Устройство для измерения скорости частиц в зоне их слета с концов лопаток центробежного диска

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет снизить погрешность измерения скорости частиц . Заранее отдозированную порцию сыпучего материала рассеивают-лопатками 1 диска 2 в зоне слета. Частицы , имеющие направление полета вдоль канала ловушки 3, стенкой 10 приемника 9 направляются в одну из коробочек сборника 11. Отразившиеся от ребер 6 частицы покинут ловушку 3 с противоположной стороны. Угол установки ловушки 3 изменяют с помощью привода 20 механизма 18 ее поворота вокруг оси, проходящей через исследуемую точку в зоне слета частиц.Измерение массы сыпучего материала, собранного в каждой коробочке, производят до окончания поступления его в сборник П. 3 ил. (Л К СО а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН сю 4 С 01 Р 5/00

1 и

1 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3871878/24-10 (22) 21.03.85 (46) 15.02.87, Бюл. Ф 6 (71) Кубанский сельскохозяйственный институт (72) Ю,И,Якимов, Ю.В.Хоменко, Ю.П.Каюшников и И.Д.Бурдютан (53) 531.767 (088,8) (56) Залесский Ю,М. Определение коэффициента трения туков в производственных условиях, — Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства, 1974, Р б, с.45-46.

Авторское свидетельство СССР

Ф 209860, кл. G 01 P 5/00, 1966. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ЧАСТИЦ В ЗОНЕ ИХ СЛЕТА С КОНЦОВ ЛОПАТОК ЦЕНТРОБЕЖНОГО ДИСКА

„„SU 129017? А1 (») Изобретение относится к измерительной технике и позволяет снизить погрешность измерения скорости частиц. Заранее отдозированную порцию сыпучего материала рассеивают лопатками 1 диска 2 в зоне слета. Частицы, имеющие направление полета вдоль канала ловушки 3, стенкой 10 приемника 9 направляются в одну из коробочек сборника 11. Отразившиеся от ребер 6 частицы покинут ловушку 3 с противоположной стороны. Угол установки ловушки 3 изменяют с помощью привода 20 механизма 18 ее поворота вокруг оси, проходящей через исследуемую точку в зоне слета частиц.Измерение массы сыпу-чего материала, собранного в каждой коробочке, производят до окончания поступления его в сборник 11. 3 ил.

0177 2

1 129

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости частиц сыпучего материала, в частности для сыпучих сред, истекающих плотной струей, в том числе и частично содержащих элементы пыли.

Цель изобретения — снижение погрешностей.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, аксонометрия; на фиг.2 принципиальная схема устройства; на фиг.3 — схема процесса улавливания частиц в зоне их слета с концов лопаток центробежного диска. !

Устройство для измерения скорости частиц в зоне слета сыпучего материала с концов лопаток 1 центробежного диска 2 включает ловушку 3 и поворотное устройство 4. Передняя, обращенная к диску 2, часть ловушки

3 выполнена в виде ящика, к стенкам

5 которого прикреплены ребра 6. Дно у ящика отсутствует, а межцу каждой парой ребер 6 образовано по узкой прямолинейной щели 7 одинаковой ширины. Щели 7 в совокупности образуют прямолинейный канал 8. Передняя часть ловушки 3 предназначена для отражения тех частиц материала, которые слетают с концов лопаток 1 в. точке С в направлении, не совпадающем с каналом 8. Задняя часть ловушки 3 — приемник 9 пролетевших сквозь канал 8 частиц. Задняя стенка 10 при емника 9 ограничивает полет частиц и выполняет одновременно функцию амортизатора, смягчающего удары частиц.

Под приемником 9 размещен сборник 11 в виде установленных впритык один к другой коробочек. Под центробежным диском 2 с лопатками 1 и механизмом

12 привода расположено поворотное устройство 4 таким обраМом, что ось

13 его основания 14 совпадает с осью вращения центробежного диска 2. С осью 13 шарнирно соединен стержень

15 с фиксатором 16. Со стержнем 15 подвижно соединен ползун 17, на,котором закреплен механизм 18 поворота ловушки 3 с валом 19 и приводом

20. Положение ползуна 17 на стержне 15 зафиксировано так, что ось вала 19 проходит через исследуемую точку С в зоне слета с концов лопаток

1 сыпучего материала. К корпусу механизма 18 поворота ловушки 3 шарнирно присоединена рамка 21 с не5

45 подвижной опорой 22. На рамку 21 поставлены коробочки сборника 11. К валу 19 механизма поворота ловушки

3 шарнирно присоединена балка 23 с подвижной относительно рамки 21 опорой 24. Ловушка 3 прикреплена к поворотному устройству 4 через телескопические стойки 25, закрепленные на балке 23. Для фиксации угла поворота ловушки 3 относительно точки С на опоре 24 установлен указатель 26, а на рамке 21 — шкала 27.

Для исключения случайного попадания сыпучего материала в сборник

11, а также на шкалу 27, указатель

26 и под подвижную опору 24 задняя часть ловушки 3 ограждена от работающего центробежного диска 2 фартуком (не показан).

Место подачи сыпучего материала на центробежный диск 2 на фиг.3 обозначено площадкой D а зона слета частиц — дугой АСВ, Абсолютная скорость Ч слета частиц с концов лопаток 1 в исследуемой точке С на фиг.3 показана разложенной на составляющие — перенос,ную скорость Чр, равную ленейной скорости конца лопатки 1, и относи тельную скорость Vg вдоль лопатки в момент слета частиц, Скорость Ч направлена по касательной к окружности, очерчиваемой концами лопаток

1 при вращении диска 2, в исследуемой точке С зоны слета частиц сыпучего материала, а скорость V — вдоль лопатки 1 в момент нахождения. ее конца в исследуемой точке С. Угол между скоростями V и Vy обозначен через и .

