Способ грохочения и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801269862 А 1 а) 4 В 07 В 1/40 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 15. 11, 86. Бюл. Р 42 (71) Специальное конструкторско- технологическое бюро Института геотехнической механики АН УССР (72) Е.С. Лапшин, А.Г. Червоненко, А.А. Гольдин и В.П. Надутый ,(53) 621.928.2 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР В 761030, кл. В 07 В 1/00, 1975.Авторское свидетельство СССР У 984502, кл. В 07 В 1/40, 1980.(54) СПОСОБ ГРОХОЧЕНИЯ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к области сортировки сыпучих материалов покрупности и позволяет повысить производительность грохочения за счетинтенсивной самоочистки просеивающейповерхности (ПП). Для этого каждыйпризматический выступ (В) на одномучастке ПП 2 по высоте выполнен с вырезом. Вырез расположен асимметрично относительно плоскости, перпендикулярной боковой поверхности ПП 2и проходит через вертикальную осьсимметрии большего основания, примы-,кающего ПП 2. Грани В параллельныеПП 2 выполнены в виде неравнобедренных трапеций. Одинаковые боковыеграни В обращены к одной опоре 8.Установленный на опорах 6 короб 5 совершает сннфаэные колебания, которыепередаются установленной на коробе5 ПП 2. За счет смещения центра массВ получают дополнительные иэгибныеколебания, вектор которых направленпараллельно ПП 2. Эти дополнительныеколебания обуславливают снижениекоэффициента трения между стенкойвыреза и застрявшей в вырезе частицей материала. Это способствует увеличению результирующей силы, проталкивающей частицу вниз, и обеспечивает интенсивную самоачистку ПП 2.2 с. и 3 з.п. ф-лы, 21 ил.269862 Составитель А. ГостевТехред Л.Олейник Корректор А. Обручар Редактор А. Рев аказ 6067/6 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная Тираж 565 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 13035, Москва, Ж, Подписноеого комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. 4/5Изобретение относится к технике разделения сыпучих материалов по крупности и может быть использовано в горнорудной, строительной промышленностях и других отраслях народного хозяйства,Цель изобретения - повышение производительности грохочения при неизменных параметрах вибровозбуждения за счет интенсивной самоочистки просеивающей поверхности.На фиг.1 изображена схема колебаний элементов просеивающей поверхности; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - схема сил, приложенных к застрявшей в отверстии частице материала на фиг.4 - уст, ройство, реализующее предлагаемый способ грохочения, продольный разрез на фиг.5 - вид по стрелке Г на фиг,4; на фиг. б н 11 - то же, варианты исполнения, на фиг.7 - узел 1 .на фиг,б на фиг.8 - разрез Ж-Ж на фиг.7, на фиг. 9 н 10 - разрез Е-Е на фиг.7; на фиг. 12 - узел 111 на фиг. 11; на фиг.13 - разрез З-З на фиг. 12; на фиг. 14 - вид по стрелке И на фиг. 13; на фиг, 15 - узел 11 на фиг. 5, на фиг. 1 б, 18 и 19 - разрез В-Э на фиг.5; на фиг. 17 - разрез К-К на фиг, 15; на фиг. 20 - расчетная схЕма колебаний стенок: отверстий: а) выступа, б) перемычкина фиг, 21 - фрагмент цельного полотна в разрезе.Способ грохочения осуществляютследующим образом.Исходный материал 1 (фнг.1) подаютна рабочую плоскость Б просеивающейповерхности 2. Под воздействием поля вибрационных сил с вектором вынуждающей силы Р просеивающей поверхности 2 сообщают продольные (по осиОХ) н поперечные (по оси ОЕ) колебания с частотой "Благодаря этим двухкомпонентнымколебаниям элементы просеивающей поверхности 2 совершают поступательныеперемещения с амплитудами а, и аи на ней происходит непрерывный процесс грохочения, включающий непосредственно разделение исходного материала на подрешетный и надрешетныйпродукты, а также виброперемещение (по оси ОХ).Одновременно с продольными и поперечными колебаниями элементам просеивающей поверхности, образующимЭ 5 40 45 50 55 10 15 25 30 стенки 3 просеивающих отверстий 4,в отличие от прототипа сообщают дополнительные колебания, один из векторов перемещения а, которых направ-ляют параллельно плоскости Б просеивающей поверхности 2. Дополнительныеколебания элементам могут сообщатькак в плоскости просеивающей поверхности 2, так и под углом к ней. Впоследнем случае а - проекция вектора перемещений на просеивающую поверхность. Поэтому при застревании вотверстиях 4 частиц материала (фиг.