Visant les problèmes de perte facile de composants, de faible efficacité de criblage et de consommation d'énergie élevée de l'existanttamis à trommel à compostutilisé dans l'industrie du compostage, un tamis trommel, un nouveau mode de transmission a été conçu et un dispositif de tamis de nettoyage a été ajouté. Le modèle mathématique du mouvement des particules de matériaux de la machine à tamis à rouleaux a été établi, les paramètres structurels des composants clés ont été déterminés et les principaux facteurs affectant les performances de travail de la machine à tamis à rouleaux ont été testés et analysés. Sur la base de l'effet de criblage optimal, la combinaison optimale de paramètres d'efficacité de criblage et de consommation d'énergie a été analysée en utilisant un test à trois facteurs et cinq niveaux avec le volume d'alimentation, la vitesse de rotation et l'angle d'inclinaison de la machine de criblage à tambour comme facteurs de test. Les résultats montrent que lorsque le débit d'alimentation est de 39,6 t/h, la vitesse du rouleau est de 12,4 tr/min et l'angle du rouleau est de 5,6 ? Lorsque l'effet de criblage de la machine à tamis à rouleaux est le meilleur, l'efficacité du criblage est de 96 % et la consommation électrique est de 2,55 kW. Selon le test en usine, dans des conditions de combinaison optimale de paramètres, l'efficacité du criblage est de 95 %, la consommation électrique est de 2,69 kW et l'erreur relative entre le modèle et le résultat prévu est de 1,1 % et 5,5 %, répondant aux exigences de qualité du criblage des matériaux.
Avec l'amélioration progressive des conditions de vie de la population, selon les grandes lignes du développement de l'alimentation et de la nutrition en Chine (2014-2020), la viande et les œufs du pays
La consommation et la proportion de lait ont augmenté d'année en année (1-4). Dans le même temps, l'industrie de l'élevage à grande échelle se développe rapidement et les sites d'élevage et de volaille à grande échelle conduisent progressivement à ce que la pollution par le fumier du bétail et de la volaille devienne un facteur important menaçant la production industrielle et la santé des personnes [5-6]. Le compostage du fumier est l'une des méthodes les plus importantes dans le traitement du fumier de bétail.
Anneau. L'équipement de criblage est un équipement important pour assurer le bon processus de compostage du fumier du bétail et de la volaille. Dans le processus de compostage, de gros équipements tels qu'un retourneur et un bac de compostage vertical sont nécessaires pour retourner ou mélanger les matériaux de compostage afin de fournir un bon environnement de fermentation. S'il y a un grand nombre de pierres, de plastiques, de cordes et d'autres débris, une collision à long terme-avec les pièces d'agitation de l'équipement réduira la durée de vie de l'équipement de compostage ou même détruira directement l'équipement de compostage. Dans le même temps, en raison de la nécessité d'ajouter un grand nombre de charges contenant du carbone dans le processus de compostage pour garantir que le matériau a la valeur de pH, la teneur en eau, le rapport carbone-azote et la taille des particules des matières premières appropriés, après le processus de compostage, il faut éliminer les grosses charges n'ayant pas réagi, seul l'engrais est réservé. Par conséquent, l'équipement de criblage peut non seulement éliminer les impuretés des matériaux lors de l'étape de pré-compostage, réduire la perte d'équipement de compostage, mais également assurer le traitement en douceur des matériaux ultérieurs lors de l'étape de post-compostage, en recyclant les charges pour contrôler les coûts.
Pour le problème du criblage des matériaux de compost, le développement national de différents équipements de criblage, notamment le tamis à trommel à compost, le tamis à secousses, le tamis à rouleaux, le tamis à rouleaux, etc. . 14]
Le coût d'investissement unique-d'un écran vibrant est faible, mais en raison de ses caractéristiques de fonctionnement, le degré de dommage des objets durs sur la surface de l'écran est plus important et le nettoyage facile de l'écran en pâte est gênant. Le tamis à disque a une forte capacité de rotation des matériaux et une forte résistance à l'usure, mais son utilisation est limitée par l'ouverture, il ne convient pas au criblage des matériaux après l'étape de compostage. En tant qu'équipement de criblage rotatif, la machine de criblage à rouleaux fonctionne sans problème et est largement utilisée dans la classification, la sélection et le tri des minéraux [15-23], mais elle est rarement signalée dans l'industrie du compostage. Le mode de transmission mécanique traditionnel des machines à tamis à rouleaux utilisé par certaines entreprises est compliqué à installer et directement appliqué dans l’industrie du compostage. En raison de la capacité de traitement élevée, des arbres cassés et d'autres phénomènes se produisent souvent, et en raison de la particularité des matériaux de compostage (humidité élevée et forte corrosion), la structure des rayons est facile à endommager. À l'heure actuelle, la plupart des équipements de criblage du compost sont empruntés à d'autres industries, ce qui résout certains problèmes liés au criblage des matériaux de compost. Cependant, il ne peut pas bien s'adapter aux caractéristiques des matériaux de compost, qui sont sujets au criblage des pâtes, à la corrosion facile des composants et à la consommation d'énergie élevée avec une grande capacité de traitement, ce qui affecte sérieusement la qualité de l'opération de criblage.
