Quel est le principe de fonctionnement d'une machine vibrante ?

Force Motrice des Machines Vibrantes

Le fonctionnement de la machine vibrante repose principalement sur une source électromotrice. Lorsque le moteur est en marche, le bloc excentrique fixé à l'arbre du moteur tourne rapidement. Cette rotation entraîne la formation d'une force centrifuge déséquilibrée, et cette force agit comme puissance motrice principale de la machine pour produire la vibration. La force centrifuge peut être modifiée en changeant le poids du bloc ou la vitesse du moteur. Cette possibilité de réglage est essentielle pour répondre aux divers types de matériaux et aux exigences de traitement, lorsque l'on doit obtenir un niveau de vibration constant et efficace pendant le fonctionnement.

Transmission des vibrations : de la source au corps travaillant

Une fois que la source de vibration crée une force centrifuge, elle doit transmettre cette force au corps de travail de la machine, comme le châssis de tamis d'une machine de criblage vibrante. Cette transmission utilise une structure de connexion spécialement conçue, généralement composée de ressorts en caoutchouc à haute résistance ou en acier. En plus de transmettre la force, les composants élastiques vibrants améliorent l'effet d'amortissement de la transmission. Cette interaction réduit l'impact des vibrations sur les parties fixes de la machine et élimine l'usure, tout en atténuant le bruit de fonctionnement. Par conséquent, le corps de travail reçoit des motifs de vibration constants et reproductibles, selon la conception de la source de vibration et de la structure de transmission.

Manutention des matériaux : Contrôlée par le trajet de vibration

Comme nous l'avons vu, la manutention et le traitement des matériaux dans une machine vibratoire dépendent du trajet vibratoire du corps de travail. Prenons l'exemple d'un crible vibrant linéaire. Dans ce cas, le corps de travail vibre de manière linéaire. Les matériaux présents sur la surface du crible sont propulsés vers le haut et vers l'avant selon une trajectoire parabolique lorsque le corps vibre. Pendant ce temps, les matériaux plus petits que les ouvertures du crible passent à travers celui-ci, achevant ainsi le processus de criblage. Les matériaux de plus grande taille avancent et sont évacués à l'extrémité du crible. Dans une machine vibratoire circulaire, le corps de travail se déplace selon une trajectoire circulaire. La vibration du corps fait rouler et glisser les matériaux sur la surface de travail. Ce mécanisme est idéal pour le mélange des matériaux et pour la classification primaire. La conception de la machine est soigneusement adaptée à l'application prévue. Elle prend en compte de manière appropriée la granulométrie, la densité et l'humidité du matériau afin d'assurer un rendement maximal.

Conversion et contrôle de l'énergie : Assurer un fonctionnement stable

Lorsque la machine vibrante fonctionne, il y a une conversion continue d'énergie. Un bloc excentrique de la machine centrifuge* vibre et travaille. De l'énergie est fournie à la machine sous forme d'énergie électrique. Celle-ci est d'abord convertie mécaniquement par le moteur en rotation. L'énergie mécaniquement convertie est ensuite transformée en force centrifuge, puis en énergie vibratoire du corps de travail. La machine est équipée d'un système de contrôle, car la conversion d'énergie doit rester stable afin d'éviter le gaspillage d'énergie et un fonctionnement irrégulier. Le système de contrôle régule automatiquement la tension de fonctionnement, la vitesse du moteur de la machine, et le corps vibrant en fonctionnement contrôle la machine tandis que le corps se verrouille à une valeur prédéfinie. Un paramètre est fixé tandis que l'autre est réglable. Par exemple, si l'amplitude de vibration du corps de travail est inférieure à une plage de valeur définie, le système de contrôle augmentera automatiquement cette valeur. Ce système modifiera les paramètres prédéfinis du système par le contrôle de la force centrifuge exercée sur le bloc excentrique. Ceci sera dans la plage permettant de réajuster l'amplitude de vibration.

Réglage des paramètres de vibration en fonction des caractéristiques du matériau

Chaque type de matériau possède ses propres caractéristiques telles que la taille, la densité, la viscosité et l'humidité, qui doivent être prises en compte lors de la détermination du fonctionnement d'une machine vibrante. Les matériaux visqueux comme le charbon humide et l'argile nécessitent une amplitude et une fréquence de vibration élevées afin d'éviter l'agglutination et de favoriser un écoulement libre. En revanche, les matériaux tels que la farine et le ciment en poudre, dont la granulométrie est fine et la densité faible, requièrent une amplitude plus faible et une fréquence modérée pour éviter un projetage excessif et la formation de poussière. La capacité de travailler avec divers matériaux et de s'adapter à leurs différentes caractéristiques en modifiant les paramètres de la source vibratoire et en optimisant la conception du corps de travail a rendu les machines vibrantes très utiles dans les industries alimentaires, pharmaceutiques, chimiques et métallurgiques.