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振动磨中磨介的四种运动形式

振动磨是一种利用振动原理来进行物料粉磨的设备,它是一个在线性和非线性支承的弹性体与离散体相互的稱合结构。振动磨的种类很多,按振动结构分类,可分为惯性式和偏旋式(曲轴回转式);按磨筒的放置可分为卧式和立式;按磨筒的数量可分为单筒式和多筒式。

    振动磨双圆筒上固定有振动器,由电动机通过晓性联轴器或万向联轴器带动振动器的轴旋转,振动器的旋转轴上带有偏心块,由于带偏心块轴的旋转使双圆筒做近似的圆振动。筒体内充填研磨介质(钢棒或钢球)和待粉磨的物料,物料从上圆筒的进料口进入,上圆筒内粉磨完毕的物料流入下圆筒继续粉磨,最后从下圆筒的出料口排出。筒体做圆振动时,筒内的介质和物料在筒内翻转,互相冲击,这种有规律的翻转、冲击和介质的自转,使物料在短时间内得到粉碎,并达到最佳的粉碎效果。

    振动磨筒内研磨介质的运动状态,决定着振动磨的功率消耗、生产率的高低、粒度大小、粒度分布和粒形等,而研磨介质的运动状态,取决于振动磨的振动频率、振幅和轨迹及研磨介质的形状、配比、密度和填充率。当振动磨连续振动时,振动磨磨筒内研磨介质亦作激烈地运动,研磨介质群围绕筒体中心的运动不但主要表现为冲击碰撞,而且单个研磨介质还绕自身的几何轴线剧烈地旋转和绕介质群公转。与此同时,就研磨介质整体而言,还产生与激振器旋转方向相同的旋转运动,这种运动是有规律的,每层介质几乎固定在一定的回转半径上,研磨介质群体旋转的频率大致等于振动频率的1%,这将使研磨介质和被磨物料作为一个整体在磨筒内缓慢地旋转,有利于物料混匀、保证粉磨产品性质稳定的作用。

    据有关试验观察,振动磨研磨介质的运动可分为四种运动:

(1)研磨介质随筒体作剧烈的振动;

(2)单个研磨介质绕自身的几何轴线作自转运动;

(3)单介质随群体公转;

(4)研磨介质群整体作与激振器旋转方向相同的循环运动。

    在这四种运动的共同作用下,作用到被磨物料上的力有四种:

(1)高频振动的研磨介质对物料的冲击力;

(2)研磨介质群循环运动对物料的研磨力;

(3)单介质随群体公转对物料的挤压力;

(4)研磨介质绕自身几何轴线自转运动对物料的剥削力、切削力。

    在这四种力的共同作用下,振动磨筒体内的物料被有效地粉磨。另一方面,被磨物料在其原来的结构上往往就存在着一些裂缝,当物料在高频振动力的作用下,这些裂缝都成为应力集中区,处于周期应力状态,从而使这些裂缝迅速扩大而达到破坏。即使被磨物料没有裂缝的地方,在高频振动力的作用下,也会逐渐产生裂缝,使物料被磨碎。

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