Способ разделения кускового материала по форме

 

Изобретение относится к способу разделения кускового материала по форме и может быть использовано в обогащении полезных ископаемых, строительной индустрии при производстве щебня и других отраслях промышленности. Способ включает подачу кускового материала на наклонную плоскость. Непосредственно после окончания скольжения материал подвергают соударению с вращающейся цилиндрической поверхностью. Технический результат - повышение эффективности разделения кусков лещадной и кубовидной формы. 2 ил.

Изобретение относится к процессам разделения частиц по форме и может быть использовано в обогащении полезных ископаемых, строительной индустрии при производстве щебня и других отраслях промышленности.

Известны способы разделения материала по форме кусков путем подачи его на колосниковую решетку с заостренной формой колосников или на сито со щелевидными отверстиями, позволяющие отделять друг от друга, например, плоские и округлые зерна [1].

Недостаток этих способов состоит в низкой эффективности разделения из-за неизбежного разброса кусков по крупности, а также в силу быстрого забивания щелей.

Известен способ разделения по форме и трению частиц путем их подачи на наклонную плоскость с последующим скольжением по ней плоских частиц и качением округлых [2].

Достоинство способа в простоте его осуществления, недостатком является низкая эффективность разделения.

Предлагаемый способ разделения кусков материала по форме направлен на повышение эффективности разделения кусков лещадной и кубовидной формы.

Это достигается согласно изобретению благодаря тому, что используется существенное различие динамических характеристик кусков лещадной и кубовидной формы, проявляющееся при их внезапном контакте с препятствием.

В качестве препятствия предлагается использовать вращающуюся цилиндрическую поверхность [1] , на которую куски материала попадают непосредственно после их скольжения по наклонной плоскости [2] (фиг. 1). При скольжении по наклонной плоскости куски ориентируются так, что их наименьшая сторона направлена перпендикулярно плоскости скольжения. Поэтому при ударе о цилиндрическую преграду, куски имеют определенную ориентацию своего центра масс относительно точки контакта с преградой. Эта ориентация зависит от формы куска и определяет его динамические характеристики, которые, в свою очередь, обуславливают скорость центра масс и угловую скорость куска после удара. Расчет процесса соударения на основе гипотезы Ньютона об изменении нормальной составляющей скорости точки контакта при ударе, а также фундаментальных законов изменения количества движения и момента количества движения, приводит к следующей формуле для послеударной абсолютной скорости V центра масс (точки O) куска в горизонтальном направлении (фиг. 2): где V - величина скорости куска при сходе с наклонной плоскости; V_с - окружная скорость вращения цилиндрической поверхности; R - коэффициент восстановления нормальной составляющей скорости при ударе (0<R<1); γ - - угол, характеризующий форму частицы и равный где a и b - длины наименьшего и наибольшего ребер.

В зависимости от величины V_с/V и параметра формулы γ куски после удара могут иметь либо положительное, либо отрицательное значение горизонтальной скорости центра масс, т.е. двигаться либо в направлении вращения цилиндрической преграды, либо в противоположном направлении. Этот факт и используется в предлагаемом способе для отделения лещадных кусков от кубовидных. Как известно, лещадными считаются куски, длина которых в три и более раза превышает их ширину или толщину. Этому граничному соотношению сторон соответствует параметр формы γ = γ_гр= 0,32. Выберем окружную скорость вращения цилиндрической поверхности V_с так, чтобы при γ = γ_гр послеударная скорость куска была бы равна нулю: Таким образом, мы обеспечим движением ледащных и кубовидных кусков в противоположные стороны от точки удара. В частности, при угле наклона плоскости равном 60^o, следует выбирать окружную скорость преграды равной V_с = V (1,25-0,46R). При различных возможных значениях коэффициента восстановления R имеем 0,79V<V<1,25V.

2. Рекомендации по производству щебня улучшенной формы для строительства дорог. СоюздорНИИ. - М., 1969.

Формула изобретения

Способ разделения кускового материала по форме путем подачи его на наклонную плоскость, отличающийся тем, что материал непосредственно после окончания скольжения по плоскости подвергают соударению с вращающейся цилиндрической поверхностью.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2