その核心において、振動スクリーンは、運動と重力の強力な組み合わせを使用して、材料をサイズ別に分離します。モーター駆動のメカニズムが、スクリーン表面に急速な振動を発生させ、その上に供給された材料の層を撹拌します。この撹拌は、材料をスクリーン全体に輸送すると同時に、スクリーン開口部よりも小さい粒子を落下させ、供給物を2つ以上のサイズ区分に効果的に分類します。
振動スクリーンの本質的な機能は、単に材料を揺らすことではなく、粒子をサイズ別に層別化し、各粒子が開口部を通過する統計的な機会を与える特定の動きを誘発することです。円形、直線、楕円形といった動きのタイプは、スクリーンの用途と効率を決定する重要な要素です。
機械的分離の原理
振動スクリーンは、層別化と通過確率という2つの同時的な物理的作用を通じてそのタスクを達成します。これらを理解することが、それがどれほど効果的に機能するかを把握する鍵となります。
層別化：混沌の秩序化
粒子の混合物が振動すると、材料の層全体が流体のように振る舞い始めます。この「流動化」により、小さな粒子は大きな粒子の間の隙間を通って下方に移動し、スクリーン表面に集中します。
同時に、大きな粒子は上方に移動し、材料層の最上部に浮上します。この自然な層別化、つまり層別化は、効率的なスクリーニングにおける重要な第一歩です。
通過確率：真実の瞬間
小さな粒子がスクリーン表面に到達したら、通過するために開口部に遭遇する必要があります。スクリーンの振動は、材料をデッキ全体に移動させる輸送メカニズムを提供します。
各振動サイクルは、粒子をわずかに上方に、そして前方に投げ出します。これにより、粒子は開口部に適切な角度で提示され、落下する複数の機会を得ます。振幅（振動の「投げ」または高さ）と周波数の組み合わせが、各粒子が得る機会の数を決定します。
振動スクリーンの構造
設計は様々ですが、すべての振動スクリーンは、協調して機能するいくつかの基本的なコンポーネントを共有しています。
振動駆動部
これは機械の心臓部です。通常、偏心シャフトまたは一対の不平衡ウェイトに接続された電動モーターです。シャフトまたはウェイトが回転すると、強力で一貫した遠心力が発生し、スクリーンの動きを生み出します。これらのコンポーネントのサイズと速度は、目的の動きのタイプ、周波数、振幅を生成するように精密に設計されています。
スクリーンデッキとメディア
スクリーンデッキは、実際のスクリーニング表面であるスクリーンメディアを保持する剛性のあるフレームです。このメディアは、織りワイヤーメッシュ、穴あき鋼板、または成形されたポリウレタンやゴムパネルである場合があります。
メディアの選択とその開口部（アパーチャ）のサイズは、処理される材料と最終製品の目的のサイズによって決定されます。
サスペンションシステム
スクリーンボックスとデッキアセンブリの振動する「ライブフレーム」全体は、通常、頑丈なコイルスプリングまたはゴム製緩衝材で構成されるサスペンションシステムを介して支持構造の上に置かれています。
これらのスプリングは、強力な振動を周囲の構造から隔離し、エネルギーが材料に集中し、建物全体を揺らさないようにします。
トレードオフの理解：動きが機能を定義する
振動スクリーン間の最も重要な差別化要因は、それらが生成する動きのタイプです。各タイプには明確な利点があり、異なるタスクに適しています。
円形運動スクリーン
これらは業界の主力であり、一次および粗分離（スカルピング）によく使用されます。スクリーンボックス全体が均一な円を描いて動きます。
この動きは非常にアグレッシブで、大量のアプリケーションで優れた処理能力を提供します。ただし、スクリーン開口部に非常に近いサイズ（「ニアサイズ」粒子）の粒子を非常に正確に分離しようとすると、その有効性が低下する可能性があります。
直線運動スクリーン
水平スクリーンとも呼ばれ、これらの機械は2つの逆回転する振動モーターを使用して直線運動を生成します。この動きは材料を上方に持ち上げ、前方に進め、デッキ全体に移動させます。
直線運動は層別化に優れており、最大の効率が要求される微細分離、脱水、洗浄用途に最適です。一般に、円形運動よりもアグレッシブではありません。
一般的な落とし穴：目詰まりとペギング
最も一般的な操作上の問題は、目詰まり（blinding）またはペギング（pegging）です。これは、ニアサイズの粒子がスクリーン開口部に詰まり、それらを塞いでスクリーンの有効な開口面積を減少させることで発生します。
これは、水分によって微細な粒子がくっつくこと（目詰まり）や、不規則な形状の粒子が物理的に開口部に詰まること（ペギング）が原因で発生する可能性があります。解決策には、スクリーンメディアタイプの変更、自己洗浄スクリーンメディアの使用、またはスクリーンの動作パラメータの調整などがあります。
目標に合った適切な選択をする
最適な振動スクリーンは常に、その設計と動きのプロファイルが特定の材料と望ましい結果に合致するものです。
- 大量のスカルピングまたは粗いサイズ分けが主な焦点である場合：堅牢な円形運動傾斜スクリーンが最も効果的で経済的な選択肢です。
- より微細な材料の精密な分離が主な焦点である場合：直線運動スクリーンは、高効率の微細スクリーニングに必要な優れた層別化を提供します。
- 骨材の脱水または材料の洗浄が主な焦点である場合：わずかな上り坂の角度に設定されることが多い直線運動スクリーンは、水を除去するための業界標準です。
- 粘着性、湿った、またはスクリーニングが困難な材料の処理が主な焦点である場合：目詰まりに耐えるように設計された特殊な高周波スクリーンまたは楕円運動スクリーンを検討してください。
振動、層別化、輸送の相互作用を理解することで、正確で効率的な材料分離を達成するための適切な装置を選択し、操作することができます。
要約表：
| スクリーン運動タイプ | 最適な用途 | 主な特徴 |
|---|---|---|
| 円形運動 | 一次/粗分離（スカルピング） | アグレッシブ、高処理能力 |
| 直線運動 | 微細分離、脱水、洗浄 | 優れた層別化、高効率 |
| 楕円運動 | 粘着性/湿った材料 | 目詰まりに強い、特殊な用途 |
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