)被松散，在與篩面相遇碰撞時(shí)小顆粒透篩，從而實(shí)現(xiàn)物料的分級(jí)、輸送。振動(dòng)篩的篩分效果不僅對(duì)產(chǎn)品價(jià)值有著很大的影響，而且直接對(duì)下一步作業(yè)的效率有著重要影響。因此，研究影響振動(dòng)篩篩分效率的因素，尋找提高振動(dòng)篩工作效率的措施，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1影響振動(dòng)篩工作效率的因素
振動(dòng)篩的篩分效果與許多因素有關(guān)，其中包括物料性質(zhì)、篩面結(jié)構(gòu)參數(shù)、振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)參數(shù)等方面。
1.1物料特性
振動(dòng)篩在生產(chǎn)過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)富集現(xiàn)象，即篩網(wǎng)被堆堵，有效篩分面積變小，工藝效率降低，這主要與物料類(lèi)型和顆粒、物料松散密度、物料濕度、物料顆粒度組成等關(guān)系最大。
1.1.1物料類(lèi)型和顆粒
物料的類(lèi)型不同，物理特性也不同。物料的類(lèi)型可分為脆性和粘性兩大類(lèi)，粘性物料在振動(dòng)篩分過(guò)程中，容易形成物料的密實(shí)粘連，堵塞篩網(wǎng)，使通透率降低，而脆性物料則不然，工藝效率能夠得到保證。物料的顆粒形狀也將影響其透篩率，立方體形狀和球體的物料易于透篩，而片狀物料則易于卡在篩孔中，使篩分工藝效率降低。
1.1.2物料松散密度
物料顆?；旧鲜前凑疹w粒體積的大小分層與透篩的，即物料的松散密度直接影響振動(dòng)篩的處理能力。松散密度較大的塊狀物料容易透篩，篩分效率也較高；相反，松散密度較小的物料及粉狀物料不容易透篩，篩分效率也低。
1.1.3物料濕度
物料含水量過(guò)高，易形成粘連，在振動(dòng)過(guò)程中，物塊相互擠壓使粘連團(tuán)更加密實(shí)，增加了物料運(yùn)動(dòng)的阻力，使物料顆粒分層與透篩出現(xiàn)困難；物料粘連也使篩孔尺寸變小，堵塞篩孔，降低了有效篩分面積，有時(shí)甚至無(wú)法進(jìn)行篩分。因此，物料含水量過(guò)高時(shí)，篩分工藝應(yīng)考慮一些補(bǔ)救方法，如采取烘干物料等措施。
1.1.4物料顆粒度組成
物料在篩分過(guò)程中的透篩概率受很多因素影響，其中最直接和重要的因素是物料粒度與篩孔尺寸的相對(duì)大小。物料粒度與篩孔尺寸的比值稱為相對(duì)粒度。相對(duì)粒度越小，透篩概率越高，當(dāng)相對(duì)粒度接近于1時(shí)，透篩概率趨近于零。因此通常把相對(duì)粒度等于0.7~1.0的物料稱為難篩物料或臨界物料。物料中難篩物料成分對(duì)透篩概率也有影響，物料中難篩物料的含量越大，則透篩概率越小，篩分效率就會(huì)越低。為了能夠得到更高的篩分效率，應(yīng)該盡量降低集料中難篩物料的含量。此外，顆粒度指數(shù)差異對(duì)篩分效率也有一定的影響，顆粒度指數(shù)差異過(guò)大，則會(huì)造成生產(chǎn)循環(huán)大，制約了產(chǎn)品的質(zhì)量和處理能力。因此，應(yīng)嚴(yán)格控制集料的級(jí)配。
1.2篩面結(jié)構(gòu)參數(shù)
1.2.1篩面長(zhǎng)度與寬度
一般認(rèn)為，篩面寬度直接影響生產(chǎn)率，而篩面長(zhǎng)度直接影響篩分效率。篩面寬，有效面積增加，生產(chǎn)率提高；篩面長(zhǎng)，物料在篩面上停留時(shí)間長(zhǎng)，透篩機(jī)會(huì)多，篩分效率高。但也不是越長(zhǎng)越好，因?yàn)楹Y分效率與物料在整個(gè)篩面上經(jīng)歷的時(shí)間之間的關(guān)系是復(fù)雜的，在開(kāi)始時(shí)刻，由于篩面上的細(xì)粒級(jí)物料較多，單位時(shí)間內(nèi)的透篩概率較大，當(dāng)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，留在篩面上的物料粒徑多數(shù)為接近篩孔尺寸的難篩物料，即使物料在篩面上停留再長(zhǎng)時(shí)間(即篩面的長(zhǎng)度很大)，也很難增加物料的透篩概率，從而導(dǎo)致篩機(jī)工作效率降低。實(shí)際上，篩面寬度對(duì)于篩分效率，篩面長(zhǎng)度對(duì)于篩分能力也都有不同程度的影響，二者的匹配也很重要，一般寬長(zhǎng)比為1：2～1：3為宜。
1.2.2篩孔形狀
雖然篩孔形狀主要取決于對(duì)篩分產(chǎn)物粒度和對(duì)篩下產(chǎn)品用途的要求，但對(duì)篩分效率也有一定的影響。圓形篩孔與其它形狀的篩孔相比，在名義尺寸相同的情況下，透過(guò)篩孔的篩下物粒度較小，例如透過(guò)圓形篩孔顆粒的平均最大粒度只有透過(guò)同樣尺寸的正方形篩孔顆粒的80%~85%；而長(zhǎng)方形篩孔的篩面有效面積大，篩面質(zhì)量輕，生產(chǎn)能力大，同時(shí)透過(guò)篩孔的物料粒度大于透過(guò)名義尺寸相同的圓形和正方形篩孔的物料粒度。因此，為了獲得更高的篩分效率，必須針對(duì)不同的篩分物料選擇不同的篩孔形狀，這樣可提高振動(dòng)篩的處理能力。
1.2.3篩孔尺寸和篩面的開(kāi)孔率
