Способ разделения сыпучих материалов и устройство для его осуществления

743646 А 1 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 В 07 В 1/4 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ос 4 ь ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 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. М.; Госгортехиздат, 1961, с. 104, рис. 73.Авторское свидетельство СССР М 1146103, кл. В 07 В 1/40, 1983. (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ . .Л-Дг(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 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.Изобретение относится к вибрационной технике для разделения сыпучих материалов на фракции и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например литейного производства 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 возвратно- поступательное 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 ихременные передачи не осуществляют синхоонности в работе,При работе известного вибровозбудителя, примененного в известном устройстведля 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 оси2-21,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. ввертикальной плоскости, осуществляемогопосредством поворота плоскости его вращения вокруг оси вращения другого дебаланса.Однако вращение вертикальной плоскости, в которой вращается дебаланс, вок 5 10 15 20 25 30 35 45 50 55 руг оси вращения другого дебаланса сопровождается в каждом цикле многократнымсовмещением генерируемых сил в одну.линию (2). Это уменьшает производительность и эффективность сепарации, когдадебалансные массы перемещаются в разных направлениях.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство дляпросеивания сыпучих материалов, котороесообщает просеивающей поверхностикруговые колебания дебалансом с одного центра относительно двух взаимноперпендикулярных осей с превосходящимипараметрами частоты и.амплитуды в вертикальной плоскости.Недостатком известного устройствадля сепарации сыпучих материалов является невысокая производительность, и малая эффективность сепарации из-занедостаточного раэрыхления сыпучего материала по сравнению с процессом истечения частиц смеси.Цель изобретения - повышение производительности разделения сыпучих материалов за счет интенсификации процессараз рыхления,Поставленная цель достигается тем,что ось вращения дебалансной массы вращают вокруг вертикальной оси, котораярасположена относительно нее под углом,отличным от прямого, при этом частотавращения дебалансной массы превышаетчастоту ее вращения относительно вертикальной оси, а в устройстве оси вращениядебалансного и приводного валов вибровозбудителя расположены под углом, отличным от прямого, приводной вал0 установлен вертикально, а сателлит выполнен с числом зубьев, меньшим числазубьев на центральном колесе.Предлагаемый способ разделения сыпучих материалов и устройство для его осуществления позволяют повыситьпроизводительность по сравнению с известными решениями эа счет воздействий круговых колебаний в наклонной плоскости,вращаемой вокруг вертикальной оси пространственных координат,На фиг. 1 изображена конструктивнаясхема 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 перемещениядебаланса массой в; на фиг, 6 - схема формы траектории решетного стана, условнообозначенного точкой М; на фиг; 7 - вид Вна фиг. 6; на фиг, 8 - 11 - схемы расположе-.ния дебаланса массой вР = айР Р,ае = -Ь 04 0=2 х 1,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 2. 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 а 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 а генерируются силы;в наклонной плоскости-+ Р 1 = а 03 Р.где Р - расстояние центра тяжести массы а до точки 0;в горизонтальной плоскости - "Р == а йР Р 1, где Р 1 - расстояние центра тяжести дебаланса массой а до оси 2- 21.С перемещением массы а относительно оси 2-21 величина Р стремится до величины Р и,.следовательно, генерируемая сила в горизонтальной плоскости воз- растает Это сопровождается в каждом цикле(заодин оборот вокруг оси 2 - 21) число раз Генерируемые силы являются геометрическими составляющими вектора; Кроме того, вектьры силы, Р 1 проектируются на составляющие векторы сил Р 1 и . Р 1, воздействующихмоментами сил: 9 / с м.М 1= Р 1 х Р 1; М 1- Р 1 х Вг. Генерируемые силы являются геометрическими составляющими суммарного векто ра-Р - Р + РР15 При вращении наклонной плоскости вокруг оси 2-2 с угловой скоростью в сила Р 1 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 относительнотрех взаимно перпендикулярных осей пространственных координат, Материальная точка М, вращаясь относительно координат ХОУ 2, описывает пространственную форму 35 траектории. Такое движение является сложным движением, состоящим из переносной скорости а относительной скорости в и ускорений; 40 ав = Й а ие, аг = Й с Й 3 г,а также ускорения Кориолиса ас = 2 со, сонг Ро,45где Ро - расстояние от центра координат точки О до центра тяжести точки М.Вследствие того, что вектор силы Рстремится к Р, амплитуды колебаний до 50 осям Х и У различны, и. следовательно, ус- корения Все зти ускорения являются геометрическими состаляющими абсолютного ускорения, воздействующего на просеивающую частицу а:1743646 а=ам+а+Д р прад ас пп аеВ основное уравнение динамики Р= ва 1 вместо абсолютного ускорения частицы гп запишем его ускорение: 5 а а = е (а 1 г+ ае + ас) =7;. Количество поворотов частицы в в еди1ницу времени зависит от соотношения 20 где ед - масса деталей дебалансного вала;гп - масса деталей приводного вала.При работе крутящий момент от двигателя не показан) передается на привод ной вал 6 вибровозбудителя 2, при этом сателлит 10, обкатываясь с угловой скоростью в относительно центрального колеса 11, ось которого совпадает с осью Е - Е 1 координат, вращает вал 7 с дебалансом 8 30 с угловой скоростью и 1 относительно оси 1-1, расположенной под углом д к вертикальной оси.Одновременное вращение дебаланса относительно двух осей, находящихся в пло- З 5 скости под углом д, равным меньше 90, создает нецентральное воздействие генерируемых сил на просеивающую поверхность.Вследствие этого ситовая поверхность 40 получает перемещение вдоль оси 2 - Е 1 из стороны в сторону в вертикальной плоскости и неравномерное движение по осям Х и У. Просеиваемый сыпучий материал приобретает перемещение в вертикальном на 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 вынуждающих усилий от вращающейся дебалансной массы, ось вращения которой вращают вокруг оси, пересекающейся с ней, о т л и ч а ющ и й с я 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.17436461 ФОВ,ЯЕ Фиг, 10Составитель Б,Левчаев едактор М,Петрова Техред М.Моргентал Корректор О.Кундри аз 2146 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10