СПОСОБ ГРОХОЧЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК B07B1/40 

Изобретение относится к методам грохочения, используемым в горно-рудной промышленности для разделения кусковых материалов на классы, в частности для обезвоживания пульпы в подземных замкнутых циклах.

Известен способ виброгрохочения, включающий разделение и перемещение материала по ситу за счет вибрационного воздействия периодически изменяемой амплитудой колебаний инерционного вибропривода (авт. св. СССР N 1080884, кл. В 07 В 1/40, 1984). Согласно этому способу в двухмассной системе одну массу приводят в постоянное движение с помощью вибропривода, причем эта масса настроена в резонанс с виброприводом, амплитуда колебаний этой массы возрастает и наступает момент, когда эта масса соприкасается с второй (нижней) массой, резонансная частота двух масс резко меняется, амплитуда падает, после уменьшения амплитуды массы вновь разъединяются и первая (верхняя) масса вновь начинает работать в резонансе с приводом, цикл повторяется.

Недостатками этого способа грохочения являются низкие эффективность грохочения, надежность установки и сложность ее конструкции. Низкая эффективность грохочения обусловлена тем, что в реальных условиях, практически невозможно получить постоянную резонансную частоту колеблющейся массы грохота. Резонансная частота верхнего сита зависит от массы сита, массы кускового материала и жесткости пружин. Масса сита и жесткость пружин величины постоянные, а масса кускового материала, находящаяся на сите, постоянно меняется и может быть равна нулю, когда сито не загружено, и может быть максимальной, когда сито загружено материалом полностью. В зависимости от массы кускового материала будет изменяться и резонансная частота грохота в довольно больших пределах. Т. е. резонансная частота грохота будет меняться от минимальной (когда сито загружено материалом полностью) до максимальной (когда сито не загружено материалом совсем). А так как инерционный вибропривод работает на одной частоте (с постоянным числом оборотов дебаланса), то в процессе работы установки по этому способу необходимо создать строго дозированную, постоянную загрузку грохота, что достичь на современном оборудовании крайне трудно. Поэтому этот известный способ трудноуправляем и высокие эффективность и производительность будут только в момент совпадения частоты колебаний сита с материалом с частотой колебаний привода. А наиболее вероятный режим работы будет вне резонанса с малыми амплитудами, малой эффективностью и малой производительностью. Низкая надежность этого известного устройства заключается в постоянных ударных нагрузках соударяющихся верхней и нижней масс. Сложность конструкции установки заключается в наличии нижней массы и пружин с креплением, связывающих нижнее сито с верхним. Следующим недостатком является большой расход энергии, так как вибропривод работает постоянно во время работы грохота.

Известен также способ грохочения, принятый за прототип, включающий разделение и перемещение материала по ситу за счет вибрационного воздействия на сито периодически изменяемой амплитудой и частотой колебаний, получаемых путем периодического включения и выключения вибропривода [1] При этом каждое последующее включение вибропривода осуществляют после изменения частоты и амплитуды колебаний сита до нуля.

Недостатками этого способа грохочения являются низкие эффективность грохочения, производительность и надежность грохота. Низкие эффективность и производительность грохочения по данному способу обусловлены остановками процесса грохочения до нуля, что приводит к тому, что эффективность и производительность грохочения за время торможения остановки и разгона практически близки к нулю. Т. е. при этом способе резко сокращаются просыпание мелочи сквозь сито, перемещение по ситу, снижается производительность. Низкая надежность обусловлена частыми остановками до нуля привода с последующим пуском двигателя привода от состояния покоя, вызывающим увеличение тока электродвигателя более чем в 3 раза. Частые пуски из состояния покоя приводят к быстрому перегреву и сгоранию двигателя, снижая надежность всей установки.

Цель изобретения увеличение эффективности грохочения.

Цель достигается тем, что согласно способу грохочения, включающему разделение и перемещение материала по ситу периодически изменяемой частотой и амплитудой колебаний, полученной путем периодического включения и выключения вибропривода включение последнего осуществляют при частоте колебаний, меньшeй минимальной резонансной частоты сита с материалом, а выключение осуществляют при частоте колебаний, большей максимальной резонансной частоты сита с материалом. Вибрационное воздействие на сито с материалом осуществляют следующим образом. При включении вибропривода, например инерционного, частота увеличивается от нуля до максимальной. При этом при переходе через фактическую резонансную частоту сита с материалом амплитуда резко возрастает, затем уменьшается до некоторой величины. Как только частота колебаний вибропривода превысит максимальную резонансную частоту грохочения, двигатель вибропривода отключается, после этого частота постепенно уменьшаясь, вновь сравнивается с фактической резонансной частотой сита с материалом, амплитуда возрастает до максимальной и с дальнейшим уменьшением частоты амплитуда вновь уменьшается. Как только частота колебаний вибропривода станет меньше минимальной резонансной частоты грохочения, вибропривод включается и цикл повторяется. Т. е. частота в процессе грохочения никогда не снижается до нуля. При автоматическом включении и выключении вибропривода частота меняется на определенную величину и за цикл два раза переходит через резонансную частоту независимо от того, сколько кускового материала находится на сите. При предложенном способе грохочения процесс разделения и перемещения материала по ситу будет наивыгоднейшим при любой переменной загрузке материала.