З)эти дополнительные поперечные колебания стенок 3 с амплитудой ау ичастотой 3 совпадают по направлениюс силой М нормального давления. Известно, что в случае колебания опоры(стенки) по направлению нормали кповерхности существенно снижаетсязначение коэффициента трения Г, чтопозволяет уменьшить силу трения Рв 3-5 раза, а в некоторых режимахболее, чем в 10 раз,Покажем, что уменьшение Рр улучшает самоочистку просеивающей по-.верхности, Для этого рассмотрим силы, действующие на застрявшую части"цу (фиг.З). Кроме силы трения Р рна частицу действует сила Р инерции,а также сила Р тяжести, Проекциярезультирующей этих сил на ось ОЕравна Рг -Ри+ РтРВерхние знаки соответствуют движению просеивающей поверхности вверх (фиг.Зб), нижние - движению вниз (фиг. За). Результирующая Р является силой, обеспечивающей самоочистку просеивающей поверхности. В силу того, что в предлагаемом способе параметры вибровозбуждения не меняются (постоянны амплитуда и частота колебаний короба грохота), то сила Р остается постоянной. Сила Р, зависящая от массы частицы и ускорения свободного падения также постоянна. Поэтому при уменьшении силы Р, (в результате сообщения дополнитель" ных колебаний) результирующая Р увеличивается, тем самым интенсифицируется самоочистка просеивающей поверхности.Предлагаемый способ грохочения сыпучего материала 1 может быть осуществлен с помощью устройства (фиг.4)1269содержащего просеивающую поверхность 2 со стенками 3 и отверстиями 4, короб 5, установленный на упругих опорах 6, и вибровозбудитель 7. Просеивающая поверхность 2 закреплена в опорах 8 с натяжением 20-303, Просеивающая поверхность 2 выполнена из эластичного листа, толщиной Б, например из резины, либо может быть выбрано из отдельных эластичных лент 1 О 9 (фиг.6). На боковой поверхности ленты выполнены призматические выступы 10, примыкающие к ленте большими основаниями аббг. Установленные друг к другу с зазором о и ориенти рованные выступами 10 в направлении движения материала, ленты образуют просеивающую поверхность с отверстиями 4. Элементы й и К смежных лент и грани ш и и выступов 10 являются 20 стенками 3 отверстия 4 (просеивающей ячейки).П р и м е р 1. Устройство (фиг.1, 6-10) содержит просеивающую поверхность 2, набранную из лент 9, каж дый выступ 10 которых на одном из участков по высоте Ь (например, на участке Ь, ) выполнен в виде тела 11, асимметричного относительно плоскости Е-Е, перпендикулярной к боковой поверхности ленты 9 и проходящей через вертикальную ось О -О, симметрии основания выступа аЛт. Благодаря та" кому выполнению выступа его центр масс (Ц.М.) смещен относительно плос- З кости Е-Е на величину е (эксцентриситет). Выступы всех лент одинаковыми боковыми гранями (стенками) п ориентированы к одной опоре 8. На фиг.9 и 10 показаны варианты исполнения выступов 10 в поперечном сечении на длине Ь,.П р и м е р 2. В устройстве (фиг. 11-14) каждый выступ 10 лент 9 по всей высоте Ь выполнен в виде тела, асимметричного относительно плоскости Е-Е, перпендикулярной боковой поверхности ленты и проходящей через вертикальную ось О, -О, симметрии большего основания. Грани выступов 10, параллельные плоскости просеивающей поверхности 2, выполнены в виде неравнобедренных трапеций: верхняя адЕ,а, со стороны надрешетного продукта и нижняя 26 635 со стороны подрешетного продукта. Выступы 10 одной ленты одинаковыми боковыми гранями (стенками), напри 862 4мер Р, ориентированы к одной опоре 8.Ленты по длине просеивающей поверхности могут быть смонтированы чередующимися участками, причем одинаковые боковые грани выступов смежныхучастков ориентированы в противоположные стороны. Так на участке длиной Ь выступы 10 наклонены к правой опоре 8, а на участке длинойк левой. В этом примере асимметрияв конструкции выступа 10 достигаетсяплавным изменением поперечного сечения, что дополнительно сообщает высокую долговечность просеивающей поверхности.