Устройство для определения гранулометрического состава зернистых материалов

 

Изобретение относится к гидравлн ческой классификации материалов Цель повышение точности анализа В верхней части корпуса (К) 1 установлен ный стакан 2 По оси К 1 установлен конусный распределитель 3 с конической крышкой 4 Внутри К 1 расположены вы полненные из изогнутых пластин (П) 5 коль

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 03 В 5/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ инсти5-6 лпМр т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4657962/03 (22) 01.03.89 (46) 30.01 .91 . Enл. № 4 (7I) Ленинградский политехнический тут им. М. И. Калинина (72) С. В. Хватов и А. В. Аксенов (53 ) 622.753 (088.8 ) (56) Авторское свидетельство СССР № 944649, кл. В 03 В 5/34, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 977027, кл. В 03 В5/32,,1981.

„„Я!.) „„1623758 д 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА

ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к гидравлической классификации материалов. Цель повышение точности анализа. В верхней части корпуса (К ) 1 установлен загрузочный стакан 2. По оси К 1 установлен конусный распределитель 3 с конической крышкой 4. Внутри К I расположены выполненные из изогнутыx пластиH (П) 5 коль1623758

15 цевые каналы 6. В развертке П 5 выполнены треугольными. Верхние кромки П 5 установлены с образованием криволинейной поверхности. Каждая последующая П 5 от оси К 1 установлена ниже предыдущей на высоту, пропорциональную расстоянию от оси К 1 в степени 1/2. Над К 1 установлена крышка 7 с кольцевыми П 8. Нижние кромки П 8 установлены с возможностью одновременного контакта с ссютветствующими верхними кромками П 5. Устройство установлено на цилиндрической стойке 10.

Под конической крышкой 4 в цилиндрической стойке 10 выполнен паз 11. Над крышкой 4 по оси К 1 расположен осевой стержень 12, жестко соединенный с крышкой

7. В гнездах крышки 7 установлены свободного перемещения направляющие (Н) 14.

На крышке 7 и на Н 14 установлены фиксаИзобретение относится к устройствам для определения гранулометрического состава мелкозернистого материала методом осаждения в жидкости.

Цель изобретения повышение точности анализа.

На фиг. 1 и 2 показан прибор, вид сверху; и развертка одной из пластин прибора, соответственно; на фиг. 3 и 4 — разрезы А-А и

Б-Б на фиг, 1 соответственно.

Устройство включает в себя корпус 1 и сопряженный с верхней частью корпуса 1 загрузочный стакан 2. Ilo оси корпуса 1 установлен конусный распределитель 3 с конической крышкой 4. Внутри корпуса 1 расположены выполненные из изогнутых пластин 5 кольцевые каналы 6. Изогнутые пластины

5 в развертке выполнены треугольными.

Верхние кромки изогнутых пластин 5 установлены с образованием криволинейной поверхности. Каждая последующая изогнутая пластина 5 от оси корпуса 1 установлена ниже предыдущей на высоту, пропорциональную расстоянию от оси корпуса 1 в степени 1/2. Над корпусом 1 установлена крышка 7 с кольцевыми пластинами 8.

Нижние кромки кольцевых пластин 8 установлены с возможностью одновременного контакта с соответствующими верхними кромками изогнутых пластин 5. В нижних частях каналов 6 расположены съемные бюксы 9 для сбора осевших частиц. Устройство установлено на цилиндрической стойке 10. Под конической крышкой 4 конусного распределителя 3 в цилиндрической стойке 10 выполнен паз 11. Над конической крышкой 4 по оси корпуса расположен осевой стержень 12, жестко соединенный

55 торы 15. В нижней части устройства установлен электродвигатель 16. При поднятой крышке 7 материал загружается в стакан 2.

