Способ грохочения и устройство для его осуществления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1269862 А1 (я) 4 В 07 В i/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3892032/29-03 (22) 07. 05. 85 (46) 15. 11,86. Бюл. Р 42 (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро Института геотехнической механики АН УССР (72) Е.С. Лапшин, А.Г. Червоненко, А.А. Гольдин и В.П. Надутый .(53) 621.928.2 (088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

Ф 761030, кл. В 07 В 1/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Р 984502, кл. В 07 В 1/40, 1980. (54) СПОСОБ ГРОХОЧЕНИЯ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области сортировки сыпучих материалов по крупности и позволяет повысить производительность грохочения за счет интенсивной самоочистки просеивающей поверхности (ПП). Для этого каждый призматический выступ (В) на одном участке ПП 2 по высоте выполнен с вырезом. Вырез расположен асимметрично относительно плоскости, перпендикулярной боковой поверхности ПП 2 и проходит через вертикальную ось симметрии большего основания, примы-, кающего ПП 2. Грани В параллельные

ПП 2 выполнены в виде неравнобедренных трапеций. Одинаковые боковые грани В обращены к одной опоре 8.Установленный на опорах 6 короб 5 совершает сннфаэные колебания, которые передаются установленной на коробе

5 ПП 2. 3а счет смещения центра масс

В получают дополнительные иэгибные колебания, вектор которых направлен параллельно ПП 2. Эти дополнительные колебания обуславливают снижение коэффициента трения между стенкой выреза и застрявшей в вырезе частицей материала. Это способствует увеличению результирующей силы, проталкивающей частицу вниз, и обеспечивает интенсивную самоачистку ПП 2.

2 с. и 3 з.п. ф-лы, 21 ил.

1269862

Изобретение относится к технике разделения сыпучих материалов по крупности и может быть использовано в горнорудной, строительной промышленностях и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение производительности грохочения при неизменных параметрах вибровозбуждения за счет интенсивной самоочист- 10 ки просеивающей поверхности.

На фиг.1 изображена схема колебаний элементов просеивающей поверхности; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — схема сил, прило- 15 женных к застрявшей в отверстии частице материала„ на фиг.4 — уст, ройство, реализующее предлагаемый способ грохочения, продольный разрез на фиг.5 — вид по стрелке Г на фиг.4; на фиг. 6 н 11 — то же, варианты исполнения, на фиг.7 — узел I .на фиг.6) на фиг.8 — разрез Ж-Ж на фиг.7, на фиг. 9 н 10 — разрез Е-Е на фиг.7; на фиг. 12 — узел III на фиг. 11, на фиг.13 — разрез 3-3 на фиг. 12; на фиг. 14 — вид по стрелке И на фиг. 13; на фиг, 15 — узел II на фиг. 5; на фиг. 16, 18 и 19 — раэpcs D-D на фиг.5; на фиг. 17 — разрез К-К на фиг. 15; на фиг. 20 — расчетная схЕма колебаний стенок: отверстий: а) выступа, б) перемычки на фиг. 21 — фрагмент цельного полотна в разрезе. 35

Способ грохочения осуществляют следующим образом.

Исходный материал 1 (фнг.1) подают на рабочую плоскость Б просеивающей поверхности 2. Под воздействием по- 40 ля вибрационных сил с вектором вынуждающеЦ силы Р просеивающей поверхности 2 сообщают продольные (по оси

ОХ) н поперечные (по оси OZ) колебания с частотой ° 45

Благодаря этим двухкомпонентным колебаниям элементы просеивающей поверхности 2 совершают поступательные перемещения с амплитудами а, и а

L и на ней происходит непрерыв:ный про- э0 цесс грохочения, включающий непосредственно разделение исходного материала на подрешетный и надрешетный продукты, а также виброперемещение (по оси ОХ).

И

Одновременно с продольными и поперечными колебаниями элементам просеивающей поверхности, образующим стенки 3 просеивающих отверстий 4, в отличие от прототипа сообщают дополнительные колебания, один из векторов перемещения а1 которых направ-1 ляют параллельно плоскости Б просеивающей поверхности 2. Дополнительные колебания элементам могут сообщать как в плоскости просеивающей поверхности 2, так и под углом к ней. В последнем случае а,, — проекция вектора перемещений на просеивающую поверхность. Поэтому при застревании в отверстиях 4 частиц материала (фиг.З) эти дополнительные поперечные колебания стенок 3 с амплитудой а и частотой<3 совпадают по направлению с силой N нормального давления. Известно, что в случае колебания опоры (стенки) по направлению нормали к поверхности существенно снижается значение коэффициента трения f что позволяет уменьшить силу трения F Ð в 3-5 раза, а в некоторых режимах более, чем в 10 раз.