П р и м е р 3. Устройство (фиг,4,5, 15 и 16) содержит просеивающую поверхность, выполненную из эластичного листа. Стенками 3 отверстия 4 являются грани продольных 12 и поперечных 13 перемычек, Продольная перемычка 12 примыкает основанием аЯ кпоперечной перемычке 13. Продольныеперемычки каждого поперечного рядаотверстий выполнены различными, причем одни перемычки 12 на длине 1или Е, выполнены в поперечном сечении в виде фигуры, центр О, тяжестикоторой смещен на величину Е (эксцентриситета) относительно плоскостиЕ-Е, проходящей через вертикальнуюось 0,-0, симметрии основания перемычки. Другие перемычки 12 выполнены в поперечном сечении в виде фигуры, симметричной относительно плоскости Е-Е,1Несимметричная перемычка 12 наодном или нескольких участках по длине 1 может быть выполнена в виде сочетания двух фигур 14 и 15, одна изкоторых 15 - асимметрична относительно плоскости Е-Е (фиг.17).Каждая четная или нечетная перемычка 12 одного поперечного рядаотверстий по длине 1 или 1, можетбыть выполнена в виде неравнобедренной трапеции, причем трапеции по ширине В просеивающей поверхности ориентированы стенками П к одной опоре(фиг. 16) .При вибрационном воздействии напросеивающую поверхность только однастенка отверстия 4 может смещатьсяна величину а. Поэтому размер 11отверстия 4 может изменяться в пределах Е, + а,.П р и м е р 4. Все продольные перемычки 12 (фиг. 18) просеивающейинерции," Ри Ч 5 12698 поверхности на длине 1, или 1, в поперечном сечении выполнены в виде сочетания прямоугольника 14 и примыкающей к нему болыым основанием не- равнобедренной трапеции 15 (фиг,17), причем одинаковые стенки ш перемычек обращены в одну сторону. Обе продольные стенки отверстия 4 при вибрационном воздействии на просеивающую поверхность могут совершать синфаз ные колебания, в результате чего размер 1 отверстия 4 будет постоянным. Этот вариант рекомендуется при жестких требованиях по содержанию малых фракций в подрешетном продукте. 15П р и м е р 5, В устройства (фиг.19) любые смежные перемычки 12" одного поперечного ряда отверстий ориентированы одинаковыми стенками ш навстречу друг к другу. Поэтому 20 обе продольные стенки отверстия 4 могут смещаться в противоположных направлениях и размер 1 будет изменяться в пределах 12 а.Этот вариант рекомендуется при повышенных требо ваниях к замельчению надрешетного продукта.Устройство, реализующее предлагаемый способ грохочения, работает следующим образом. 30Установленный на упругих опорах 6 короб 5 под действием генерируемой вибровозбудителем 7 силы Р совершает колебания с вынужденной частотой ), амплитудой а и углом 6 вибрации.Эти колебания передаются закрепленной на коробе 5 просеивающей поверхности 2. Продольная (по оси ОХ) и поперечная (по оси ОЕ) составляюшие колебаний просеивающей поверхности соот ветственно с амплитудами а и а обеспечивают непрерывный процесс грохочения. При этом в центре масс каждого элемента сита (например, выступов 10 или перемычек 12) действуют 45 следующие силы:Р - ш ансов й - горизонтальная д а ь)нсоставляющая си"лы инерции,Р = - ш з 1 п Ы- вертикальная сосг адтавляющая силы Р = ш я - сила тяжести Ч где а - амплитуда колебаний- частота колебаний; 62 аш - масса выступа (перемычки)9,81 м с- ускорение силытяжести 1о - угол вибрации.На фиг.20 приведены расчетные схемы выступа 10 (а) и перемычки 12 (б), Благодаря смещению центра масс выступа 10 (перемычки 12 ) относительно плоскости 1-1 изменяющаяся во времени сила Р вызывает дэ"ополнительные изгибные колебания с амплитудой а , величина которой обусловлена значением эксцентриситета е а также изгибной жесткостью выступа 10 (перемычки 12 ), В результате этого по крайней мере одна из стенок 3 отверстия 4 (в отличие от прототипа) совершает дополнительные колебания, вектор перемещения которых а направлен параллельно проУ.