在篩分物料一定的情況下，篩孔尺寸對(duì)篩分效率影響很大。篩孔尺寸越大，物料粒的透篩能力越強(qiáng)，振動(dòng)篩的處理能力也就越大，當(dāng)然，篩孔尺寸主要由被篩物料的工藝要求決定。篩面的開(kāi)孔率是指篩面開(kāi)孔面積與篩面面積的比值(也稱有效面積系數(shù))。開(kāi)孔率高則增大了物料顆粒透篩的概率，振動(dòng)篩的處理能力就高。反之，振動(dòng)篩的處理能力則低。因此，為了提高篩分效率，應(yīng)選擇有效面積系數(shù)較大的篩面。
1.2.4篩面的材料
非金屬篩面，如橡膠分級(jí)篩面、聚胺脂編制型分級(jí)篩面、聚胺脂條縫篩面、尼龍篩面等，由于這些非金屬材料的特性，在篩分過(guò)程中產(chǎn)生二次高頻振動(dòng)，使堵孔現(xiàn)象很難發(fā)生，有利于物料的透篩，比金屬篩面振動(dòng)篩的處理效率有所提高。
1.3振動(dòng)特性參數(shù)
振動(dòng)特性參數(shù)包括振動(dòng)頻率、振幅、振動(dòng)方向角和篩面傾角。
1.3.1拋擲指數(shù)
4個(gè)振動(dòng)特性參數(shù)除了各自對(duì)振動(dòng)篩產(chǎn)生不同的影響外，它們的共同影響還可歸納為一個(gè)參數(shù)——拋擲強(qiáng)度D(或稱拋擲指數(shù))，其關(guān)系式為：
D=ω2Asinβ/gcosα=ksinβ/cosα
式中：A——振幅(mm)；
ω——振動(dòng)的圓頻率(rad/s)；
g——重力加速度；
β——振動(dòng)方向角(°)；
α——篩面傾角(°)；
k——振動(dòng)強(qiáng)度，k=ω2A/g。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)拋擲強(qiáng)度D=3~3.3時(shí)，篩面的一個(gè)振動(dòng)周期正好等于物料跳動(dòng)的周期，即篩面每振動(dòng)一次，物料將出現(xiàn)一次拋擲運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物料最易透篩，這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)于減少不必要的能量消耗和提高振動(dòng)篩的篩分效率十分有益。然而這是基于單個(gè)物料顆粒跳動(dòng)的基礎(chǔ)上獲得的參數(shù)，實(shí)際上，物料在篩面上均以料群的狀態(tài)出現(xiàn)，物料顆粒之間常常產(chǎn)生摩擦，從而要求更大的拋擲強(qiáng)度，所以在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)選取較高的拋擲強(qiáng)度。
1.3.2篩面傾角α
篩面與水平面的夾角稱為篩面傾角。傾角的大小與篩分設(shè)備的處理量和篩分效率有密切關(guān)系。當(dāng)傾角增大時(shí)，將增加篩上物料的拋擲強(qiáng)度，從而物料在篩面上向前的運(yùn)動(dòng)速度加快，使振動(dòng)篩處理量提高，但物料在篩面停留時(shí)間縮短，減少了顆粒透篩機(jī)會(huì)，從而使篩分效率降低。反之則使處理量降低，提高篩分效率。為了使振動(dòng)篩篩分效率控制在一個(gè)比較理想的范圍內(nèi)，圓振動(dòng)篩的篩面傾角一般在15°～25°，直線振動(dòng)篩的篩面傾角在0°～8°。
1.3.3振動(dòng)方向角β
振動(dòng)方向線與上層篩面之間的夾角稱為振動(dòng)方向角。振動(dòng)方向角取值越大，物料每次拋擲運(yùn)動(dòng)所移動(dòng)的距離越短，物料在篩面上向前的運(yùn)動(dòng)速度越慢，物料能夠得到充分篩分，從而獲得較大的篩分效率。振動(dòng)方向角取值越小，物料每次拋擲、前進(jìn)的距離越遠(yuǎn)，物料通過(guò)篩面的時(shí)間越快，處理能力高，但物料不能得到充分篩分。因此，應(yīng)合理選擇振動(dòng)方向角，對(duì)于難篩物料，振動(dòng)方向角應(yīng)取大值，對(duì)于易篩物料，振動(dòng)方向角應(yīng)取小值；一般情況下，圓振動(dòng)篩的振動(dòng)方向角是90°，直線振動(dòng)篩的振動(dòng)方向角取值范圍是30°～60°，經(jīng)常采用45°，該值不但有良好的適應(yīng)各種篩分的性能，而且還可以獲得最好的運(yùn)動(dòng)速度和較高的生產(chǎn)率。
1.3.4振幅A
振幅增大,篩孔堵塞現(xiàn)象將大大減少,同時(shí)也有利于物料的分層。但振幅太大對(duì)設(shè)備的破壞性也較大。振幅的選擇是根據(jù)被篩物料的粒度及性質(zhì)來(lái)確定。一般情況，振動(dòng)篩規(guī)格越大,所選擇的振幅越大。當(dāng)直線振動(dòng)篩用于分級(jí)時(shí),振幅稍大些；當(dāng)所處理物料粒度大時(shí),振幅也應(yīng)相應(yīng)加大；所處理物料粒度小時(shí),振幅應(yīng)小些。通常,直線振動(dòng)篩的振幅A=3.5~6mm。
1.3.5振動(dòng)頻率ω
振動(dòng)頻率的增大，可以增加物料在篩面上的跳動(dòng)次數(shù)，使得物料的透篩概率增加，這對(duì)于加快物料篩分速度和提高篩分效率很有幫助，但太高會(huì)降低設(shè)備的使用壽命。通常振動(dòng)頻率的選取由振動(dòng)強(qiáng)度k和振幅A確定。它們之間的關(guān)系為：
