Устройство для ядерно-геофизического экспресс-анализа горных пород

 

Изобретение относится к радиационным методам анализа материалов и может быть использовано для исследования свойств рудных материалов на транспортере. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит две первые направляющие 3, две первые вертикальные тяги 5, два первых колеса 7, ось 8, имеющую П-образный изгиб, груз 11, вторые направляющие 12, вторые тяги 13, пружину 14, вторые колеса 15, вторую ось 16, имеющую П-образный изгиб, и датчик 19. 3 ил.

Изобретение относится к исследованию материалов радиационными методами путем пропускания излучения через материал и предназначено для использования в горном деле для определения свойств крупнообломочного материала без предварительного дробления, транспортируемого непосредственно из добычного забоя. Известно устройство, перемещаемое по исследуемой поверхности с помощью тяг, концы которых прикреплены к оси катящегося по поверхности полого барабана. Подвешенный к внутренней части оси ядерно-геофизический датчик с источником и детектором излучений удален от пород на минимальное расстояние и следует по огибающей исследуемой поверхности. Это устройство имеет ряд недостатков. Область его применения ограничивается наличием экранирующего излучение барабана. Кроме того, поскольку датчик направлен всегда вертикально вниз, при движении по наклонной поверхности интервал датчик - порода будет возрастать, что отражается на точности анализа. Из известных технических решений ближайшим к изобретению является устройство для ядерно-геофизического эксресс-анализа горных пород, перемещаемых транспортером, содержащее датчик с источником и детектором, две неподвижные направляющие, две вертикальные тяги, жестко соединенные между собой и установленные с возможностью вертикального перемещения относительно неподвижных направляющих, два колеса, ось, имеющую П-образный изгиб, на коренных шейках которой установлены с возможностью поворота вертикальные тяги, а на шатунных - колеса и груз, закрепленный на вертикальных тягах. Недостатком известного устройства является недостаточная точность при измерениях на рудной массе большой крупности. Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит вторые направляющие, закрепленные на П-образном изгибе первой указанной оси, вторые тяги, установленные во вторых направляющих с возможностью перемещения в плоскости первой П-образной оси и перпендикулярно ее оси поворота вокруг коренных шеек, пружину расположенную между вторыми направляющими и вторыми тягами, вторые два колеса, вторую ось, имеющую П-образный изгиб, на коренных шейках которой установлены вторые колеса, а на шарнирных - вторые тяги с возможностью поворота, причем датчик неподвижно закреплен на П-образном изгибе второй оси, а диаметр вторых колес по крайней мере в два раза меньше диаметра первых. На фиг.1 показано предлагаемое устройство, поперечное сечение; на фиг. 2, 3 поясняется принцип действия устройства. Устройство содержит расположенные над рудной поверхностью 1 опоры 2, направляющие 3, неподвижно закрепленные на опорах, перекладину 4, первые вертикальные тяги 5 с шарнирными головками 6, первые колеса 7, ось 8, имеющую П-образный изгиб, на коренных шайках 9 которой установлены первые вертикальные тяги, а на шатунных шейках 10 - первые колеса, и груз 11, закрепленный на перекладине. Устройство также содержит вторые направляющие 12, вторые тяги 13, пружину 14, вторые колеса 15, вторую ось 16, имеющую П-образный изгиб, на коренных шайках 17 которой установлены вторые колеса, а на шатунных шейках 18 - вторые тяги, датчик 19 с источником и детектором закреплен на П-образном изгибе второй оси. Диаметр вторых колес в два раза меньше диаметра первых. На чертеже обозначены также головки 20 и 21 первых и вторых тяг соответственно, наклонная поверхность 22, выступ 23. Устройство работает следующим образом. На горизонтальной поверхности (фиг.1), благодаря действию силы массы Р груза 11, коренные шейки 9 занимают крайнее нижнее положение. Вторые направляющие 12 и закрепленные в них вторые тяги 13 при этом вертикальны. Вследствие действия пружины 14 концы вторых тяг 13 давят на П-образный изгиб второй оси 16, а закрепленный на ней датчик 19 занимает крайнее нижнее положение. При этом датчик находится на минимальном удалении h от рудной поверхности 1. На фиг.2 и 3 