Устройство для разделения сыпучих материалов

 

Использование: в вибрационной технике для сепарации сыпучих материалов, преимущественно влажных, склонных к слипанию. Существо изобретения: для повышения эффективности, за счет повышения производительности, устройство снабжено размещенным в линии привода механизмом изменения частоты колебаний, а решетный стан сопряжен с вибровозбудителем посредством плоских фланцев с направляющими элементами, выполненными с возможностью вертикального перемещения относительно вибровозбудителя, перемещающегося в горизонтальной плоскости. 10 ил.

Изобретение относится к вибрационной технике для сепарации сыпучих материалов на фракции, преимущественно влажных, склонных к слипанию, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например литейном производстве или сельском хозяйстве.

Известно устройство ударной очистки сита, состоящее из рамы, привода маятникового молота в виде рычага с набором грузов масс рычага и ударника, ситовой поверхности с воронками подачи пульпы и приема подрешетного продукта. При работе устройства молот свободно падает и ударяет по штоку, сопряженному с ситом. Происходит очистка сита от застрявших зерен, при этом твердая фаза пульпы разделяется на два класса крупности. Сущность устройства заключается в том, что для снижения реактивных ударных нагрузок на вал привода применен дополнительный набор грузов регулирования массы рычага. Воздействие вектора ударных импульсов на сито проектируется на вертикальную и горизонтальную составляющие силы. Это уменьшает эффективность воздействия [1] .

Известен также грохот, состоящий из подпружиненного короба с поперечными щелями в основании, покрытых гибким ситом, связанным с коробом и ударным элементом с помощью гибких связей. При работе устройства гибкое сито под воздействием направленных колебаний короба и ударного элемента приобретает в горизонтальной плоскости возвратно-поступательное движение относительно подситника. Происходит очистка отверстий и повышается производительность грохота. Кроме того, создается дополнительный момент сил, способствующий возникновению бегущей по ситу волны, что улучшает самоочистку сита [2] .

Однако воздействие ударного элемента в горизонтальной плоскости на гибкое сито является менее эффективным, так как ударные воздействия затухают в нем. Кроме того, удалять застрявшие зерна целесообразнее в вертикальном направлении.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для просеивания сыпучих материалов, сообщающее просеивающей поверхности сложные колебания дебалансом, вращаемым относительно центра в двух взаимно перпендикулярных плоскостях [3] .

Недостатками устройства для просеивания сыпучих материалов являются невысокая производительность и малая эффективность сепарации из-за недостаточного разрыхления сыпучего материала по сравнению с процессом истечения частиц смеси. Кроме того, все упомянутые устройства работают с постоянной частотой колебаний.

Целью изобретения является повышение эффективности за счет повышения производительности при разделении преимущественно влажных, склонных к слипанию материалов.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено размещенным в линии привода механизмом для изменения частоты колебаний, решетный стан соединен с вибровозбудителем посредством направляющих элементов, выполненных с возможностью вертикального перемещения решетного стана относительно вибровозбудителя, и между ними имеется горизонтальный разъем, выполненный в виде прикрепленных к ним плоских фланцев, а приспособление для отвода подрешетной фракции выполнено в виде расположенной в нижней части решетного стана воронки с выходным патрубком, помещенным в полости приводного вала.

При анализе известных решений не обнаружено признаков, сходных с аналогичными признаками предлагаемого изобретения.

Предлагаемое устройство для разделения сыпучих материалов позволяет повысить эффективность за счет повышения производительности по сравнению с известными решениями за счет регулируемых ударных воздействий разрыхляющих материалов, что доказывает соответствие технического решения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 и фиг. 2 изображено устройство, общий вид; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - решетный стан; на фиг. 5 - вид по стрелке Б на фиг. 4; на фиг. 6 - вибровозбудитель; на фиг. 7 - разрез по В-В на фиг. 6; на фиг. 8 - принципиальная схема устройства; на фиг. 9 и 10 - узел I на фиг. 3.

Устройство для разделения сыпучих материалов состоит из отдельно выполненных решетного стана 1, вибровозбудителя 2, жестких амортизирующих элементов и рамы 4. Решетный стан и вибровозбудитель сопрягаются фланцами 5 и 6. Один из фланцев имеет направляющие штоки 7, а другой - отверстия d, сопрягающиеся по скользящей посадке. Вибровозбудитель состоит из корпуса 8, стола 9, полого приводного вала 10, размещенного в опорах 11 и 12. В полости приводного вала перпендикулярно оси его вращения в опорах 13 и 14 размещен вал 15 с дебалансом 16 массой m и сателлитом 17, сопряженным с центральным колесом 18, которое жестко скреплено с корпусом 8. Приводной вал имеет шкив ременной передачи 19, вариатора 20 для изменения числа оборотов, т. e. частот колебаний, а следовательно, ударных воздействий, и двигатель 21. Пространство решетного стана 1 соединено со сквозной полостью приводного вала, из патрубка 22 которого поступает просеянная мелкая фракция смеси, например тонкий сыпучий материал или пыль.