ω2=3600kg0*cosα/(A*sinβ)
對(duì)于粒度較大的物料，選用較大的振幅和較低的頻率；對(duì)于粒度較細(xì)的物料，選用較小的振幅和較高的頻率。
2提高振動(dòng)篩工作效率的措施
2.1選擇合適振動(dòng)篩類(lèi)型
雖然篩分效果主要取決于被篩物料的性質(zhì)，但同一種物料采用不同類(lèi)型的篩分設(shè)備可以得到不同的篩分效果。如固定篩的篩分效率較低，對(duì)運(yùn)動(dòng)篩而言，其篩分效率與篩面的運(yùn)動(dòng)形式有關(guān)，在振動(dòng)篩篩面上，顆粒在接近于垂直篩孔的方向被抖動(dòng)，振動(dòng)頻率越高，篩分效果越好；在搖動(dòng)篩篩面上，顆粒主要是沿篩面滑動(dòng)，由于搖動(dòng)篩的搖動(dòng)頻率比振動(dòng)篩的頻率低，所以搖動(dòng)篩的篩分效果較差；圓筒篩因篩面易堵，故篩分效率低。因此，應(yīng)根據(jù)物料性質(zhì)，合理選用振動(dòng)篩類(lèi)型，以最大限度提高工作效率。如對(duì)物料進(jìn)行預(yù)先篩分和檢查篩分一般采用圓振動(dòng)篩；對(duì)破碎后的物料進(jìn)行分級(jí)采用概率篩、等厚篩和大型振動(dòng)篩；對(duì)物料進(jìn)行清砂和除泥，采用概率篩等厚篩效果更好。
為了提高振動(dòng)篩的工作效率，還需根據(jù)實(shí)際情況，在滿足產(chǎn)品粒度要求的前提下，盡可能選用較大的篩孔尺寸、較大的有效篩分面積、較高篩面開(kāi)孔率的非金屬篩面。并選用合適的篩孔形狀，以提高物料顆粒的透篩能力和工作效率。
2.2合理選擇振動(dòng)電機(jī)和調(diào)整激振力
振動(dòng)電機(jī)的合理選取是影響振動(dòng)篩性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，而激振力大小是影響振動(dòng)篩生產(chǎn)率的核心因素。
2.2.1振動(dòng)電機(jī)的選擇
振動(dòng)電機(jī)作為振動(dòng)篩的振動(dòng)源，應(yīng)具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、激振效率高、節(jié)能、安裝調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，振動(dòng)電機(jī)的選取具體包括工作頻率、最大激振力、功率等參數(shù)。首先是選擇工作頻率和激振力，振動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速要接近于工作頻率；最大的激振力必須在所選的電機(jī)合成激振力的范圍內(nèi)。然后根據(jù)工作頻率和最大激振力選擇振動(dòng)電機(jī)的功率。
2.2.2激振力的調(diào)整
振動(dòng)篩的生產(chǎn)率與激振力呈指數(shù)關(guān)系，激振力的增加引起生產(chǎn)率的迅速增加，而堵塞率則隨激振力的增加迅速下降。激振力的增加使得振動(dòng)強(qiáng)度增大，篩面對(duì)物料的作用力加大，物料的上移速度增大，生產(chǎn)率得以提高，堵塞率下降。激振力對(duì)篩子的通過(guò)率和破碎率也有一定的影響，其變化規(guī)律均呈波浪型。激振力過(guò)小時(shí)，通過(guò)率和破碎率效果較差；激振力過(guò)大時(shí)，則會(huì)加大振動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸兩端偏心塊的摩擦，在高速旋轉(zhuǎn)的情況下，容易損壞電機(jī)，降低電機(jī)的使用壽命，因此合理調(diào)整激振力的大小十分重要。振動(dòng)電機(jī)的激振力是高速旋轉(zhuǎn)的偏心塊產(chǎn)生的離心慣性力。改變偏心距，從而改變激振力的幅值，就可以達(dá)到調(diào)節(jié)激振力的作用。
2.3改善篩面運(yùn)動(dòng)方式
篩面的運(yùn)動(dòng)方式對(duì)振動(dòng)篩的工作效率影響很大。理想的篩面運(yùn)動(dòng)方式應(yīng)為：①篩面入料端垂直方向的振幅應(yīng)大于排料端垂直振幅。這是因?yàn)槿肓隙擞休^大垂直方向振幅,可使該端較厚的物料有效分層,同時(shí)借助傾角,使該端多余的物料迅速向篩面中部鋪展開(kāi),使細(xì)粒物料在相對(duì)較薄的料層中分層透篩,提高了篩面的實(shí)際使用面積；當(dāng)物料到達(dá)排料端時(shí),物料已經(jīng)分好層了,這時(shí)只需要較小的垂直方向振幅即可保證細(xì)粒物料有良好的透篩條件,太大的垂直方向振幅反而擾亂了細(xì)粒物料的透篩環(huán)境。②沿篩面長(zhǎng)度方向上,從入料端開(kāi)始,物料運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)為遞減狀態(tài)。這是因?yàn)槲锪系倪\(yùn)動(dòng)速度遞減,可使物料層在整個(gè)篩面上保持一定厚度,使細(xì)粒物料在相對(duì)更長(zhǎng)范圍的篩面上分層透篩,增大篩子的實(shí)際使用面積,同時(shí),篩面沿篩長(zhǎng)方向的透篩量趨于均勻,充分發(fā)揮篩面的透篩潛力。