Покажем, что уменьшение Утр улучшает самоочистку просеивающей по-верхности. Для этого рассмотрим силы, действующие на застрявшую части" цу (фиг.3). Кроме силы трения Гт тр на частицу действует сила Р„ инерции, а также сила Р тяжести. Проекция результирующей этих сил на ось OZ равна

-Ри 1q+ тР

Верхние знаки соответствуют движению просеивающей поверхности вверх (фиг.Зб), нижние — движению вниз (фиг. За). Результирующая Р является силой, обеспечивающей самоочистку просеивающей поверхности. В силу того, что в предлагаемом способе параметры вибровозбуждения не меняются (постоянны амплитуда и частота колебаний короба грохота), то сила Р„ остается постоянной. Сила P зависяЯ Э щая от массы частицы и ускорения свободного падения„ также постоянна. Поэтому при уменьшении силы F

tp (в результате сообщения дополнитель" ных колебаний) результирующая Р увеличивается, тем самым интенсифицируется самоочистка просеивающей поверхности.

Предлагаемый способ грохочения сыпучего материала 1 может быть осуществлен с помощью устройства (фиг.4) 1269 содержащего просеивающую поверхность

2 со стенками 3 и отверстиями 4, короб 5, установленный на упругих опорах 6, и вибровозбудитель 7. Просеивающая поверхность 2 закреплена в опорах 8 с натяжением 20-303. Просеивающая поверхность 2 выполнена из эластичного листа, толщиной S например из резины, либо может быть выбрано из отдельных эластичных лент 10

9 (фиг.6). На боковой поверхности ленты выполнены призматические выступы 10, примыкающие к ленте большими основаниями аббг. Установленные друг к другу с зазором о и ориенти- 15 рованные выступами 10 в направлении движения материала, ленты образуют просеивающую поверхность с отверстиями 4. Элементы d и К смежных лент и грани ш и и выступов 10 являются 20 стенками 3 отверстия 4 (просеивающей ячейки).

Пример 1. Устройство (фиг.1, 6-10) содержит просеивающую поверхность 2, набранную из лент 9, каж- 25 дый выступ 10 которых на одном из участков по высоте h (например, на участке h, ) выполнен в виде тела 11, асимметричного относительно плоскости I-I перпендикулярной к боковой поверхности ленты 9 и проходящей через вертикальную ось О -О, симметрии основания выступа Л ° Благодаря та" кому выполнению выступа его центр масс (Ц.М.) смещен относительно плос- З кости I-I на величину е (эксцентриситет). Выступы всех лент одинаковыми боковыми гранями (стенками) и ориентированы к одной опоре 8. На фиг.9 и 10 показаны варианты исполнения выступов 10 в поперечном сечении на длине h,.

Пример 2. В устройстве (фиг. 11-14) каждый выступ 10 лент

9 по всей высоте h выполнен в виде тела, асимметричного относительно плоскости I-Е, перпендикулярной боковой поверхности ленты и проходящей через вертикальную ось О, -О, симметрии большего основания. Грани выступов 10, параллельные плоскости просеивающей поверхности 2, выполнены в виде неравнобедренных трапеций: верхняя О.дЕ,а, со стороны надрешетного продукта и нйжняя 2.6 b,Z, Ф5 со стороны подрешетного продукта.

Выступы 10 одной ленты одинаковыми боковыми гранями (стенками), напри862 4 мер Р, ориентированы к одной опоре 8.

Ленты по длине просеивающей поверхности могут быть смонтированы чередующимися участками, причем одинаковые боковые грани выступов смежных участков ориентированы в противоположные стороны. Так на участке длиной Ь выступы 10 наклонены к пра3 вой опоре 8, а на участке длиной к левой. В этом примере асимметрия в конструкции выступа 10 достигается плавным изменением поперечного сечения, что дополнительно сообщает высокую долговечность просеивающей поверхности.

