Способ разделения сыпучих материалов и устройство для его осуществления

 

Использование: разделение сыпучих материалов по крупности. Сущность изобретения: материал подают на решето решетного стана, установленного на амортизаторах, и вибровозбудителем возбуждают его колебания. Вынуждающая сила вибровозбудителя создается вращением дебаланса 8 на валу 7, ось которого пересекается с осью вращения приводного вертикального вала 6. Вал 7 установлен на валу 6, а его вращение осуществляется через планетарную передачу, сателлит 10 которой закреплен на валу 7, а центральное колесо 11 закреплено на корпусе 5 вибровозбудителя. Оси валов 7 и 6 пересекаются под углом, отличным от прямого, а сателлит 10 выполнен с числом зубьев, меньшим чем на центральном колесе 11.2 с.п. ф-лы, 11 ил. JUL Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 07 В 1/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„.Л-Д»

1 (21) 48448.1 8/03 (22) 28.06.90 (46) 30.06.92. Бюл. М 24 (71) Челябинский конструкторско-технологический институт автоматизации и механи.зации в автомобилестроении (72) Э.Б. Мыслинский и А.Э. Мыслинский (53) 621.928,2(088.8) (56) Андреев С.Е., Зверевич В.В., Перов В.А.

Дробление; измельчение и грохочение полезных ископаемых. M.: Госгортехиздат, 1961, с. 104, рис. 73.

Авторское свидетельство СССР

N. 1146103, кл. В 07 В 1/40, 1983. (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕ РИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. Ы 1743646 А1 (57) Использование: разделение сыпучих материалов по крупности. Сущность изобретения: материал подают на решето решетного стана. установленного на амортизаторах, и вибровозбудителем возбуждают его колебания. Вынуждающая сила вибровозбудителя создается вращением дебаланса 8 на валу 7. ось которого пересекается с осью вращения приводного вертикального вала 6. Вал 7 установлен на валу 6, а его вращение осуществляется через nhaнетарную передачу, сателлит 10 которой закреплен на валу 7, а центральное колесо 11 закреплено на корпусе 5 вибровозбудителя.

Оси валов 7 и 6 пересекаются под углом, отличным от прямого, а сателлит 10 выполнен с числом зубьев, меньшим чем на центральном колесе 11. 2 с.п..ф-лы, 11 ил.

1743646

Изобретение относится к вибрационной технике для разделения сыпучих материалов на фракции и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например литейного произ.водства или сельского хозяйства.

Широко известен способ просеивания сыпучих материалов, при котором просеивающей поверхности сообщают в вертикальной плоскости колебание по траектории эллипса.

Известен способ сепарации сыпучих материалов, предусматривающий применение раздельно двух частот колебаний в вертикальной плоскости (сначала используют низкую частоту с относительно большой амплитудой для разрыхления сыпучего материала, а затем высокой частотой с малой амплитудой воздействуют на разделенные частицы).

Для просеивания гранул и крошки применяют вибросепараторы, в которых используется круговое и возвратнопоступательное движение корпуса машины.

Известен способ. согласно которому ситу сообщают одним вибровозбудителем колебания высокой частоты в вертикальной плоскости, а другим вибровозбудителем более низкой частотой воздействуют в горизонтальной плоскости, при этом их ременные передачи не осуществляют синхоонности в работе.

При работе известного вибровозбудителя, примененного в известном устройстве для просеивания сыпучих материалов. установлено, что достаточное относительное перемещение абразива и деталей отсутствует.

Это можно обьяснить тем, что вращение дебаланса в вертикальной плоскости осуществляется симметрично вертикальной оси

2- Zl.

Из приведенного примера видно, что такие колебания не обеспечивают достаточного разрыхления сыпучего материала для беспрепятственного интенсивного истечения проходовой фракции, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому яваляется способ сепарации сыпучей смеси по крупности, в котором просеивающей поверхности сообщают дополнительные колебания путем изменения положения дебаланса, вращающегося. в вертикальной плоскости, осуществляемого посредством поворота плоскости его вращения вокруг оси вращения другого дебаланса.

