Сепаратор сыпучего материала

Сепаратор сыпучего материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>971160 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 27. 02. 81(21) 3254124/30-15 с присоединением заявки N (23) Приоритет

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 07.11.82 (51) М. Кп.

A 01 F 12/44

В 07 В 1/46

Государственный комите

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 631.362.

° 3 (088. 8) 1, ! с « с:, «

t ". л..; (72) Авторы изобретения

А.В.Бородай и В.И.Бородай ( ю 4

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знаменй" -политехнический институт имени Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54 ) СЕПАРАТОР СЫПУЧЕГО NATE PHELUA где у координата продольного профиля сита по горизонтали; то же, по вертикали; скорость движения материала по поверхности сита; соответственно коэффициент и угол трения материала о поверхности сита;

Е

Ч= сопв1

30

Изобретение относится к области сепарации сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве, мукомольно-элеваторной, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известен сепаратор сыпучего материала, содержащий установленное в корпусе и изогнутое в продольном сечении сито, снабженное механизмом для регулирования его кривизны, а также питатель сыпучего материала и каналы для отвода фракций (1 j.

Недостатком известного сепаратора является невысокая производительность и низкое качество разделения.

Исследования показали, что для получения высокой производительности и эффективности ситовых устройств необходимо обеспечить движение материала по поверхности сита с постоянной скоростью в виде сплошного слоя. Кроме того, должно быть обеспечено безударное поступление материала на сито, что достигается подачей материала по касательной к поверхности сита.

Целью -изобретения является повышение производительности сепаратора и качества разделения.

Цель достигается тем, что в сепараторе сыпучего материала, содержащем установленное в корпусе и изогнутое в продольном сечении сито, снабженное механизмом для регулирования его кривизны, а также питатель сыпучего материала и каналы для отвода фракций, передняя кромка сита закреплена в корпусе жестко, а кривизна сита выполнена в соответствии с зависимостями

V sin29 "!iia "l

2 Ч -s n29 (51п(1 - )

2сс (".ып((л- q) ((о Р) (2) 971160

2 ф mV

Р нормальная сила инерции, действующая на материал при движении его по ситу, где m — масса частицы материала, V — скорость 55 материала; радиус кривизны сита в данной точке его профиля. дифференциальные уравнения движения элементарной частицы материалà IIO 6О поверхности сита

m — =- Gsin p — F;

dV (3)

dt

7 2

m — = N — (;соspÄ

Р (4) g ускорение свободного падения; р и (— соответственно начальный и текущий углы между касательной к продольному профилю сита и горизонтальной осью.

Питатель сыпучего материала может быть выполнен лопастным, а сепаратор снабжен механизмом для изменения угла наклона корпуса в продольной 10 плоскости.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого сепаратора, продольный разрез; на фиг.2 — схема сил, действующих на элементарную частицу материала, находящегося наповерхности сита.

Сепаратор содержит корпус 1, в котором помещено изогнутое в продольной плоскости сито 2. Верхняя кромка сита 2 жестко закреплена в корпусе 1, а нижняя его кромка соединена. с устройством 3 для варьирования кривиз— ны продольного профиля. В верхней части корпуса 1 установлен питающий ковш 4 с лопастным питателем 5.

В нижней части корпуса 1 выполнены разделенные поворотной стенкой 6 каналы 7 и 8 для отвода соответственно мелкой и крупной фракций.. Сепаратор установлен на раме 9 и имеет механизм для изменения угла наклона корпуса 1 в продольной плоскости, содержащий ось 10 и фиксирующее при-. способление 11.

Профиль сита в продольной плоскости выполнен в соответствии с зависимостями (1) и (2), исходя из условий равномерного движения материала по поверхности сита.

На элементарную частицу материала на сите действуют следующие силы 40 (см. фиг. 2):

G — вес материала;

N нормальная реакция поверхности сита на материале;

F=-f N — сила трения скольжения, действующая на материал при движении его по ситу, где f — коэффициент трения скольжения материала по поверхности сита; 50 где р — угол между касательной к профилю сита в данной точке и гориз он тальн ой осью у.

При равномерном движении материала по ситу

dV

О.

dt

Тогда из выражения (3) имеем

"э1пр — F = О ° mV1

Из выражения (4) имеем N = +Gcosp.