На фиг. 1 изображена схема грохота (обезвоживатель) для реализации предложенного способа; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Грохот включает короб с ситом 1, соединенный с рамой 2 посредством упругих связей 3, выполненных, например, в виде плоских пружин, и вибропривод 4, включающий двигатель 5, на валу которого установлены дебалансовые инерционные массы 6. Вибропривод 4 закреплен на коробе с ситом 1, который загружается кусковым материалом 7, например углем.

Способ осуществляют следующим образом.

Предположим, что упругие связи 3 подобраны таким образом, что минимальная резонансная частота сита с материалом 25 Гц (1500 об/мин), когда короб с ситом 1 полностью загружен материалом (углем) 7, а максимальная резонансная частота 40 Гц/2400 об/мин), когда короб с ситом 1 не загружен материалом 7 совсем. При первоначальном включении двигателя 5 вибропривода 4 частота вращения дебалансовых масс 6 увеличивается от нуля до максимальной частоты сита с материалом. При переходе короба с ситом 1 и материалом 7 через фактическую резонансную частоту, например 35 Гц (2100 об/мин), амплитуда колебаний короба с ситом 1 резко возрастает, затем вновь уменьшается по мере возрастания частоты вращения дебалансовых масс 6 вибропривода 4. Затем, после превышения максимальной резонансной частоты колебаний сита с материалом, равной 40 Гц, т.е. например, при частоте 45 Гц (2600 об/мин) двигатель 5 вибропривода 4 отключается. При этом вал двигателя 5 с дебалансовыми массами 6 продолжает вращение, постепенно замедляясь. Частота колебаний короба с ситом 1 и материалом 7 вновь сравнивается с фактической резонансной частотой (35 Гц) короба с ситом 1 и материалом 7, амплитуда колебаний возрастает до максимального значения и с дальнейшим уменьшением частоты колебаний амплитуды вновь уменьшается. Как только частота колебаний вибропривода 4 станет меньше минимальной резонансной частоты грохочения (25 Гц), например 20 Гц (1200 об/мин) двигатель 5 вибропривода 4 вновь включается и цикл повторяется. При автоматическом включении (при частоте 20 Гц) и выключении (при частоте 45 Гц) двигателя 5 вибропривода 4 частота колебаний меняется от 20 до 45 Гц и обратно за все время работы грохота. При этом за цикл работы устройство два раза проходит через фактическую резонансную частоту (35 Гц) грохота и два раза за цикл меняется амплитуда колебаний с номинальной до максимальной, причем при постоянно меняющемся количестве кускового материала 7, поступающего на сито 1 грохота.

Технико-экономическая эффективность предложенного способа грохочения заключается в увеличении эффективности грохочения, которая достигается за счет воздействия на кусковой материал переменной частотой и амплитудой колебаний за счет частично-резонансного решения работы грохота, а также за счет непрерывности процесса грохочения. В прототипе процесс грохочения идет с остановками. Увеличение надежности грохота по предложенному способу грохочения достигается за счет более плавной работы двигателя вибропривода, так как вал двигателя с замедлением но вращается постоянно, а пусковой ток вращающегося якоря двигателя всего на несколько процентов больше номинального. Поэтому долговечность и надежность вибропривода и грохота выше по сравнению с прототипом с полными остановками вибропривода до нуля.

Использование: для разделения кусковых материалов на классы, в частности для обезвоживания пульпы в замкнутых циклах, в горнорудной и других отраслях промышленности. Способ грохочения включает разделение и перемещение материала по ситу за счет вибрационного воздействия на сито периодически изменяемой частотой и амплитудой колебаний, получаемой путем периодического включения вибропривода при частоте колебаний, меньшей минимальной резонансной частоты сита с материалом, и выключения вибропривода при частоте колебаний, большей максимальной резонансной частоты сита с материалом. 2 ил.

СПОСОБ ГРОХОЧЕНИЯ, включающий разделение и перемещение материала по ситу за счет вибрационного воздействия на сито периодически изменяемой частотой и амплитудой колебаний, получаемой путем периодического включения и выключения вибропривода, отличающийся тем, что включение вибропривода осуществляют при частоте колебаний, меньшей минимальной резонансной частоты сита с материалом, а выключение осуществляют при частоте колебаний, большей максимальной резонансной частоты сита с материалом.