поясняется работа устройства при его взаимодействии с поверхностью рудной массы, движущейся справа налево. При этом примем следующие предположения: первые колеса 7, обеспечивающие согласование с неровностями первого порядка, движутся по наклонной поверхности 22, а малые колеса 15 взаимодействуют с наклонной поверхностью 22 и с выступом 23, свободно проходящим между первыми колесами; масса колес, осей, датчика по сравнению с весом груза Р и упругой силой пружины 14 - p - достаточно мала. Элементы устройства обладают абсолютной жесткостью. Вследствие действия массы груза 11 при прохождении устройства на наклонной поверхности 22 плоскость первой оси 8 расположена перпендикулярно рудной поверхности, поскольку ее вращение вокруг точки 0₁, то есть движение по траектории q-q, привело бы к деформации колеса 7, что противоречит условию. Вращение первой оси 8 при смещении точки О^ʹ₁вдоль линии Q-Q с одновременным подъемом точки О₁ (то есть подъемом первых тяг 5 по вертикали) также невозможно вследствие того, что сила Р, по условию, много больше всех других действующих сил. Под действием нормально направленной к рудной поверхности 1 силы p, создаваемой пружиной 14, вторая ось 16 займет энергетически наиболее выгодное нормальное положение к рудной поверхности 1. Датчик 19 при этом будет параллелен поверхности 1 и удален от нее на минимальное расстояние h. При дальнейшем перемещении устройства относительно исследуемой поверхности (фиг.3) вторые колеса упираются в выступ 23, свободно проходящий между первыми колесами. При этом вторые колеса временно останавливаются, а вторая ось под действием вторых тяг 13, вращаясь против часовой стрелки, после отрыва вторых колес от точки касания а занимают положение, перпендикулярное стенке выступа 23. Точка касания первых колес 7 при этом переместится из точки а в точку b. Датчик же будет удален от стенки выступа 23 опять на минимальное расстояние h. При дальнейшем движении вторые колеса будут перемещаться вертикально вверх вдоль вертикальной стенки до тех пор, пока точка касания колес не достигнет верхней грани выступа 23. После чего вторая ось 16, вращаясь в обратном направлении, постепенно примет вертикальное положение, а датчик горизонтальное. Приведенный пример показывает, что предложенное устройство приобретает качественно новое свойство, обеспечивающее возможность перемещения датчика даже по вертикальной стенке выступа. Техническое преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что при экспресс-анализе порций транспортируемого непосредственно из забоя рудного сырья, содержащего крупнообломочный материал, датчик, датчик, благодаря вторым колесам будет всегда ориентирован параллельно рудной поверхности и удален от нее на минимальное и равное расстояние, что необходимо для минимизации погрешности измерений. Благодаря наличию первых больших колес устройство будет беспрепятственно перемещаться и по крупным блокам пород, что и обеспечивает повышение точности.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЯДЕРНО-ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗА ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее датчик с источником и детектором, две неподвижные направляющие, две вертикальные тяги, жестко связанные между собой и установленные с возможностью вертикального перемещения относительно неподвижных направляющих два колеса, ось, имеющую П-образный изгиб, на коренных шейках которой установлены с возможностью поворота вертикальные тяги, а на шатунных - колеса, и груз, закрепленный на вертикальных тягах, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, устройство дополнительно содержит вторые направляющие, закрепленные на П-образном изгибе первой указанной оси, вторые тяги, установленные во вторых направляющих с возможностью перемещения в плоскости первой П-образной оси и перпендикулярно ее оси поворота вокруг коренных шеек, пружину, расположенную между вторыми направляющими и вторыми тягами, вторые два колеса, вторую ось, имеющую П-образный изгиб, на коренных шейках которой установлены вторые колеса, а на шатунных - вторые тяги с возможностью поворота, причем датчик неподвижно закреплен на П-образном изгибе второй оси, а диаметр вторых колес по крайней мере в два раза меньше диаметра первых.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 32-2000

Извещение опубликовано: 20.11.2000        

---