Afin de résoudre les problèmes tels que le mode de transmission mécanique complexe du tamis à trommel de compost traditionnel, le tamis à pâte facile, la faible efficacité de criblage et la charge importante appliquée dans l'industrie du compostage, ce document conçoit une machine de tamis à rouleaux à roue de support de type transmission externe, le mode de transmission de type arbre central est converti en mode de transmission de l'engrenage à chaîne à rouleaux, augmente la capacité portante du tamis à rouleaux, évite les dommages dus à la corrosion de la transmission et des pièces de support ; Dans le même temps, le dispositif de nettoyage d'écran est ajouté. Pendant le fonctionnement du tamis à rouleaux, le tamis est continuellement brossé et gratté pour garantir que le tamis à rouleaux n'est pas collé sur une grande surface, améliorer l'efficacité du criblage et réduire la charge du rouleau. L'analyse de régression et l'analyse de la surface de réponse ont été utilisées pour obtenir la meilleure combinaison de paramètres de travail, ce qui a fourni une base technique et théorique pour améliorer davantage les performances de dépistage.
La structure principale de la machine à tamis à rouleaux est illustrée à la figure 1, qui convient au nettoyage des matériaux et à l'élimination des impuretés. La machine à tamis à rouleaux est principalement composée d'une entrée et d'une sortie, d'un système de transmission, d'un dispositif de nettoyage d'écran, d'un cadre et d'un couvercle extérieur, d'un rouleau et d'autres composants clés.
1.2 Principe de fonctionnement La puissance de sortie du moteur est connectée à l'entrée de puissance du réducteur pour fournir une puissance de fonctionnement suffisante à la machine à cribler à tambour, tandis que la puissance requise pour la rotation du tambour est adaptée et transmise via un entraînement par chaîne à double ou simple rangée. Le matériau de compost est transporté par le convoyeur à bande et pénètre dans la cavité interne du tamis à rouleaux sous l'action de l'agrégat au niveau de la bouche du matériau humain. Le tambour rotatif à grande vitesse-utilise le dispositif de plaque de copie sur la paroi interne pour copier le matériau à plusieurs reprises jusqu'au point le plus élevé de la cavité interne, puis utilise la gravité pour tomber, et les particules de matériau traversent l'écran à plusieurs reprises à travers ce processus. Et parce que le tambour est placé sur le cadre avec un certain angle d'inclinaison, dans chaque processus de copie de matériau, les particules de matériau se déplacent progressivement vers l'orifice de décharge, à travers ces particules qualifiées et réciproques à travers le tamis dans la bande transporteuse sous l'équipement, l'étape suivante est effectuée, les matériaux non qualifiés par la collecte du port de décharge.
Le tambour tamis est la partie active centrale du tamis à tambour. La possibilité de tamiser efficacement le matériau au cours du processus de criblage dépend des propriétés du tambour, notamment du diamètre du tambour, de la longueur du tambour et de l'angle d'inclinaison du tamis du tambour, ainsi que d'autres paramètres structurels, ainsi que de la vitesse du tambour et d'autres paramètres de mouvement. La forme de mouvement des particules de matériau sur la surface du crible détermine dans une certaine mesure l'effet de criblage final de l'équipement de criblage [24]. Le mouvement des particules dans le tambour est analysé et la relation entre les paramètres structurels et les paramètres de mouvement est obtenue, ce qui est utile pour déterminer les paramètres structurels de base et le modèle de mouvement de base du tambour, et fournit la base théorique et l'orientation de conception pour la conception future du tamis à tambour.