Тогда, поскольку F = f N, имеем

У

mV2 — fGcos (ъ = О. (5)

Р

Рациус кРивизны 7 = — — так как

dS

d P

dS

dt Ч

d jr<0, или p = — — = ——

d(3 (3

dt где dS — элементарная длина дуги сита.

Подст авив з начение р в выражение (5) с учетом того, что f= tg 4, а

G = mg, где m — масса материала, получим — —.— dt = .. )6)

V s in s in (p — I))

Интеграл уравнения (6) р-Ч

V-sin — — t =)пtgl )+Е С, )7)

2 где С вЂ” постоянная интегрирования.

При начальных условиях движение материала по ситу tp — — О; Igd = po )

Я= сопят.; U = const

С

t.g ()

Подставив значение С в выражение (7) получим

pJ-4 Qp -Ч Y.S) )) сР

tg()= tg(— ) е

2 2

Рабочая длина сита S выражается формулой:

S = V

Проекция дифференциала дуги сита на ось у:

dy = V cos p.dt. (7)

Подставив в выражение (7) значение dt из выражения (6), получим

Ф singcos ()).d g (8)

g s in (p- Ч)

Интегрируя выражение (8) по углу при начальных условиях движения (у„= О; tg = Ъ„), получим уравнение (1), которое поз воляет определить координаты продольного профиля сита по оси у в зависимости от угла р., Проекция дифференциала дуги сита на ось z

d2 .= U Б1пpj Ж, (9)

Интегрируя выражение (9) по углу р при начальных условиях (го=О; p = ) с учетом выражения (6), получим уравнение (2 ) для определени я координ ат

ПРОДОЛЬНОГО ПРОфиля CHTB ПО ОСИ 2 в зависимости от угла ф .

971160

Приведенные зависимости позволяют провести полный инженерный расчет сепаратора.

Работа сепаратора осуществляется следующим образом.

Сыпучий материал подается в ковш

4, откуда следует на лопастной питатель 5, который дозирует подачу материала по толщине слоя и по всей ширине сита, а также сообщает ему оптимальную начальную скорость по модулю и направляет слой материала на рабочую поверхность сита 2 со стороны верхней кромки касательно к ней. Слой материала в равномерном движении по изогнутому ситу 2 прижимается к нему, при этом мелкая фракция проходит через отверстия сита 2 и выводится из сепаратора через канал 7, а крупная фракция скользит по поверхности сита и выводится через канал 8. B зависимости от физических свойств сепарируемого материала рабочая поверхность сита 2 вместе с корпусом 1 может изменять свое положение в продольной вертикальной плоскости посредством пово-. рота вокруг оси 10. Закрепление сепаратора в нужном положении осуществляется фиксатором 11. Кроме того, продольный профиль сита 2 можно изменять в некоторых пределах при помощи устройства 3. Это изменение может потребоваться при просеивании раз- личных по своим физическим свойствам и целевому назначению материалов. Например, если материал имеет малосыпучие компоненты и их необходимо пустить сходом с сита 2, то, чтобы они не задерживались на его поверхности, необходимо уменьшить кривизну профиля сита 2 в нижней его части, опустив нижнюю кромку сита 2 при помощи устройства 3 на несколько делений.

Предложенная конструкция обеспечивает повышение производительности сепаратора и качество разделения.

Использование лопастного питателя обеспечивает равномерную подачу материала по всей ширине сита с оптимальной по модулю скоростью и в касательном направлении к рабочей поверхности сита. формула изобретения

1. Сепаратор сыпучего материала, содержащий установленное в корпусе и изогнутое в продольном сечении сито, снабженное механизмом для регулирования его кривизны, а также питатель сыпучего материала и каналы для отвода фракций, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повы10 шения производительности сепаратора и качества разделения, передняя кромка.сита закреплена в корпусе жестко, а кривизна сита выполнена в соответствии с зависимостями

20 где у координата продольного профиля сита по горизонтали;

25 то же, по вертикали;.

V=const- скорость движения материала по поверхности си а

f u Y — соответственно коэффициент и угол трения материала о поверхность сита;

g — ускорение свободного падения; и P — - соответственно начальный и текущий углы между касательной к продольному профилю сита и горизонтальной осью.

2. Сепаратор по п.1, о т л и

40 ч а ю шийся тем, что питатель сыпучего материала выполнен лопастным.

3. Сепаратор по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что он снаб45 жен механизмом для изменения угла наклона корпуса в продольной плоскости.

Источники информации, 50 принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 725702, кл. В 07 B 1/46, 1975.