сеивающей поверхности 2 (по нормали к поверхности стенки 3). Именно эти дополнительные поперечные колебания стенки 3 обусловливают снижение. коэффициента трения 6 между стенкой 3 и застрявшей в отверстии 4 частицей материала, что позволяет за счет уменьшения силы Е = КИ трения увеличить результирующую выталкивающую силу, действующую на частицу,Рассмотрим поперечное сечение просеивающей поверхности 2 с застрявшей в отверстии 4 частицей материала (фиг.3,а). Приложенные к центру масс частицы силы Р тяжести и вертикальная составляющая силы Р инерции в первый полупериод стремятся протолкнуть частицу сквозь отверстие. Сила Гр трения препятствует этому перемещению. Дополнительные поперечные колебания стенки 3 отверстия 4 уменьшают значение силы 1;р трения и, следовательно, увеличивают результирующую силу Р = -Р - Р + р которая проталкивает частицу вниз, что, в конечном итоге, обеспечивает интенсивную самоочистку просеивающей поверхности от застрявших в отверстиях "трудных" частиц. Во второй полупериод колебаний дополнительные поперечные колебания стенки 3 отверстия 4 обусловливают увеличение результирующей выталкивающей вверх силыВ варианте устройства с выполнением граней выступов 10, параллельных плоскости просеивающей поверхности (фиг. 11-14) в виде неравнобедренных трапеций, дополнительно обес печивается высокая долговечность выступов лент за счет плавного изменения поперечного сечения выступа.Ориентирование одинаковых боковых граней выступов 10 ленты или несимметричной продольной перемычки 12 к одной опоре сообщает устройству дополнительное свойство - высокую точность классификации. Это связано с тем, что выступы 10 (стенки 3 от верстий 4) колеблются синфазно и поперечный размер просеивающего отверстия 4 не изменяется.В случае установки лент 9 по длине просеивающей поверхности чередую щимися участками с различной ориентацией выступов (фиг.11), предлагаемое устройство дополнительно обеспечивает более полное выделение подрешетного продукта, так как на просеивающей поверхности имеет место циркуляционное перемещение (по наклону выступа) части материала от борта к борту, в результате чего увеличивается фактическая длина классифи кации, При этом траектория перемещения этой части материала на просеивающей поверхности .представляет ломанную линию.При выполнении просеивающей поверхности из листа (фиг. 5, 15-19) с несимметричными перемычками 12, выполненными в виде неравнобедренных трапеций в поперечном сечении, ориентированных одинаковыми граня ми в одну сторону, предлагаемое устройство дополнительно обеспечивает минимальное закрупнение подрешетного продукта и высокую несущую способность просеивающей поверхности,обус ловленные двухсторонним закреплением стенок отверстий (фиг. 20 б).В варианте выполнения перемычки в виде сочетания прямоугольника 14 и примыкающей к нему большим основа нием неравнобедренной трапеции 15 (Фиг. 17 и 18) предлагаемое устройство дополнительно обеспечивает стабильную точность рассева при износе просеивающей поверхности на величину81В варианте с ориентированием перемычек 12 одинаковыми гранями навстречу друг другу (фиг,19) противоположные стенки одного отверстия совершают поперечные противоФазные колебания, что обеспечивает благоприятные условия для проталкивания в подрешетный продукт "трудных" зерен и тем самым дополнительно способствует снижению замельченности надрешетного продукта.Формула иэ обретения1. Способ грохочения, включающийподачу сыпучего материала на просеивающую поверхность с отверстиями,просеивание и перемещение материалас помощью продольных и поперечныхколебаний, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения производительности грохочения при неизменных параметрах вибровоэбуяденияза счет интенсивной самоочистки просеивающей поверхности, стенкам отверстий сообщают дополнительные колебания, один из векторов перемещения которых направлен параллельнопросеивающей поверхности.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что стенкам отверстий сообщают синфазные колебания.3, Грохот для осуществления способа по п.1, включающий просеивающую поверхность в виде укрепленныхв опорах эластичных лент с призматическими выступами, нримыканяцимик ленте большими основаниями, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что каядыйвыступ на одном из участков по высоте выполнен с вырезом, расположенным асимметрично относительноплоскости, перпендикулярной боковойповерхности ленты и проходящей через вертикальную ось симметрии большего основания.4. Грохот по п.З, о т л и ч а ющ и й с я тем, что грани выступов,параллельные просеивающей поверхности, выполнены в виде неравнобедренных трапеций.5. Грохот по п.З, о т л и ч а ющ и й с я тем, что одинаковые боковые грани выступов обращены к одной опоре, 12 б 9862