近幾年研制出的等厚篩和雙頻振動(dòng)篩，克服了普通振動(dòng)篩整個(gè)篩面振幅為恒定值和單位透篩能力低的缺點(diǎn)，使入料端具有更大的振幅，排料端具有和普通振動(dòng)篩相同的振幅，從而提高了工作效率。最近有學(xué)者通過(guò)對(duì)圓振動(dòng)篩或直線振動(dòng)篩改造，獲得了一種新型振動(dòng)篩——復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡振動(dòng)篩，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)力消耗少，工作效率大。該篩在入料端篩面作圓運(yùn)動(dòng)，中部篩面作橢圓運(yùn)動(dòng)，而在排料端作近似直線的弧線運(yùn)動(dòng)，且沿篩長(zhǎng)方向篩面運(yùn)動(dòng)軌跡是逐點(diǎn)變化的，沿篩長(zhǎng)方向物料運(yùn)動(dòng)速度是遞減的。這樣既提高篩分效率和工作效率，又降低生產(chǎn)成本，是一種理想的篩面運(yùn)動(dòng)方式。
2.4采用非金屬材質(zhì)篩網(wǎng)
采用薄形彈性篩網(wǎng)作為篩基，對(duì)提高振動(dòng)篩的工作效率非常有利。這種篩網(wǎng)一般用橡膠或聚氨脂材料加工而成，它能降低篩面和被篩物料之間附著力，使物料產(chǎn)生二次高頻振動(dòng)，避免篩孔堵塞，增強(qiáng)物料的通透性，并且能緩解被篩物料對(duì)篩面的機(jī)械作用，較之鋼絲篩網(wǎng)更能經(jīng)受大振幅振動(dòng)。非金屬材質(zhì)篩網(wǎng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①提高篩分效率。它可比金屬篩網(wǎng)篩分效率提高15%左右。②耐磨性能好，使用壽命長(zhǎng)。它的平均壽命是金屬篩網(wǎng)的2.5倍以上。③減少安裝時(shí)間，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。由于非金屬材質(zhì)篩網(wǎng)使用壽命大大延長(zhǎng)，減少了篩面的更換次數(shù)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率比金屬篩一般提高15%。④降低噪音，改善作業(yè)環(huán)境。金屬篩網(wǎng)在工作中除與篩箱共振外，網(wǎng)絲還產(chǎn)生一些顫動(dòng)，磨損后這種現(xiàn)象更加明顯，加上物料在箱面上的鋼性碰撞以及其它部件的顫動(dòng)，產(chǎn)生的噪音較高；非金屬材質(zhì)篩網(wǎng)整個(gè)篩板為一整體，具有一定的緩沖作用，可降低噪聲20dB(A)左右。
2.5采用多路給料方式
振動(dòng)篩一般采用的一路給料，物料供給到篩面以后，小于分離粒度的大部分物料在給料端就很快透過(guò)篩孔成為篩下產(chǎn)品，而距排料端的1/3~1/2的篩面，除了繼續(xù)起一定的篩分作用外，主要是起了運(yùn)輸作用，因而篩面的利用率不高。如果采用多路給料，相當(dāng)于增加了篩面的寬度，減少了供給到篩面上的料層厚度，有利于細(xì)粒物料很快接觸篩面通過(guò)篩孔，同時(shí)，充分地利用了篩面，減少粗顆粒不必要的運(yùn)輸路程，從而提高篩分工作效率。
2.6加強(qiáng)運(yùn)行管理
操作和維護(hù)對(duì)振動(dòng)篩性能的發(fā)揮也有一定的影響。為了使振動(dòng)篩高效率運(yùn)行，必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程精心操作，如給料要均勻、連續(xù)和適量，保證物料沿整個(gè)篩面寬度均勻分布，以利于細(xì)顆粒的透篩，獲得較高的處理能力和篩分效率。此外，還要加強(qiáng)篩機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)，如及時(shí)清理篩面和修理、更換損壞的篩面，保證設(shè)備的完好狀態(tài)。
3小結(jié)
振動(dòng)篩是篩分工藝過(guò)程的主要設(shè)備，振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)制造、工藝操作、檢修維護(hù)與運(yùn)行管理，對(duì)設(shè)備的正常、可靠運(yùn)行具有較大的影響，進(jìn)而影響工藝生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。掌握振動(dòng)篩篩分效率的影響因素和規(guī)律及提高振動(dòng)篩篩分效率的措施，對(duì)保證篩分工藝工程穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)具有重要意義。影響振動(dòng)篩篩分效率的因素很多，提高振動(dòng)篩的工作效率，要根據(jù)實(shí)際情況，綜合考慮，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，在保證處理量的前提下最大限度地提高篩分效率。目前，振動(dòng)篩產(chǎn)品正朝著大型化、重型化、空間化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化等方向發(fā)展，尋求新的振動(dòng)形式以提高處理能力和篩分效率，進(jìn)行篩分機(jī)械的系統(tǒng)優(yōu)化，解決振動(dòng)工作方式帶來(lái)的可靠性、疲勞壽命、振動(dòng)和噪聲污染問(wèn)題，研究難篩分物料的篩分技術(shù)等問(wèn)題，是振動(dòng)篩發(fā)展過(guò)程中需要不斷探索的課題。