Однако вращение вертикальной плоскости, в которой вращается дебаланс, вок5

35

50

55 руг оси вращения другого дебаланса сопровождается в каждом цикле многократным совмещением генерируемых сил в одну линию (2!). Это уменьшает производительность и эффективность сепарации, когда дебалансные массы перемещаются в разных направлениях.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому я вляется устройство для просеивания сыпучих материалов, которое сообщает просеивающей поверхности круговые колебания дебалансом с одного центра относительно двух взаимно перпендикулярных осей с превосходящими параметрами частоты и.амплитуды в вертикальной плоскости.

Недостатком известного устройства для сепарации сыпучих материалов является невысокая производительность, и малая эффективность сепарации из-за недостаточного раэрыхления сыпучего материала по сравнению с процессом истечения частиц смеси.

Цель изобретения — повышение производительности разделения сыпучих материалов за счет интенсификации процесса разрыхления.

Поставленная цель достигается .тем, что ось вращения дебалансной массы вращают вокруг вертикальной оси, которая расположена относительно нее под углом, отличным от прямого, при этом частота вращения дебалансной массы превышает частоту ее вращения относительно вертикальной оси, а в устройстве оси вращения дебалансного и приводного валов вибровозбудителя расположены под углом, отличным от прямого, приводной вал

0 установлен вертикально, а сателлит выполнен с числом зубьев, меньшим числа зубьев на центральном колесе.

Предлагаемый способ разделения сыпучих материалов и устройство для его осуществления позволяют повысить производительность по сравнению с известными решениями эа счет воздействий круговых колебаний в наклонной плоскости, вращаемой вокруг вертикальной оси пространственныхх координат.

На фиг. изображена конструктивная схема решетного стана, поперечный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 и 5- проекции принципиальной схемы перемещения дебаланса массой m; на фиг, 6 — схема формы траектории решетного стана, условно обозначенного точкой М; на фиг; 7 — вид В на фиг. 6: на фиг. 8 — 11 — схемы расположе-. ния дебаланса массой m..

1743646

6 Pp=Ð1+ Р °

Х- "«а; У- +.Ь; Z=+c. л п л и l

30 30 ае = - - Ь04

Q=Zxi, Устройство для разделения сыпучих смесей состоит из решетного стана 1. жестко закрепленного с вибровозбудителем 2. и установленного на фундаментной раме 3 посредством амортизирующих элементов 4.

Вибровоэбудитель 2 имеет корпус 5, приводной вал 6, внутри которого под углом д к

его оси вращения установлен вал 7 с дебалансом 8. балансиром 9 и сателлитом 10, сопряженным. с центральным колесом 11, жестко скрепленным с корпусом 5. Планетарная зубчатая передача выполнена неортогональной: ее межосевой угол д меньше

90, например 60 .

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Центральное колесо 11 имеет число зубьев Z>, а сателлит 10 равен 2. Передаточное число

Вращая приводной вал 6 с частотой и, сателлит, обкатываясь по центральному колесу 11, одновременно вращает дебаланс 8 массой m с частотой п, равной и х 1, относительно оси 1-1 расположенной под углом д к вертикальной оси 2- 21 координат, угловые скорости которых равны:

В результате вращений дебаланса 8 массой

m генерируются силы; в наклонной плоскости-+ P) = m сЯ R, где R — расстояние центра тяжести массы m до точки 0; в горизонтальной плоскости — + P =

= т 0Р Я1, где R1 — расстояние центра тяжести дебаланса массой m до оси Z- 21.

С перемещением массы m относительно оси Z- 2> величина Ri стремится до величины R и,.следовательно, генерируемая сила в горизонтальной плоскости возрастает

Это сопровождается в каждом цикле(за один оборот вокруг оси Z — 2 ) число раз

Генерируемые силы являются геометрическими составляющими вектора:

Кроме того, векторы силы, Р1 проектируются на составляющие векторы сил

+ Р { и P), воздействующих моментами сил:

I б ic м

+Mi= Рiх и ; « Мi- Р1 х Rz.

Генерируемые силы являются геометрическими составляющими суммарного векто ра Ро = Р + P -«Р.

При вращении наклонной плоскости вокруг оси Z- Z> с угловой скоростью в сила

Р> воздействует под углом д (фиг.. 8 — 11).

При этом решетный стан колеблется в вертикальном направлении иэ стороны в сторону не только в поперечном направлении, но и в продольном, интенсивно разрыхляя сыпучий материал с его истечением, в результате амплитуд:

В результате таких воздействий ре- .