Пример 3. Устройство (фиг.4, 5, 15 и 16) содержит просеивающую поверхность, выполненную из эластичного листа. Стенками 3 отверстия 4 являются грани продольных 12 и поперечных 13 перемычек. Продольная перемычка 12 примыкает основанием

I-I, проходящей через вертикальную ось 0,-01 симметрии основания перемычки. Другие перемычки 12 выполнены в поперечном сечении в виде фигуры, симметричной относительно плоскости I-Е, 1

Несимметричная перемычка 12 на одном или нескольких участках по длине 1 может быть выполнена в виде сочетания двух фигур 14 и 15, одна из которых 15 — асимметрична относительно плоскости I-Е (фиг.17).

Каждая четная или нечетная перемычка 12 одного поперечного ряда отверстий по длине 1 или 1, может быть выполнена в виде неравнобедренной трапеции, причем трапеции по ширине В просеивающей поверхности ориентированы стенками П к одной опоре (фиг. 16) .

При вибрационном воздействии на просеивающую поверхность только одна стенка отверстия 4 может смещаться на величину а . Поэтому размер 11 отверстия 4 может изменяться в пределах Е, + а,„.

Пример 4. Все продольные перемычки 12 (фиг. 18) просеивающей инерции,"

Ри Pg + Ртр

5 12698 поверхности на длине 1, или 1, в поперечном сечении выполнены в виде сочетания прямоугольника 14 и примыкающей к нему болыым основанием неравнобедренной трапеции 15 (фиг.17), причем одинаковые стенки m перемычек обращены в одну сторону. Обе продольные стенки отверстия 4 при вибрационном воздействии на просеивающую поверхность могут совершать синфаз- 10 ные колебания, в результате чего размер 1„ отверстия 4 будет постоянным.

Этот вариант рекомендуется при жестких требованиях по содержанию малых фракций в подрешетном продукте. 15

Пример 5. В устройства (фиг.19) любые смежные перемычки 12" одного поперечного ряда отверстий ориентированы одинаковыми стенками

m навстречу друг к другу. Поэтому 20 обе продольные стенки отверстия 4 могут смещаться в противоположных направлениях и размер 1 будет изменяться в пределах 1 > 2 а .Этот вариант рекомендуется при повышенных требо- 25 ваниях к замельчению надрешетного продукта.

Устройство, реализующее предлагаемый способ грохочения, работает следующим образом. 30

Установленный на упругих опорах 6 короб 5 под действием генерируемой вибровозбудителем 7 силы Р совершает колебания с вынужденной частотой "), амплитудой а. и углом 6 вибрации.Эти колебания передаются закрепленной на коробе 5 просеивающей поверхности 2. Продольная (по оси ОХ) и поперечная (по оси OZ) составляюшие колебаний просеивающей поверхности соот- 4О ветственно с амплитудами а„ и а обеспечивают непрерывный процесс грохочения. При этом в центре масс каждого элемента сита (например, выступов 10 или перемычек 12) действуют 45 следующие силы:

P — ш сов и — горизонтальная д а н составляющая си" лы инерции, Р = — m san d. — вертикальная cocrz B И тавляющая силы

P = m g — сила тяжести

Ч И где а — амплитуда колебаний ь — частота колебаний;

62 а

m — масса выступа (перемычки)

g = 9,81 м с — ускорение силы тяжести1 о — угол вибрации.

На фиг.20 приведены расчетные схемы выступа 10 (а) и перемычки

12 (б) . Благодаря смещению центра масс выступа 10 (перемычки 12 ) относительно плоскости 1-I изменяющаяся во времени сила Р„ вызывает дэ" е полнительные изгибные колебания с амплитудой а, величина которой обусловлена значением эксцентриситета е„ а также изгибной жесткостью выступа 10 (перемычки 12 ). В результате этого по крайней мере одна из стенок 3 отверстия 4 (в отличие от прототипа) совершает дополнительные колебания, вектор перемещения которых а направлен параллельно проy .. сеивающей поверхности 2 (по нормали к поверхности стенки 3). Именно эти дополнительные поперечные колебания стенки 3 обусловливают снижение. коэффициента трения f между стенкой 3 и застрявшей в отверстии 4 частицей материала, что позволяет за счет уменьшения силы Е = frN трения увеличить результирующую выталкивающую силу, действующую на частицу.