1影響振動(dòng)篩工作效率的因素
振動(dòng)篩的篩分效果與許多因素有關(guān)，其中包括物料性質(zhì)、篩面結(jié)構(gòu)參數(shù)、振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)參數(shù)等方面。
1.1物料特性
振動(dòng)篩在生產(chǎn)過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)富集現(xiàn)象，即篩網(wǎng)被堆堵，有效篩分面積變小，工藝效率降低，這主要與物料類(lèi)型和顆粒、物料松散密度、物料濕度、物料顆粒度組成等關(guān)系最大。
1.1.1物料類(lèi)型和顆粒
物料的類(lèi)型不同，物理特性也不同。物料的類(lèi)型可分為脆性和粘性兩大類(lèi)，粘性物料在振動(dòng)篩分過(guò)程中，容易形成物料的密實(shí)粘連，堵塞篩網(wǎng)，使通透率降低，而脆性物料則不然，工藝效率能夠得到保證。物料的顆粒形狀也將影響其透篩率，立方體形狀和球體的物料易于透篩，而片狀物料則易于卡在篩孔中，使篩分工藝效率降低。
1.1.2物料松散密度
物料顆?；旧鲜前凑疹w粒體積的大小分層與透篩的，即物料的松散密度直接影響振動(dòng)篩的處理能力。松散密度較大的塊狀物料容易透篩，篩分效率也較高；相反，松散密度較小的物料及粉狀物料不容易透篩，篩分效率也低。
1.1.3物料濕度
物料含水量過(guò)高，易形成粘連，在振動(dòng)過(guò)程中，物塊相互擠壓使粘連團(tuán)更加密實(shí)，增加了物料運(yùn)動(dòng)的阻力，使物料顆粒分層與透篩出現(xiàn)困難；物料粘連也使篩孔尺寸變小，堵塞篩孔，降低了有效篩分面積，有時(shí)甚至無(wú)法進(jìn)行篩分。因此，物料含水量過(guò)高時(shí)，篩分工藝應(yīng)考慮一些補(bǔ)救方法，如采取烘干物料等措施。
1.1.4物料顆粒度組成
物料在篩分過(guò)程中的透篩概率受很多因素影響，其中最直接和重要的因素是物料粒度與篩孔尺寸的相對(duì)大小。物料粒度與篩孔尺寸的比值稱為相對(duì)粒度。相對(duì)粒度越小，透篩概率越高，當(dāng)相對(duì)粒度接近于1時(shí)，透篩概率趨近于零。因此通常把相對(duì)粒度等于0.7~1.0的物料稱為難篩物料或臨界物料。物料中難篩物料成分對(duì)透篩概率也有影響，物料中難篩物料的含量越大，則透篩概率越小，篩分效率就會(huì)越低。為了能夠得到更高的篩分效率，應(yīng)該盡量降低集料中難篩物料的含量。此外，顆粒度指數(shù)差異對(duì)篩分效率也有一定的影響，顆粒度指數(shù)差異過(guò)大，則會(huì)造成生產(chǎn)循環(huán)大，制約了產(chǎn)品的質(zhì)量和處理能力。因此，應(yīng)嚴(yán)格控制集料的級(jí)配。
1.2篩面結(jié)構(gòu)參數(shù)
1.2.1篩面長(zhǎng)度與寬度
一般認(rèn)為，篩面寬度直接影響生產(chǎn)率，而篩面長(zhǎng)度直接影響篩分效率。篩面寬，有效面積增加，生產(chǎn)率提高；篩面長(zhǎng)，物料在篩面上停留時(shí)間長(zhǎng)，透篩機(jī)會(huì)多，篩分效率高。但也不是越長(zhǎng)越好，因?yàn)楹Y分效率與物料在整個(gè)篩面上經(jīng)歷的時(shí)間之間的關(guān)系是復(fù)雜的，在開(kāi)始時(shí)刻，由于篩面上的細(xì)粒級(jí)物料較多，單位時(shí)間內(nèi)的透篩概率較大，當(dāng)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，留在篩面上的物料粒徑多數(shù)為接近篩孔尺寸的難篩物料，即使物料在篩面上停留再長(zhǎng)時(shí)間(即篩面的長(zhǎng)度很大)，也很難增加物料的透篩概率，從而導(dǎo)致篩機(jī)工作效率降低。實(shí)際上，篩面寬度對(duì)于篩分效率，篩面長(zhǎng)度對(duì)于篩分能力也都有不同程度的影響，二者的匹配也很重要，一般寬長(zhǎng)比為1：2～1：3為宜。
1.2.2篩孔形狀
雖然篩孔形狀主要取決于對(duì)篩分產(chǎn)物粒度和對(duì)篩下產(chǎn)品用途的要求，但對(duì)篩分效率也有一定的影響。圓形篩孔與其它形狀的篩孔相比，在名義尺寸相同的情況下，透過(guò)篩孔的篩下物粒度較小，例如透過(guò)圓形篩孔顆粒的平均最大粒度只有透過(guò)同樣尺寸的正方形篩孔顆粒的80%~85%；而長(zhǎng)方形篩孔的篩面有效面積大，篩面質(zhì)量輕，生產(chǎn)能力大，同時(shí)透過(guò)篩孔的物料粒度大于透過(guò)名義尺寸相同的圓形和正方形篩孔的物料粒度。因此，為了獲得更高的篩分效率，必須針對(duì)不同的篩分物料選擇不同的篩孔形狀，這樣可提高振動(dòng)篩的處理能力。
1.2.3篩孔尺寸和篩面的開(kāi)孔率