2.1 Analyse dynamique des particules dans l'écran La loi du mouvement d'une seule particule dans le tambour est illustrée à la figure 2. La ligne pointillée est la trace du mouvement des particules dans un cycle de mouvement. Sans tenir compte de la collision, la trajectoire de mouvement des particules dans le tambour est composée de l'arc le long de la paroi interne du tambour dans la partie avant et de la parabole s'éloignant de la paroi du tambour dans la partie arrière. Particules dans la surface du tamis, friction fournie par le tambour et sa propre gravité, particules avec le tambour pour effectuer un mouvement circulaire, en cours de mouvement, lorsque la force résultante n'est pas suffisante pour fournir la force centrifuge requise pour le mouvement circulaire, les particules matérielles du tambour, à une certaine vitesse, effectuent un mouvement parabolique et reviennent à la surface du tamis.
Le mouvement des particules dans le processus de criblage proprement dit est illustré à la figure 3.
Le modèle mathématique est donc établi. Premièrement, on suppose qu’il n’y a pas de glissement relatif entre la particule et la surface de l’écran, et comme il s’agit d’une analyse de particule unique, il est nécessaire
Ignorez les interactions entre les particules. L'analyse de la force du mouvement des particules est présentée dans la FIG. 4.. Dans ce cas, l'angle entre la particule et le plan horizontal est .
2.3 Le dispositif de transmission est le contact excessif entre l'arbre rotatif de la machine de tamisage à rouleaux à arbre central traditionnel et le matériau de compost, entraînant des dommages par corrosion, et la charge sur l'arbre central conduisant à un arbre cassé, ainsi que le coût élevé du grand engrenage extérieur engrenant, un mode de transmission à engrènement extérieur à engrenages et chaînes est spécialement conçu, comme le montre la figure 6. En termes de transmission, la chaîne adopte le type segmenté. Comme le montre la figure 7, la chaîne segmentée est reliée via la patte de support, et la chaîne est reliée de manière fixe à la paroi extérieure du rouleau par la patte de support. Différent de la chaîne intégrale traditionnelle avec un seul joint, la clé est efficacement glissée, ce qui peut remplacer efficacement toute la chaîne si elle est partiellement endommagée et faciliter la maintenance. En termes de support global, le poids du cylindre de tamis d'origine de l'arbre et des rayons supporte tous les quatre roues de support et le côté support, la clé sous la capacité de traitement élevée, la broche pour supporter le couple de transmission rotatif et supporter le poids total du cylindre de tamis peut entraîner un arbre cassé, des dommages aux rayons, des dommages à l'écran et d'autres problèmes. Il n'y a aucune pièce de rechange dans le tamis, ce qui réduit le contact entre le matériau du compost et les pièces de l'équipement et réduit les pertes par corrosion. En termes de charge, le mécanisme de transmission placé à l'extérieur du tambour augmente le couple apporté par le moteur au tambour, et la charge que peut supporter le tamis à tambour augmente en conséquence.
Grâce à la simulation, le couple maximal du tambour lors du processus de criblage de la quantité d'alimentation maximale a été obtenu et la position de la chaîne a été calculée
Pour la charge tangentielle, la chaîne 28A avec un joint de niveau A-P=44.45mm est sélectionnée et sa charge de traction est de 200MPa.
Le diamètre de l'anneau où se trouve la chaîne est de 1 540 mm, la hauteur de la limite de la chaîne est de 41,5 mm, le nombre de maillons de la chaîne est calculé comme z =112.38 et le nombre pair de maillons de la chaîne est pris comme 112 après arrondi. La vitesse de sortie du réducteur est de 93 tr/min et la vitesse maximale requise par le test tardif est de 14 tr/min, c'est-à-dire que le rapport de transmission est de 6,64 et la formule de calcul du nombre de vitesses z est
2.4 Dispositif de criblage Étant donné que la teneur en humidité des matériaux de compost est supérieure à celle des matériaux de criblage généraux, il y a un taux de perte important lorsque le matériau est criblé, ce qui donne lieu à un tamis en pâte. Pour résoudre ce problème, le dispositif de dépistage est ajouté.
Comme le montre le dispositif de nettoyage de tamis à trommel à compost, il est composé d'un treillis de tamis, d'un rouleau de brosse de nettoyage de tamis, d'un cadre de support et d'un mécanisme de stabilisation à ressort. Placé sur le côté incliné du rouleau, l'utilisation de son propre mécanisme de gravité et de ressort imposé par la force élastique, le rouleau de brosse de nettoyage et l'écran sont étroitement solides, et les deux extrémités du rouleau de brosse de nettoyage à travers le roulement et le support sont connectés pour garantir que le rouleau de brosse de nettoyage peut être fixé avec la rotation du rouleau. Dans le même temps, la configuration contrôlée par ressort pour absorber le rouleau de brosse de l'écran de nettoyage à travers le cadre de support pour apporter le type de vibration, il plus l'écran à rouleau pour compléter son contrôle de type transport uniquement.
