سرند ارتعاشی — دانهبندی دقیق با کنترل ارتعاش و جدایش چندمرحلهای
سرند ارتعاشی (Vibrating Screen) یکی از اصلیترین تجهیزات در فرآیند دانهبندی مواد معدنی، شن و ماسه و مصالح ساختمانی است. وظیفه این دستگاه جداسازی ذرات بر اساس اندازه است تا خروجی هر مرحله از خردایش دقیق و یکنواخت باشد.
در سیستمهای مدرن آلتای ماشین، سرندها با بهرهگیری از موتورهای ویبره بالانسشده، اتصالات لاستیکی ضدارتعاش، صفحات مقاوم در برابر سایش و سیستم توزیع یکنواخت بار طراحی میشوند تا دقت جداسازی در ظرفیتهای بالا حفظ شود.
ساختار و نحوه عملکرد
مواد پس از خردایش اولیه از طریق نوار نقاله یا فیدر وارد سطح سرند میشوند. حرکت ارتعاشی، حاصل دوران همزمان دو ویبراتور در جهتهای مخالف است که باعث نوسان یکنواخت کل بدنه سرند میشود.
زاویه شیب و دامنه ارتعاش تعیینکننده سرعت عبور مواد و میزان جدایش است.
صفحات توری سرند میتوانند از جنس فولاد ضدسایش، پلیاورتان یا لاستیک مخصوص انتخاب شوند تا در برابر خورندگی و سایش مقاومت داشته باشند.
در طراحیهای چندطبقه، هر طبقه وظیفه جداسازی یک بازه دانهبندی مشخص را دارد؛ بهطور مثال، مواد ریزتر از ۵ میلیمتر از لایه اول عبور کرده و مواد درشتتر به مراحل بالاتر منتقل میشوند.
ویژگیها و مزایا
دقت بالا در دانهبندی: طراحی چندطبقهای و کنترل دقیق ارتعاش.
مصرف انرژی پایین: استفاده از ویبراتورهای الکتریکی با راندمان بالا.
طول عمر بالا: استفاده از اتصالات انعطافپذیر و صفحات مقاوم به سایش.
قابلیت تنظیم شیب و دامنه: متناسب با نوع ماده و رطوبت آن.
کارکرد بیصدا و بدون لرزش انتقالی: استفاده از پایههای دمپر لاستیکی.
تعویض سریع توریها: طراحی کشویی و سیستم قفل ایمن برای کاهش زمان توقف.
مناسب برای معادن خشک و مرطوب: امکان شستوشوی همزمان با اسپری آب در مدلهای خاص.
اصول فیزیکی عملکرد
حرکت ارتعاشی باعث اعمال دو نیروی اصلی به مواد میشود:
۱. نیروی گریز از مرکز: برای پخش یکنواخت مواد روی سطح توری.
۲. نیروی عمود بر صفحه: برای عبور ذرات کوچک از سوراخها.
تعادل این دو نیرو، راندمان سرند را تعیین میکند. افزایش بیش از حد دامنه، موجب پرش ذرات و کاهش دقت میشود؛ درحالیکه دامنه کم، باعث گرفتگی و کاهش ظرفیت میگردد. طراحی آلتای ماشین با استفاده از آنالیز دینامیکی (Dynamic Simulation) بهترین توازن را بین این دو نیرو ایجاد کرده است.
کاربردها
جداسازی مواد در خطوط تولید شن و ماسه
تفکیک مواد معدنی در معادن فلزی و غیرفلزی
استفاده در صنایع بازیافت مصالح ساختمانی
طبقهبندی خوراک ورودی کارخانههای آسفالت
کنترل کیفیت نهایی محصولات خردایششده
نگهداری و سرویس دورهای
بازرسی روزانه شامل بررسی وضعیت ویبراتورها، اتصالات، صدای غیرعادی و تمیزی سطح توری است.
هفتهای یکبار باید پیچهای نگهدارنده و پایهها بررسی و سفت شوند. هر ماه گریسکاری یاتاقانها، کنترل میزان ارتعاش با لرزهسنج و تعویض توریهای آسیبدیده انجام گیرد.
در محیطهای مرطوب، پس از پایان شیفت کاری، شستوشو و خشککردن سطح توری الزامی است تا از خوردگی جلوگیری شود.
نکات ایمنی در بهرهبرداری
هیچگاه نباید در زمان روشن بودن دستگاه روی سطح سرند یا شاسی آن ایستاد.
پیش از هرگونه تعمیر، برق اصلی باید قطع و قفلگذاری شود.
استفاده از کفش ایمنی و گوشگیر برای اپراتور الزامی است.
برای جلوگیری از پرتاب مواد، نصب کاور محافظ اطراف دستگاه ضروری است.
در مدلهای دارای سیستم شستوشو، فشار آب نباید از حد مجاز تجاوز کند.
مقایسه کلی سرند ارتعاشی با سایر دستگاههای جدایش
در مقایسه با سرند گریزلی، دقت جداسازی بالاتری دارد و برای مواد ریزدانه مناسبتر است. نسبت به سرند دوار (Trommel)، مصرف انرژی کمتری دارد و نگهداری آسانتری ارائه میدهد. در مقابل کلاسیفایرها، ظرفیت بالاتر ولی دقت کمتری در محدوده میکرونی دارد. برای مواد تر، عملکرد سرند ارتعاشی از نظر پایداری و تمیزکاری بهتر است.
نکات مهندسی طراحی
استفاده از تحلیل مودال (Modal Analysis) برای جلوگیری از رزونانس بدنه.
طراحی مسیر جریان مواد بر اساس زاویه بحرانی لغزش (Critical Slope).
نصب سیستم پایش آنلاین ارتعاش (Vibration Monitoring System) برای کنترل سلامت یاتاقانها.
استفاده از لاستیکهای نئوپرن در محل تماس موتور و بدنه برای جذب ارتعاشات ناخواسته.
در مدلهای بزرگ، استفاده از شاسی جعبهای تقویتشده جهت توزیع یکنواخت نیروها.
سوالات متداول
۱. تفاوت سرند ارتعاشی با سرند دوار چیست؟
سرند دوار با چرخش استوانهای مواد را جدا میکند و برای دانههای درشت مناسب است، اما سرند ارتعاشی با ارتعاش صفحهای، برای دقت بالا و مواد ریز کاربرد دارد.
۲. توریها هر چند وقت یکبار باید تعویض شوند؟
بسته به نوع ماده، بین ۲ تا ۶ ماه. در معادن سنگآهک عمر طولانیتر و در معادن بازالت یا سیلیس عمر کوتاهتر دارند.
۳. چگونه میتوان ظرفیت سرند را افزایش داد؟
با افزایش زاویه شیب، تمیزکردن منظم سطح توری و اطمینان از توزیع یکنواخت خوراک روی سطح.
۴. علت لرزش بیش از حد چیست؟
احتمال شکستگی فنرها، تنظیم نبودن وزنههای ویبره یا سفت نبودن اتصالات پایه.
۵. آیا امکان استفاده در محیطهای مرطوب وجود دارد؟
بله، با استفاده از موتورهای IP66 و سیستم تخلیه آب مناسب، سرند ارتعاشی در محیطهای مرطوب عملکرد مطلوبی دارد.