在篩分物料一定的情況下，篩孔尺寸對(duì)篩分效率影響很大。篩孔尺寸越大，物料粒的透篩能力越強(qiáng)，振動(dòng)篩的處理能力也就越大，當(dāng)然，篩孔尺寸主要由被篩物料的工藝要求決定。篩面的開(kāi)孔率是指篩面開(kāi)孔面積與篩面面積的比值(也稱有效面積系數(shù))。開(kāi)孔率高則增大了物料顆粒透篩的概率，振動(dòng)篩的處理能力就高。反之，振動(dòng)篩的處理能力則低。因此，為了提高篩分效率，應(yīng)選擇有效面積系數(shù)較大的篩面。
1.2.4篩面的材料
非金屬篩面，如橡膠分級(jí)篩面、聚胺脂編制型分級(jí)篩面、聚胺脂條縫篩面、尼龍篩面等，由于這些非金屬材料的特性，在篩分過(guò)程中產(chǎn)生二次高頻振動(dòng)，使堵孔現(xiàn)象很難發(fā)生，有利于物料的透篩，比金屬篩面振動(dòng)篩的處理效率有所提高。
1.3振動(dòng)特性參數(shù)
振動(dòng)特性參數(shù)包括振動(dòng)頻率、振幅、振動(dòng)方向角和篩面傾角。
1.3.1拋擲指數(shù)
4個(gè)振動(dòng)特性參數(shù)除了各自對(duì)振動(dòng)篩產(chǎn)生不同的影響外，它們的共同影響還可歸納為一個(gè)參數(shù)——拋擲強(qiáng)度D(或稱拋擲指數(shù))，其關(guān)系式為：
D=ω2Asinβ/gcosα=ksinβ/cosα
式中：A——振幅(mm)；
ω——振動(dòng)的圓頻率(rad/s)；
g——重力加速度；
β——振動(dòng)方向角(°)；
α——篩面傾角(°)；
k——振動(dòng)強(qiáng)度，k=ω2A/g。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)拋擲強(qiáng)度D=3~3.3時(shí)，篩面的一個(gè)振動(dòng)周期正好等于物料跳動(dòng)的周期，即篩面每振動(dòng)一次，物料將出現(xiàn)一次拋擲運(yùn)動(dòng)，此時(shí)物料最易透篩，這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)于減少不必要的能量消耗和提高振動(dòng)篩的篩分效率十分有益。然而這是基于單個(gè)物料顆粒跳動(dòng)的基礎(chǔ)上獲得的參數(shù)，實(shí)際上，物料在篩面上均以料群的狀態(tài)出現(xiàn)，物料顆粒之間常常產(chǎn)生摩擦，從而要求更大的拋擲強(qiáng)度，所以在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)選取較高的拋擲強(qiáng)度。
1.3.2篩面傾角α
篩面與水平面的夾角稱為篩面傾角。傾角的大小與篩分設(shè)備的處理量和篩分效率有密切關(guān)系。當(dāng)傾角增大時(shí)，將增加篩上物料的拋擲強(qiáng)度，從而物料在篩面上向前的運(yùn)動(dòng)速度加快，使振動(dòng)篩處理量提高，但物料在篩面停留時(shí)間縮短，減少了顆粒透篩機(jī)會(huì)，從而使篩分效率降低。反之則使處理量降低，提高篩分效率。為了使振動(dòng)篩篩分效率控制在一個(gè)比較理想的范圍內(nèi)，圓振動(dòng)篩的篩面傾角一般在15°～25°，直線振動(dòng)篩的篩面傾角在0°～8°。
1.3.3振動(dòng)方向角β
振動(dòng)方向線與上層篩面之間的夾角稱為振動(dòng)方向角。振動(dòng)方向角取值越大，物料每次拋擲運(yùn)動(dòng)所移動(dòng)的距離越短，物料在篩面上向前的運(yùn)動(dòng)速度越慢，物料能夠得到充分篩分，從而獲得較大的篩分效率。振動(dòng)方向角取值越小，物料每次拋擲、前進(jìn)的距離越遠(yuǎn)，物料通過(guò)篩面的時(shí)間越快，處理能力高，但物料不能得到充分篩分。因此，應(yīng)合理選擇振動(dòng)方向角，對(duì)于難篩物料，振動(dòng)方向角應(yīng)取大值，對(duì)于易篩物料，振動(dòng)方向角應(yīng)取小值；一般情況下，圓振動(dòng)篩的振動(dòng)方向角是90°，直線振動(dòng)篩的振動(dòng)方向角取值范圍是30°～60°，經(jīng)常采用45°，該值不但有良好的適應(yīng)各種篩分的性能，而且還可以獲得最好的運(yùn)動(dòng)速度和較高的生產(chǎn)率。
1.3.4振幅A
振幅增大,篩孔堵塞現(xiàn)象將大大減少,同時(shí)也有利于物料的分層。但振幅太大對(duì)設(shè)備的破壞性也較大。振幅的選擇是根據(jù)被篩物料的粒度及性質(zhì)來(lái)確定。一般情況，振動(dòng)篩規(guī)格越大,所選擇的振幅越大。當(dāng)直線振動(dòng)篩用于分級(jí)時(shí),振幅稍大些；當(dāng)所處理物料粒度大時(shí),振幅也應(yīng)相應(yīng)加大；所處理物料粒度小時(shí),振幅應(yīng)小些。通常,直線振動(dòng)篩的振幅A=3.5~6mm。
1.3.5振動(dòng)頻率ω
振動(dòng)頻率的增大，可以增加物料在篩面上的跳動(dòng)次數(shù)，使得物料的透篩概率增加，這對(duì)于加快物料篩分速度和提高篩分效率很有幫助，但太高會(huì)降低設(shè)備的使用壽命。通常振動(dòng)頻率的選取由振動(dòng)強(qiáng)度k和振幅A確定。它們之間的關(guān)系為：
ω2=3600kg0*cosα/(A*sinβ)
對(duì)于粒度較大的物料，選用較大的振幅和較低的頻率；對(duì)于粒度較細(xì)的物料，選用較小的振幅和較高的頻率。
2提高振動(dòng)篩工作效率的措施
