Устройство для определения гранулометрического состава зернистых материалов

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСКИСПУБЛИК 5)5 В 0 ОП АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л. М 4ий политехнический инслининаи А. В. Аксенов8) идетельство СССР3 В 5/34, 1980.етельство СССР3 В 5/32, 198.-б апти фаг. ОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(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 1 расположены выполненные из изогнутых пластин (П) 5 коль.1623758 51 О 15 Изобретение 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. По 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 1 О. Под конической крышкой 4 конус- ного распределителя 3 в цилиндрической стойке 10 выполнен паз 11. Над конической крышкой 4 по оси корпуса расположен осевой стержень 12, жестко соединенный 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 фикса 30 35 40 45 50 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. Для фиксации осевого стержня 12 в цилиндрической стойке 10 в пазу 1 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 ЛЬ. Величина Л 6 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 направ. ляющие 14 и фиксаторами 15 крепятся к стакану 2. Снимается коническая крышка 4.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 электродвигатель6. Устройство приводится во вращение, и частицы грунта из опытной пробы приходят в движение, причем движения частиц происходит иод воздей. ствием 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.,сля того, чтобы частицы материала попадали в соответствующие каналы 2, образующие верхних кромок изогнутых пластин 5 должны выполняться по криволинейным поверхностям, соответствующим траекториям движения частиц. При этом координаты искочых пверхостей пропорциональны рассгояникцентра устройства в степени 1/2.В режиме вращения ус; ойсвд роисходит перераспределение частиц различной крупности в радиальном направлении при увеличении крупности частиц от центра к периферии и зависание частиц ад соответствующим каналом 6 благодаря криволинейной поверхности их верхних кромок. Кроме того, вследствие незначительой 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 кгорой рдвс и наружному радиусу стакан; 2. Врзсцсние устройства продолжается до тех иор, пока первые частицы не достигнут корпусаустройства, что определяется визуальным контролем.В момент достижения частицами грунта корпуса 1 вращение устройства прекращается и производится опускание крышки 2, при этом каналы 6 изолируют я друг от друга кольцевыми пластинами 8 Стакан 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 ири опускании крышки 7, предотвращается с иомогцью отверстий в крышке 7. Г 1 ри иерекрывании каналов 6 кольцевыми пластинами 8 предотвращается дальнейшее перераспределение частиц в радиальном - правлении под действием сил инерции, что обеспечивает точность разделения фракций между каналами 61 осле прекращения вращения устройства и опускания крышки 7 начинается работа каналов 6 в режиме осаждения 1 ОКогда верхняя грдицд чдстиц кджс гся ниже верхних кромок изогнуты пластин, крышка 7 может быть поднята. 11 о скорости осаждения частиц, определяемой гидрдвли ческой крупностью и контролируемой каким-либо способом; например визуально или с помощью зреометра, устанавливаются разчеры частиц.Глубина центральных каналов ириничд.ется конструктивно, из условий рззмсгцсия в канале анализатора крупности, ндиричс", ареометра. Глубина остальных каналовнс личивается от центра к периферии вслед.ствие разницы во времени осаждеия и;с.тиц разной крупности.Оседающие в каналах 2 частицы поп,.дают в съемные бюксы 9, заранее ус ав ленные в нижних частях каналов 2 Осдждение продолжается до тех пор, иокд нее частицы не соберутся в сьемные бккс ы 1.Затем бюксы 9 отсекаются от каналов 2 герметичными заслонками (нс иокдздиыи вынимаются из устройства для выидрн 30 вания воды и определения веса осевихв них частиц. Г 1 олученные в результдге опыта данные и скорости осаждения чдс тиц материала в каналах и весовом ссхгн- вени отдельных фракций позволяк)т ор делить гранулометрический сотдв дзли и 35 руемого материала.Формула идобрс тсни,чУстройство для определения гранулчаврического состава зеристых чд герда.н,включающее корпус, соиряженый с верхи Йчастью корпуса загрузочный стакан, уст,овленный на оси корпуса конусный рдсир.делитель, расположенные внутри корпусавыполненные из изогнутых ластикольцс 45 вые каналы, установленный в нижней чдс иустройства привод, отличаюисся теч, что, сцелью повышения точности андлизд, чтснабжено установленной ндд кориусоч крыи- кой с кольцевыми пластинами, ири этомизогнутые пластины в развертке выполнены50 треугольными, высота каждой иоследуюццйизогнутой пластины от оси корпуса больсвысоты предыдущей изогнутой иласгины, ;величину, пропорциональную расстоянию отоси корпуса в степени 1,/2, причем нижниекромки кольцевых пластин крышки устд",новлены с возможностью одовреченггконтакта с соответствующими верх и микромками изогутых ласти.