3 шетный стан колеблется относительно трех. взаимно перпендикулярных осей пространственных координат, Материальная точка М, вращаясь относительно координат

X0YZ, описывает пространственную форму

35 трае ор «. акое А «ение являе сложным движением, состоящим из переносной скорости а,, относительной скорости в и ускорений;

40 а = -аи4; a1r =+ ссЯг, а также ускорения Кориолиса ас — — 2 в вi Rp, 45 где Rp — расстояние от центра координат точки 0 до центра тяжести точки M.

Вследствие того, что вектор силы P стремится к P, амплитуды колебаний по

50 осям Х и У различны, и. следовательно, ускорения

Все зти ускорения являются геометрическими состаляющими абсолютного ускорения, воздействующего на просеивающую частицу m:

1743646 а = а г+ а+ Д р mp .ас

mn ае

В основное уравнение динамики F= ma

I вместо абсолютного ускорения частицы m запишем его ускорение: 5 а а = m (81r+ 8e+ а ) =7;

l& -+ -- -У танюг=.г — m ае — m ac

1 " 1- I.

Векторная величина Ф =-m ae — есть переносная кориолисовая сила.

-ч lW

Векторная величина Ф =-е а — есть поворотная кориолисовая сила. . Количество поворотов частицы m в еди- 15

I ницу времени зависит от соотношения

20 где ед — масса деталей дебалансного вала;

m — масса деталей приводного вала.

При работе крутящий момент от двигателя (не показан) передается на привод- 25 ной вал 6 вибровозбудителя 2, при этом сателлит 10, обкатываясь с угловой скоростью в относительно центрального колеса

11, ось которого совпадает с осью Z — Z< координат, вращает вал 7 с дебалансом 8 80 с yrnosoA скоростью N1 относительно оси

1-1, расположенной под углом д к вертикальной оси.

Одновременное вращение дебаланса относительно двух осей, находящихся в пло- З5 скости под углом д, равным меньше 90, создает нецентральное воздействие генерируемых сил на просеивающую поверхность.

Вследствие этого ситовая поверхность 40 получает перемещение вдоль оси Z — Z> из стороны в сторону в вертикальной плоскости и неравномерное движение по осям Х и

У. Просеиваемый сыпучий материал приобретает перемещение в вертикальном на- 45 правлении со сдвигом в горизонтальной плоскости, при этом он разрыхляется и разделяется по массе и интенсивно просеивается. . Отличительной особенностью способа 50 . разделения сыпучих материалов является то, что.ось вращения дебалансной массы вращают вокруг вертикальной оси, которая расположена относительно нее под углом, отличным от прямого, при этом частота вращения дебалансной массы превышает частоту ее вращения относительно вертикальной оси.

Отличительной особенностью устройства для разделения сыпучих материалов, осуществляющего предлагаемый способ, является то, что оси вращения дебалансного и приводного валов вибровозбудителя расположены под углом, отличным от прямого, приводной вал установлен вертикально, а сателлит выполнен с числом зубьев меньшим числа зубьев на центральном колесе.

Формула изобретения

1. Способ разделения сыпучих материалов, включающий подачу материала на решето и возбуждение колебаний решета посредством передачи на него вынуждаюших усилий от вращающейся дебалансной массы, ось вращения которой вращают вокруг оси, пересекающейся с ней, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности, ось вращения дебалансной массы вращают вокруг вертикальной оси, которая расположена относительно нее под углом, отличным от прямого, при этом частота вращения дебалансной массы превышает частоту ее вращения относительно вертикальной оси.

2. Устройство доля разделения сыпучих материалов, включающее решетный стан, установленный на амортизаторах, и закрепленный на нем вибровозбудитель, выполненный в виде установленного в корпусе приводного вала, расположенного на нем дебалансного вала, ось вращения которого пересекается с осью вращения приводного вала, и планетарной передачи, сателлит которой закреплен на дебалансном валу,.а центральное колесо закреплено на корпусе, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, оси вращения дебалансного и приводного валов вибровозбудителя расположены под углом, отличным от прямого, приводной вал установлен вертикально, а сателлит выполнен с числом зубьев меньшим,чем на центральном колесе.

1743646

1743646

b-b

1743646 в

«t»

1743646

Фиг.11

Редактор М.Петрова

Заказ 2146 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Фиг. 10

Составитель 6,Левчаев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кундрик