2.1選擇合適振動(dòng)篩類(lèi)型
雖然篩分效果主要取決于被篩物料的性質(zhì)，但同一種物料采用不同類(lèi)型的篩分設(shè)備可以得到不同的篩分效果。如固定篩的篩分效率較低，對(duì)運(yùn)動(dòng)篩而言，其篩分效率與篩面的運(yùn)動(dòng)形式有關(guān)，在振動(dòng)篩篩面上，顆粒在接近于垂直篩孔的方向被抖動(dòng)，振動(dòng)頻率越高，篩分效果越好；在搖動(dòng)篩篩面上，顆粒主要是沿篩面滑動(dòng)，由于搖動(dòng)篩的搖動(dòng)頻率比振動(dòng)篩的頻率低，所以搖動(dòng)篩的篩分效果較差；圓筒篩因篩面易堵，故篩分效率低。因此，應(yīng)根據(jù)物料性質(zhì)，合理選用振動(dòng)篩類(lèi)型，以最大限度提高工作效率。如對(duì)物料進(jìn)行預(yù)先篩分和檢查篩分一般采用圓振動(dòng)篩；對(duì)破碎后的物料進(jìn)行分級(jí)采用概率篩、等厚篩和大型振動(dòng)篩；對(duì)物料進(jìn)行清砂和除泥，采用概率篩等厚篩效果更好。
為了提高振動(dòng)篩的工作效率，還需根據(jù)實(shí)際情況，在滿足產(chǎn)品粒度要求的前提下，盡可能選用較大的篩孔尺寸、較大的有效篩分面積、較高篩面開(kāi)孔率的非金屬篩面。并選用合適的篩孔形狀，以提高物料顆粒的透篩能力和工作效率。
2.2合理選擇振動(dòng)電機(jī)和調(diào)整激振力
振動(dòng)電機(jī)的合理選取是影響振動(dòng)篩性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，而激振力大小是影響振動(dòng)篩生產(chǎn)率的核心因素。
2.2.1振動(dòng)電機(jī)的選擇
振動(dòng)電機(jī)作為振動(dòng)篩的振動(dòng)源，應(yīng)具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、激振效率高、節(jié)能、安裝調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，振動(dòng)電機(jī)的選取具體包括工作頻率、最大激振力、功率等參數(shù)。首先是選擇工作頻率和激振力，振動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速要接近于工作頻率；最大的激振力必須在所選的電機(jī)合成激振力的范圍內(nèi)。然后根據(jù)工作頻率和最大激振力選擇振動(dòng)電機(jī)的功率。
2.2.2激振力的調(diào)整
振動(dòng)篩的生產(chǎn)率與激振力呈指數(shù)關(guān)系，激振力的增加引起生產(chǎn)率的迅速增加，而堵塞率則隨激振力的增加迅速下降。激振力的增加使得振動(dòng)強(qiáng)度增大，篩面對(duì)物料的作用力加大，物料的上移速度增大，生產(chǎn)率得以提高，堵塞率下降。激振力對(duì)篩子的通過(guò)率和破碎率也有一定的影響，其變化規(guī)律均呈波浪型。激振力過(guò)小時(shí)，通過(guò)率和破碎率效果較差；激振力過(guò)大時(shí)，則會(huì)加大振動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸兩端偏心塊的摩擦，在高速旋轉(zhuǎn)的情況下，容易損壞電機(jī)，降低電機(jī)的使用壽命，因此合理調(diào)整激振力的大小十分重要。振動(dòng)電機(jī)的激振力是高速旋轉(zhuǎn)的偏心塊產(chǎn)生的離心慣性力。改變偏心距，從而改變激振力的幅值，就可以達(dá)到調(diào)節(jié)激振力的作用。
2.3改善篩面運(yùn)動(dòng)方式
篩面的運(yùn)動(dòng)方式對(duì)振動(dòng)篩的工作效率影響很大。理想的篩面運(yùn)動(dòng)方式應(yīng)為：①篩面入料端垂直方向的振幅應(yīng)大于排料端垂直振幅。這是因?yàn)槿肓隙擞休^大垂直方向振幅,可使該端較厚的物料有效分層,同時(shí)借助傾角,使該端多余的物料迅速向篩面中部鋪展開(kāi),使細(xì)粒物料在相對(duì)較薄的料層中分層透篩,提高了篩面的實(shí)際使用面積；當(dāng)物料到達(dá)排料端時(shí),物料已經(jīng)分好層了,這時(shí)只需要較小的垂直方向振幅即可保證細(xì)粒物料有良好的透篩條件,太大的垂直方向振幅反而擾亂了細(xì)粒物料的透篩環(huán)境。②沿篩面長(zhǎng)度方向上,從入料端開(kāi)始,物料運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)為遞減狀態(tài)。這是因?yàn)槲锪系倪\(yùn)動(dòng)速度遞減,可使物料層在整個(gè)篩面上保持一定厚度,使細(xì)粒物料在相對(duì)更長(zhǎng)范圍的篩面上分層透篩,增大篩子的實(shí)際使用面積,同時(shí),篩面沿篩長(zhǎng)方向的透篩量趨于均勻,充分發(fā)揮篩面的透篩潛力。