Устройство работает следующим образом. С пуском двигателя 21 крутящий момент через вариатор 20 и ременную передачу 19 передается приводному валу 10 вибровозбудителя 2, в котором генерируются силы в суммарный вектор. Вибровозбудитель колеблется в горизонтальной плоскости по осям Х и Y, например с амплитудами, равными 0,65 мм, с частотой, равной 658 в минуту, и вертикальной оси Z с амплитудой, равной 1,35 мм, с частотой 3650 в минуту.

Вибровозбудитель перемещается по оси Z со скоростью 0,764 м/с.

При этом вибровозбудитель фланцем 6 соударяется с фланцем 5 решетного стана, который плавно перемещается по осям Х и Y, а по оси Z - с отрывом от фланца 6 на величину С', например, равную 0,65 мм.

В связи с тем, что у соударяющих масс вибровозбудителя и решетного стана есть направляющая поверхность, то удар является прямым и центральным, т. к. массы имеют общую нормаль к поверхности тел касания, проходящую через их приведенные центры масс, и скорости центров масс направлены по этой же нормали.

Величину ударного воздействия вибровозбудителя можно изменять путем изменения величины скорости его перемещения, изменяя расстояние L штурвалом 23, т. е. изменением величины диаметра шкива вариатора 20 и измерением материала фланца 6, например, установлением резинотканевой прокладки 24.

Ударные воздействия вибровозбудителя снижают до нуля внутренние силы трения и слипаемости смеси.

При ударном воздействии осуществляется интенсивное разъединение с движением влажных зерен друг от друга по массе, а под воздействием переносной и поворотной кариолисовых сил осуществляется движение с перемещением по просеивающим поверхностям, расположенным под углом α и β.

Визуально это движение можно, в какой-то мере, сравнить с вращением шарика, перемещающегося по наклонной поверхности, с одновременным вращением его относительно некой вертикальной оси, проходящей через центр шарика, который периодически подпрыгивает с перемещением по траектории параболы. При заполненном сите слой сыпучего материала будет вспучиваться с волновым перемещением, просеиванием и сбором выделенных фракций, в том числе фракции из патрубка 22.

При сепарации сыпучих материалов фланцы 5 и 6 скрепляют жестко с помощью шайбы 25 и гайки 26, а к патрубку 22 присоединяют вытяжную вентиляционную систему (не показана).

Отличительной особенностью предлагаемого устройства для разделения сыпучих материалов является то, что устройство снабжено размещенным в линии привода механизмом для изменения частоты колебаний, решетный стан соединен с вибровозбудителем посредством направляющих элементов, выполненных с возможностью вертикального перемещения решетного стана, относительно вибровозбудителя и между ними имеется горизонтальный разъем, выполненный в виде прикрепленных к ним плоских фланцев, а приспособление для отвода подрешетной фракции выполнено в виде расположенной в нижней части решетного стана воронки с выходным патрубком, помещенным в полости приводного вала.

Использование предлагаемого устройства для разделения сыпучих материалов в народном хозяйстве обеспечит повышение эффективности и увеличение производительности за счет регулированных по частоте вертикальных ударных и кориолисовых сил воздействия. При этом повышается универсальность использования просеивающего устройства, возможность просеивания сухого и влажного сыпучего материала, устраняется пылевыделение.

Возможно широкое использование данного устройства благодаря его универсальности и компактности в небольших сельскохозяйственных арендных коллективах.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, включающее решетный стан с приспособлениями для подвода сортируемых материалов и отвода надрешетных и подрешетных фракций, соединенный с вибровозбудителем , выполненным в виде корпуса с расположенным в нем приводным вертикальным валом и установленным в этом валу с пересечением осей вращения горизонтальным дебалансным валом и планетарной передачей, сателлит которой закреплен на дебалансном валу, а центральное колесо скреплено с корпусом, при этом решетный стан с вибровозбудителем установлен на фундаментной раме посредством упругих элементов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности за счет увеличения производительности при разделении преимущественно влажных, склонных к слипанию материалов, устройство снабжено размещенным в линии привода механизмом для изменения частоты колебаний, решетный стан соединен с вибровозбудителем посредством направляющих элементов, выполненных с возможностью вертикального перемещения решетного стана относительно вибровозбудителя, и между ними имеется горизонтальный разъем, выполненный в виде прикрепленных к ним плоских фланцев, а приспособление для отвода подрешетной фракции выполнено в виде расположенной в нижней части решетного стана воронки с выходным патрубком, помещенным в полости приводного вала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10