В К 1 и в стакан 2 заливается вода. В гнездах крышки 7 опускаются направляющие и фиксаторами 15 крепятся к стакану 2. Снимается крышка 4, стержень 12 крепится в узле 13. Вместе со стаканом 2 Н 14 поднимаются вверх. Одновременно включается электродвигатель 16. Частицы под влиянием силы тяжести и центробежной силы движутся к периферии устройства по криволинейным траекториям. Затем вращение прекращается и опускается крышка 2, которая П 8 изолирует каналы друг от друга. Затем контролируется (например, ареометром) скорость осаждения каждой из фракций частиц. Частицы собираются в боксы 9, высушиваются и взвешиваются. 4 ил. с крышкой 7. Зля фиксации осевого стержня

12 в цилиндрической стойке 10 в пазу 11 установлен узел 13. В гнездах крышки 7 установлены с воэможностью свободного перемещения направляющие 14. Для жесткого крепления направляющих к крышке 4 (или) загрузочному стакану на крышке 7 на направляющих 14 в их нижней части установлены фиксаторы 15. В крышке 7 между каждой из кольцевых пластин выполнены отверстия. В нижней части устройства установлен привод 16 (например, электродвигатель) .

Корпус, а также изогнутые пластины 5 необходимо делать из прозрачного материала для визуальной оценки работы устройства.

Устройство работает следующим образом.

При находящемся в начальном положении стакана 2, герметично установленном на стойке 10, и поднятой крышке 7 производится загрузка подготовленного образца материала в стакан 2. В нем благодаря конусному распределителю 3 материал равномерно распределяется в щелевом зазоре между поверхностью конусного распредел ителя 3 и стенкой стакана 2. Такое распределение материала обеспечивает повышение точности определения грансостава. В устройство заливается вода, уровень которой устанавливается ниже верхнего края корпуса

1 на величину Ah. Величина Л6 определяется так, чтобы при вращении прибора с требуемой угловой скоростью не происходило перелива жидкости через край стенки устройства. После этого приблизительно до такого же уровня заливается вода в стакан

2. В гнездах крышки 7 опускаются направляющие 14 и фиксаторами 15 крепятся к стакану 2. Снимается коническая крышка 4.

1623758

В паз 11 вставляется осевой стержень 12 крышки 7 и крепится в узле 13. Направляющие 14 вместе со стаканом 2 поднимаются вверх до крепления в фиксаторах 15 крышки

7. Одновременно с подъемом стакана 2 включается электродвигатель 6. Устройство приводится во вращение, и частицы грунта из опытной пробы приходят в движение, причем движения частиц происходит под воздействием сил тяжести и центробежных сил.

Соотношение скорости падения частицы, гидравлической крупности и скорости центробежного движение от центра к периферии зависит, а следовательно, и регулируется частотой вращения устройства, определяемой частотой вращения электродвигателя, причем, если скорость осаждения частицы, определяемая в соответствии с законом

Стокса, является постоянной, т» ее центростремительное движение будет равноудаленным со скоростью, возрастающей пропорционально квадрату расстояния от центра устройства. Следовательно, соотношение скоростей этих движений уменьшается, а частицы имеют криволинейные траектории движения выпуклостью вниз.. (ля того, чтобы частицы материала попадали в соответствующие каналы 2, образующие верхних кромок изогнутых пластин 5 должны выполняться по криволинейным поверхностям, (-о>)тветствующим траекториям движения частиц.

При этом координаты искочых п»нерхносзей пропорциональны рассгояник> (>1 центра у Tройства в степени 1/2.

В режиме вращения y«t ой«-ва происходит перераспределение частиц различной крупности B радиальном направлении при увеличении крупности частиц от центра к периферии и «зависание» частиц над соответствующим каналом 6 благ(>даря криволинейной поверхности их верхних кромок.

Кроме того, вследствие незначительной ширины загрузочного зазора между поверхностью конусного распределителя 3 и внутренней стенкой стакана 2 все частицы успевают за время вращения выйти за пределы центральной зоны, радиус к»горой рав(и наружному радиусу стака ;» 2. Вращение устройства продолжается до тех пор, пока первые частицы не достигнут корпуса устройства, что определяется визуальным контролем.