近幾年研制出的等厚篩和雙頻振動(dòng)篩，克服了普通振動(dòng)篩整個(gè)篩面振幅為恒定值和單位透篩能力低的缺點(diǎn)，使入料端具有更大的振幅，排料端具有和普通振動(dòng)篩相同的振幅，從而提高了工作效率。最近有學(xué)者通過(guò)對(duì)圓振動(dòng)篩或直線振動(dòng)篩改造，獲得了一種新型振動(dòng)篩——復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡振動(dòng)篩，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)力消耗少，工作效率大。該篩在入料端篩面作圓運(yùn)動(dòng)，中部篩面作橢圓運(yùn)動(dòng)，而在排料端作近似直線的弧線運(yùn)動(dòng)，且沿篩長(zhǎng)方向篩面運(yùn)動(dòng)軌跡是逐點(diǎn)變化的，沿篩長(zhǎng)方向物料運(yùn)動(dòng)速度是遞減的。這樣既提高篩分效率和工作效率，又降低生產(chǎn)成本，是一種理想的篩面運(yùn)動(dòng)方式。
2.4采用非金屬材質(zhì)篩網(wǎng)
采用薄形彈性篩網(wǎng)作為篩基，對(duì)提高振動(dòng)篩的工作效率非常有利。這種篩網(wǎng)一般用橡膠或聚氨脂材料加工而成，它能降低篩面和被篩物料之間附著力，使物料產(chǎn)生二次高頻振動(dòng)，避免篩孔堵塞，增強(qiáng)物料的通透性，并且能緩解被篩物料對(duì)篩面的機(jī)械作用，較之鋼絲篩網(wǎng)更能經(jīng)受大振幅振動(dòng)。非金屬材質(zhì)篩網(wǎng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①提高篩分效率。它可比金屬篩網(wǎng)篩分效率提高15%左右。②耐磨性能好，使用壽命長(zhǎng)。它的平均壽命是金屬篩網(wǎng)的2.5倍以上。③減少安裝時(shí)間，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。由于非金屬材質(zhì)篩網(wǎng)使用壽命大大延長(zhǎng)，減少了篩面的更換次數(shù)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率比金屬篩一般提高15%。④降低噪音，改善作業(yè)環(huán)境。金屬篩網(wǎng)在工作中除與篩箱共振外，網(wǎng)絲還產(chǎn)生一些顫動(dòng)，磨損后這種現(xiàn)象更加明顯，加上物料在箱面上的鋼性碰撞以及其它部件的顫動(dòng)，產(chǎn)生的噪音較高；非金屬材質(zhì)篩網(wǎng)整個(gè)篩板為一整體，具有一定的緩沖作用，可降低噪聲20dB(A)左右。
2.5采用多路給料方式
振動(dòng)篩一般采用的一路給料，物料供給到篩面以后，小于分離粒度的大部分物料在給料端就很快透過(guò)篩孔成為篩下產(chǎn)品，而距排料端的1/3~1/2的篩面，除了繼續(xù)起一定的篩分作用外，主要是起了運(yùn)輸作用，因而篩面的利用率不高。如果采用多路給料，相當(dāng)于增加了篩面的寬度，減少了供給到篩面上的料層厚度，有利于細(xì)粒物料很快接觸篩面通過(guò)篩孔，同時(shí)，充分地利用了篩面，減少粗顆粒不必要的運(yùn)輸路程，從而提高篩分工作效率。
2.6加強(qiáng)運(yùn)行管理
操作和維護(hù)對(duì)振動(dòng)篩性能的發(fā)揮也有一定的影響。為了使振動(dòng)篩高效率運(yùn)行，必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程精心操作，如給料要均勻、連續(xù)和適量，保證物料沿整個(gè)篩面寬度均勻分布，以利于細(xì)顆粒的透篩，獲得較高的處理能力和篩分效率。此外，還要加強(qiáng)篩機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)，如及時(shí)清理篩面和修理、更換損壞的篩面，保證設(shè)備的完好狀態(tài)。
3小結(jié)
振動(dòng)篩是篩分工藝過(guò)程的主要設(shè)備，振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)制造、工藝操作、檢修維護(hù)與運(yùn)行管理，對(duì)設(shè)備的正常、可靠運(yùn)行具有較大的影響，進(jìn)而影響工藝生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。掌握振動(dòng)篩篩分效率的影響因素和規(guī)律及提高振動(dòng)篩篩分效率的措施，對(duì)保證篩分工藝工程穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)具有重要意義。影響振動(dòng)篩篩分效率的因素很多，提高振動(dòng)篩的工作效率，要根據(jù)實(shí)際情況，綜合考慮，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，在保證處理量的前提下最大限度地提高篩分效率。目前，振動(dòng)篩產(chǎn)品正朝著大型化、重型化、空間化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化等方向發(fā)展，尋求新的振動(dòng)形式以提高處理能力和篩分效率，進(jìn)行篩分機(jī)械的系統(tǒng)優(yōu)化，解決振動(dòng)工作方式帶來(lái)的可靠性、疲勞壽命、振動(dòng)和噪聲污染問(wèn)題，研究難篩分物料的篩分技術(shù)等問(wèn)題，是振動(dòng)篩發(fā)展過(guò)程中需要不斷探索的課題。