Рассмотрим поперечное сечение просеивающей поверхности 2 с застрявшей в отверстии 4 частицей материала (фиг.3,а). Приложенные к центру масс частицы силы Рч тяжести и вертикальная составляющая силы Р инерции в первый полупериод стремятся протолкнуть частицу сквозь отверстие. Сила

F ð трения препятствует этому перемещению.

Дополнительные поперечные колебания стенки 3 отверстия 4 уменьшают значение силы F,р трения и, следовательно, увеличивают результирующую силу Pz Ри P + F

Во второй полупериод колебаний дополнительные поперечные колебания стенки 3 отверстия 4 обусловливают увеличение результирующей выталкивающей вверх силы

1269862

В варианте устройства с выполнением граней выступов 10, параллельных плоскости просеивающей поверхности (фиг.i1-14) в виде неравнобедренных трапеций, дополнительно обес- 5 печивается высокая долговечность выступов лент за счет плавного изменения поперечного сечения выступа.

Ориентирование одинаковых боковых граней выступов 10 ленты или несимметричной продольной перемычки

12 к одной опоре сообщает устройству дополнительное свойство — высокую точность классификации. Это связано с тем, что выступы 10 (стенки 3 отверстий 4) колеблются синфаэно и поперечный размер просеивающего отверстия 4 не изменяется.

В случае установки лент 9 по длине просеивающей поверхности чередую- 20 щимися участками с различной ориентацией выступов (фиг.11), предлагаемое устройство дополнительно обеспечивает более полное выделение подрешетного продукта, так как на просеивающей поверхности имеет место циркуляционное перемещение (по наклону выступа) части материала от борта к борту, в результате чего увеличивается фактическая длина классифи- 30 кации. При этом траектория перемещения этой части материала на просеивающей поверхности .представляет ломанную линию.

При выполнении просеивающей поверхности из листа (фиг. 5, 15-19) с несимметричными перемычками 12, выполненными в виде неравнобедренных трапеций в поперечном сечении, ориентированных одинаковыми граня- 40 ми в одну сторону, предлагаемое устройство дополнительно обеспечивает минимальное закрупнение подрешетного продукта и высокую несущую способность просеивающей поверхности,обус- g5 ловленные двухсторонним закреплением стенок отверстий (фиг. 20 б).

В варианте выполнения перемычки в виде сочетания прямоугольника 14 и примыкающей к нему большим основа- gp нием неравнобедренной трапеции 15 (фиг. 17 и 18) предлагаемое устройство дополнительно обеспечивает стабильную точность рассева при износе просеивающей поверхности на величину < Se °

В варианте с ориентированием перемычек 12 одинаковыми гранями навстречу друг другу (фиг.19) противоположные стенки одного отверстия совершают поперечные противофазные колебания, что обеспечивает благоприятные условия для проталкивания в подрешетный продукт "трудных" зерен и тем самым дополнительно способствует снижению замельченности надрешетного продукта.

Формула иэ обретения

1. Способ грохочения, включающий подачу сыпучего материала на просеивающую поверхность с отверстиями, просеивание и перемещение материала с помощью продольных и поперечных колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности грохочения при неизменных параметрах вибровоэбуядения за счет интенсивной самоочистки просеивающей поверхности, стенкам отверстий сообщают дополнительные колебания, один из векторов перемещения которых направлен параллельно просеивающей поверхности.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что стенкам отверстий сообщают синфазные колебания.

3. Грохот для осуществления способа по п.t включающий просеивающую поверхность в виде укрепленных в опорах эластичных лент с призматическими выступами, примыкающими к ленте большими основаниями, о тл и ч а ю шийся тем, что каядый выступ на одном из участков по высоте выполнен с вырезом, расположенным асимметрично относительно плоскости, перпендикулярной боковой поверхности ленты и проходящей через вертикальную ось симметрии большего основания.

4. Грохот по п.3, о т л и ч а юшийся тем, что грани выступов, параллельные просеивающей поверхности, выполнены в виде неравнобедренных трапеций.

5. Грохот по п.3, о т л и ч а юшийся тем, что одинаковые боковые грани выступов обращены к одной опоре.

12б 9862

1269862

I269862

) 269862

1269862

I 269862

Составитель А. Гостев

Редактор А. Ревин Техред JI.Îëåéíèê Корректор А. Обручар

Заказ 6067/6

Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная,4