В момент достижения частицами грунта корпуса 1 вращение устройства прекра>дается и производится опускание крышки 2. при этом каналы 6 изолируют я друг от друга кольц Bt>MH пластинами 8 (так >Н 2, будучи жестко связан с крышкой 7 фиксаторами 15 и опускаясь вместе с крышкой 7, приводится в свое начальное положение.

Образование избыточного давления в каналах 6, которое может появляться при опускании крышки 7, предотвра(цается « ll()мо>цью отверстий в крышке 7. Г1ри перекрывании каналов 6 кольцевыми пластинами 8 предотвращается да.>ьнейшее перераспределение частиц в радиальном»вправлении под действием сил инерции, что обеспечивает точность разделения фракций между каналами 6. !!осле прекращения вращения устройства и опускания крышки 7 tta >ttta«r(» работа каналов 6 в режиме осаждения

Когда в«рхняя rp;t>t>«((«t;t«r>t(((>t аж(г(я ниже верхних кромок изогнуты» пластин, крышка 7 может быть поднята. 110 скорости осаждения частиц, определяемой гидравли ческой крупностью и контролируемой каким-либо способом; например визуально и.>и с помощью ареометра, устанавливаются разчеры частиц.

Глубина центральных кана1OB приничается конструктивно, из условий разм«ц>«ния в канале анализатора крупности, напрячь",> ареометра. Глубина остальных каналов i B« личивается от центра к периферии в«л«,(ствие разницы во времени о(аждения ч;>«тиц разной крупности.

Оседающие в каналах 2 частицы fl(>ll( дают в съемные бюксы 9, заранее (> ан»в ленные в нижних частях каналов 2 Осаждение продолжается до тех пор, >lot ;t н«( частицы не соберутся в сьемные бк)к(ы !>.

Затем бюксы 9 отсекаются от кана t()t) 2 герметичными заслонками !не показаны t и вынимаются из устройства для выпари30 вания воды и определения веса ос«в>них в них частиц. Гlолученные в результ;tt( опыта данные о скорости осаждения ч;>« тиц материала в каналах и весовом с()(>II((>шении отдельных фракций позволяк)т (>lip( делить гранулометрический со(T(tt> ана.> и >и

35 руемого материала.

Формула изг)б)р«т«ни.ч

Устройство для определения гранулоч«)— рического состава зерни:тых ча гериа.п>н, включающее корпус, сопряженный «»«pit>(й частью корпуса загрузочный стакан, i(r.> новленный на оси корпуса конусный ра(пр(делитель, расположенные внутри > op>tv(; и выполненные из изогнутых пластин кольц(45 вые каналы, установленный в нижней ча«t >t устройства привод, orличаюи ««ся теч, что, с целью повышения точности анализ; >, чт снабжено установленной над корпу«оч t pbllllкой с кольцевыми пластинами, при этом изогнутые пластины в развертке вып(>лн«пы

50 треугольными, высота каждой посл«дуюццй изогнутой пластины от оси корпуса бол»п>( высоты предыдущей изогнутой >)ластины, и;> величину, пропорциональную расстоянию от оси корпуса в степени 1,>2, причем нижние кромки кольцевых пластин крышки у(T >

55 новлены с возможностью одновр«ч«нн(>г(> контакта с соот ветствуюп(ими вор хин ми кромками изогнутых tt.)а«тип.

1623758

ЩГ2

А-Д

Ф3/2. 3 (: к I IIIIII()Н !1,МИ(»НИ Н

I » „I ti l (> I! М !,(и (н ) и 1 н ;, 1 (, I (K I ) l t) I i к E(.()III)(к )(>f) T Ч ;I » (II

1,) I ;(3 I >I> Гир;) к II() шисы )н

III !1 !! I I I I ! !((; )1)((и(litt(» к(> II I () t II(. II 3(>()р(I (tlèHм It (> I I(I)lэlòинм и ри 1 К11 1 (.((.!

I I;II! !)>..Ч(>(к(3;) М,!Г), Рt)3 I!)(к )н н;It)., и -1 () !

1; »I 3(3(> (((в(и > и . () ((и,(кии t.(,) (>ин l 11() нн», l . > к((>р()и. i » I,ll;lð»,l!. Et) l