Лабораторная дробилка для исследования процесса измельчения зерна

 

Лабораторная дробилка включает корпус, ротор и ситовую обечайку, закрепленную на планшайбе, установленной с возможностью вращения относительно оси ротора, ограниченной устройствами измерения крутящего момента. Ситовая обечайка помещена в закрепленный на станине корпус с выполненным в виде устройства для определения расхода воздуха по входному коллектору входным патрубком, соосным с ротором, и выходным патрубком. На внешней поверхности ситовой обечайки установлен, по крайней мере, один тензочувствительный элемент в виде тонкой упругой прямоугольной пластины, выгнутой до потери устойчивости в окружном направлении ситовой обечайки и удерживаемой в этом положении упорами. Зазор между корпусом и планшайбой герметизирован мягким воздухонепроницаемым рукавом. Обеспечивается адекватное моделирование процесса измельчения зерна в дробилках ударного принципа действия, устранение погрешностей при проведении различного рода измерений. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для изучения поведения измельчаемого материала в рабочей камере дробилки.

Известна лабораторная дробилка (патент РФ 2128552, МПК 6 В 02 С 13/18, 10.04.99 г., БИ 10), содержащая корпус, ротор, ситовую обечайку.

Недостаток прототипа - невозможность адекватного моделирования реального процесса измельчения зерна в связи с отсутствием входного коллектора и разгрузочного (выходного) патрубка, наличием погрешностей при проведении различного рода измерений (крутящего момента, расхода воздуха, скорости воздушно-продуктового слоя).

Технический результат - адекватное моделирование процесса измельчения зерна в дробилках ударного принципа действия, устранение погрешностей при проведении различного рода измерений с целью оптимизации конструкций дробилок.

Поставленная задача решается тем, что в лабораторной дробилке, включающей корпус, ротор и ситовую обечайку, закрепленную на планшайбе, установленной с возможностью вращения относительно оси ротора, ограниченной устройствами измерения крутящего момента, ситовая обечайка помещена в закрепленный на станине корпус с выполненным в виде устройства для определения расхода воздуха по входному коллектору входным патрубком, соосным с ротором, и выходным патрубком, на внешней поверхности ситовой обечайки установлен, по крайней мере, один тензочувствительный элемент в виде тонкой упругой прямоугольной пластины, выгнутой до потери устойчивости в окружном направлении ситовой обечайки и удерживаемой в этом положении упорами, а зазор между корпусом и планшайбой герметизирован мягким воздухонепроницаемым рукавом. Корпус дробилки выполнен в виде улитки центробежного вентилятора. Корпус и планшайба установлены на стержнях таким образом, что между ними образован зазор, необходимый для определения истинного значения крутящего момента и исключения влияния реактивного давления.

На фиг.1 показано сечение лабораторной дробилки по оси вращения ротора. На фиг.2 изображена дробилка со снятой крышкой (вид сверху).

Дробилка устроена следующим образом. На основании 1 в подшипниковых опорах установлены вал ротора 2 и планшайба 3, вращающаяся относительно оси ротора. На планшайбе в пазу 4 установлена ситовая обечайка 5, которая находится внутри корпуса 6, имеющего форму улитки центробежного вентилятора. Корпус 6 установлен на стержнях 7 таким образом, что между ним и планшайбой 3 образован зазор. Для предотвращения разлетания частиц измельчаемого материала через зазор между корпусом и планшайбой на нижнюю поверхность корпуса надет мягкий воздухонепроницаемый рукав 8. Возможность вращения планшайбы 3 ограничена устройством измерения крутящего момента, выполненным в виде двух динамометров (не показаны), связанных с планшайбой гибкими нитями. В крышке 9 корпуса 6 соосно с ротором выполнен входной патрубок, на котором установлено устройство для определения расхода воздуха и производительности по входному коллектору 10 со штуцером 11. Корпус 6 и крышка 9 образуют выходной патрубок 12. Для проведения процесса тензометрирования на внешней поверхности ситовой обечайки по ее образующей установлены упоры 13, в которые вставлен тензочувствительный элемент 14 в виде тонкой (толщина 0,08 мм) упругой прямоугольной пластины, выгнутой до потери устойчивости в окружном направлении ситовой обечайки и удерживаемой в этом положении упорами, к которой крепятся датчики 15.

Лабораторная дробилка работает следующим образом. Через входной коллектор зерно поступает в рабочую камеру улитки центробежного вентилятора, ограниченную ситовой обечайкой, где измельчается ротором и от ударов о стенку ситовой обечайки. Вращение ротора создает центробежный воздушно-вихревой поток, с помощью которого частицы измельченного материала выносятся за пределы рабочей камеры и оттуда через разгрузочный патрубок - из дробилки. Крышку корпуса дробилки можно заменить прозрачной крышкой, что позволяет фотографировать слой измельчаемого материала в рабочей камере. Параметры воздушного потока через дробилку позволяет определить устройство для определения расхода воздуха через дробилку. Давление на сито измеряется по деформации тензочувствительного элемента и фиксируется измерительной системой. Конструкция тензочувствительного элемента не изменяет существенно живого сечения сита и не влияет на его жесткость, что повышает точность измерений.

Предложенная конструкция позволяет получать дополнительную информацию при моделировании процесса измельчения зерна в дробилках ударного принципа действия. Обработка результатов этих замеров позволяет получить значение средней скорости воздушно-продуктового слоя в дробилке.

Анализируя полученные результаты замеров, можно получить реальную картину поведения зерна в рабочей камере дробилки и построить математическую модель процесса измельчения зерна в дробилках ударного принципа действия.

Формула изобретения

1. Лабораторная дробилка для исследования процесса измельчения зерна, включающая корпус, ротор и ситовую обечайку, закрепленную на планшайбе, установленной с возможностью вращения относительно оси ротора, ограниченной устройствами измерения крутящего момента, отличающаяся тем, что ситовая обечайка помещена в закрепленный на станине корпус с выполненным в виде устройства для определения расхода воздуха по входному коллектору входным патрубком, соосным с ротором, и выходным патрубком, на внешней поверхности ситовой обечайки установлен, по крайней мере, один тензочувствительный элемент в виде тонкой упругой прямоугольной пластины, выгнутой до потери устойчивости в окружном направлении ситовой обечайки и удерживаемой в этом положении упорами, а зазор между корпусом и планшайбой герметизирован мягким воздухонепроницаемым рукавом.

2. Лабораторная дробилка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде улитки центробежного вентилятора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2