Значение угла слета и может изменяться в пределах от нуля до величины угла между скоростями Ч и Ч . Указателем 26 на шкале 27 фиксируется угол слета как отклонение осевой линии канала 8 от направления скорости Чр.

Угол установки лопаток 1 к радиусу диска 2 на фиг.3 обозначен черезы . Значение угла d. положительно при установке лопаток 1 по направлению вращения диска 2 и отрицательно при установке лопаток 1 в сторону, противоположную направлению его вращения.

В предлагаемом исполнении ловушки 3 передние и задние ее ребра 6 установлены вертикально, а нижние части остальных ребер 6 отклонены

129017 и D cos d.

V„

cos(p +с ) n.D siп3

V» А

cos(y + ) где Ч

V) D

3 назад для лучшего отделения отраженных от них частиц. Как показала практика использования ловушки 3, ширина канала 8 может быть принята от 5 до 15 мм в зависимости от максималь- 5 ных размеров частиц сыпучего материала и должна быть примерно равной трем их диаметрам. Расстояние между передними и задними щелями 7 должно составлять 900-1500 мм с тем расчетом, 10 чтобы все частицы были способны долетать до приемника 9. Расстояние от передней щели 7 до исследуемой точки С в зоне слета частиц составляет

30-150 мм, причем с увеличением плотности струи нужно принимать большие из этих значений. Регулировку расстояния ловушки 3 до края диска 2 можно осуществить за счет продольного сдвига ловушки 3 по стойкам 25 20 или по балке 23. Роль механизма 18 поворота ловушки 3 может выполнять червячный или иной редуктор, или просто шарнир с валом 19. Привод 20 механизма 18 поворота ловушки 3 может 25 быть ручным или от механической тяги, например электродвигателя, гидродвигателя и т.д.

Устройство работает следующим образом. 30

Проворачивая диск 2 вручную, устанавливают конец лопатки 1 в исследуемую точку С. Затем фиксатором 16 растормаживают стержень 15 и поворачивают его вокруг оси 13 относительно основания 14 до совмещения оси стержня 15 с проекцией исследуемой точки С. Ползун 17 смещают вдоль стержня 15 до совмещения центра вала 19 40 механизма 18 поворота ловушки 3 с проекцией исследуемой точки С. Изменением длины опоры 22 устанавливают рамку 21 в горизонтальное положение, Изменяя длину телескопических стоек 45

25, устанавливают ловушку 3 по высоте относительно диска 2 таким образом, чтобы оснбвная масса сыпучего материала, свободно пролетавшая через канал 8, была уловлена приемником 9 ° 50

Включают в работу привод 20 механизма 18 поворота ловушки 3 до тех пор, пока осевая линия канала 8 условно не совместится с касательной к окружности, очерчиваемой концами лопа- 55 ток 1 при вращении диска 2, в исследуемой точке С. Правильность этого начального положения ловушки 3 легко проконтролировать, если установить

7 4 вершину прямого угла в точке С и

1 один катет направить к центру диска 2. Тогда другой катет должен совпадать с осевой линией канала 8. Затем указатель 26 нужно совместить с нулевой отметкой на шкале 27. Устройство приведено в готовность к замеру, Диск 2 с лопатками 1 приводится во вращение от механизма 12 привода.

На площадку D диска 2 подается заранее отдоэированная порция сыпучего материала, где она перехватывается лопатками 1 и рассеивается ими в зоне слета АСВ. Частицы, слетевшие в исследуемой точке С и имеющие направление полета вдоль канала 8, ударяются о заднюю стенку 10 приемника 9 и ссыпаются в сборник 11. Остальные частицы сыпучего материала отразятся от ребер 6 и покинут ловушку 3 в передней ее части, не имеющей дна.

После рассева порции материала диск

2 останавливают, определяют массу сыпучего материала, собранного в одной из коробочек сборника 11. Включением в работу привода 20 механизма 18 поворота ловушки 3 изменяют угол ее установки на один шаг (например, на 3 или 5 ), рассеивают такую же порцию сыпучего материала и т.д. Измерения продолжают до тех пор, пока в сборник 11 перестанет собираться сыпучий материал. Затем производится по общественной методике математическая обработка результатов измерений с целью определения среднего значения угла слета, его максимального и минимального значений и др.

Значение абсолютной V и относительной Vg скоростей частиц в момент их слета можно вычислить по формулам абсолютная скорость слета частиц, м/с; скорость частиц вдоль лопа ток 1 в момент их слета,м/с; частота вращения центробежного диска 2, с, диаметр центробежного дисФ ка, м; угол установки лопаток к радиусу диска, град; угол слета.

17 15

Фиг. Г!

Фиг.5

Составитель Ю. Власов

Техред В.Кадар

Корректор И, Эрдейи

Редактор А.Ревин

Заказ 7894/40 Тираж 777 Подписное

ВНИИЛИ 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

5 1290

Определив значение скоростей Ч и

V для исследованной точки, аналогичные измерения можно выполнить и в других точках зоны слета частиц сыпучего материала. 5

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости частиц в зоне их слета с концов ло177 6 паток центробежного диска, содержа— щее ловушку с каналом улавливания частиц с одинаковым направлением слета, расположенную в плоскости диска, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения погрешностей, ловушка выполнена поворотной вокруг оси, проходящей через исследуемую точку в зоне слета частиц.