Устройство для разделения материалов Советский патент 1990 года по МПК B07B13/00 B07B15/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для разделения и сортировки сыпучих материалов по размеру, и может быть использовано для выделения посторонних предметов и мелкоэлементной фракции из металлической стружки.

Целью изобретения является повышение эффективности сепарации при отделении металлической стружки.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 - расположение разделяющих элементов на лентах и схема процесса сепарации.

Устройство (фиг. 1) содержит загрузочный лоток 1, приспособление 2 для вывода выделенной фракции и корпус 3, в котором вертикально установлены две параллельные основная 4 и дополнительная 5 бесконечные ленты с равными базами, из которых первая лента 4 по ходу движения стружки смещена относительно второй ленты 5 по вертикали на угол 35-45°. На поверхностях лент зигзагообразно размещены штыри 6 с поперечным расстоянием а между их внутренними поверхностями и углом а 70-90° при вершине зигзага (фиг. 2). Внутренние ветви лент в сепарационном пространстве высотой Н расположены друг от друга на расстоянии

ПЯ

тк 1,2т.- В верхней части

cosa/2cosa/2K

обеих лент со стороны их нерабочих поверхностей смонтированы очистители 7, гребенчатого типа. Под лентами на шарнире в наклонно под углом 35-45° к горизонтальной плоскости установлена перфорированная плита 9, свободный конец которой опирается на пружины 10, закрепленные на корпусе. Плита ограничена выгрузочным окном 11 с заслонкой 12 в месте выхода посторонних предметов и фиксируется упором 13.

Плита выполнена с изломом для повторения огибающей траектории разделяющих элементов и более эффективного захвата ими материала. Днище бункера и перфорированная плита имеют угол наклона 35-45° для реализации самотечного движения материала и

устранения застойных зон. Ленты 4 и 5 установлены над плитой 9 с одинаковым зазором. В днище приспособления 2 имеется контрольное окно 14 для вывода посторонних предметов. Под перфорированной плитой установлен приемник 15 для сбора мелкой

фракции, под окном с заслонкой - приемник 16 надрешетной фракции для сбора посторонних предметов, а под приспособлением 2 - приемник 17 для очищенной витой стружки, подлежащей дроблению.

На фиг. 2 показан участок первой по ходу движения стружки ленты 4 с принадлежащими ей штырями 6. Штыри 6 лент 5 расположены друг относительно друга в различных вертикальных плоскостях. Проекции разделяющих элементов 6 второй ленты 5

на первую ленту 4 показаны условно черным цветом. Процесс сепарации рассматривается в системе отсчета, связанной с второй лентой, т. е. ее разделяющие элементы (черные) считаются неподвижными, а разделяющие элементы первой ленты - движущимися относительно них. Поперечное расстояние между внутренними поверхностями разделяющих элементов в момент их максимального сближения равно Ь. Расстояние между соседними разделяющими элементами одной ленты по длине зигзага с

т,- Длина штырей 6 удовлетворяет

cosa/2v

условию , где d - длина штырей 6.

Одним из примеров конкретного выполнения может служить устройство со следующими характеристиками. Габариты сепара- ционного пространства: ,1 м; ,59- 0,71 м; ширина бесконечной ленты 2,1 м. Поперечное расстояние между внутренними поверхностями разделяющих элементов на ленте ,45 м. Угол при вершине зигзага . Скорости движения первой и второй лент соответственно равны: ,6 м/мин, м/мин. Максимальные габариты предмета, вывод которого гарантируется: 0,59 X ХО,20ХО,20 (м). Диаметр отверстий перфорированной плиты 0,04 м. Разность хода разделяющих элементов в верхней точке сепара- ционного пространства ,68 м.

Устройство работает следующим образом.

Материал (смесь стружки с посторонними предметами и мелкоэлементной фракцией) объемом около 1,5 м3 загружается в бункер i (фиг. 1) и по его днищу соскальзывает к первой по ходу движения стружки ленте 4, которая при своем вращении захватывает его разделяющими элементами 6 и затягивает внутрь корпуса 3 на перфорированную плиту 9. Вторая бесконечная лента 5, двигаясь навстречу первой, захватывает материал с перфорированной плиты и, взаимодействуя с первой лентой, затягивает его ъ сепарацион- ное пространство. Для полного захвата поступающего на плиту материала разделяющие элементы взаимодействуют с плитой. Поэтому, если плита имеет угол наклона 35-45°, первая по ходу движения стружки лента смещена относительно второй по вертикали также на угол 35-45°. Захваченный материал поднимается в сепарационном пространстве. За счет того, что первая по ходу движения материала лента движется быстрее второй, ее разделяющие элементы проходят мимо разделяющих элементов второй ленты, в результате чего стружка растягивается и разрывается, а находящиеся в ней посторонние предметы ориентируются своими большими осями вертикально, благодаря чему они эффективно проваливаются под действием силы тяжести. Разрыв стружки и ориентация посторонних предметов увеличивают эффективность выделения последних. Разность хода разделяющих элементов в верхней точке сепарационного пространства h

Н(1-&), т, е, определяется высотой се- i

парационного пространства и отношением

скоростей -И. Если длина большой оси постороннего предмета не превышает величины с -:, он не застревает между разcosa/2KJ K

деляющими элементами лент, и, подвергаясь их воздействию, вычесывается из стружки. Если длина большой оси предмета превышает величину с, то вероятность застревания предмета между разделяющими элементами определяется его ориентацией в момент контакта разделяющих элементов. При взаимодействии разделяющих элементов предмет поворачивается большой осью вертикально и проходит между ними без застревания, если длина его малой оси не превышает Ь. Когда предмет опирается на два подвижных разделяющих элемента, при кон0 такте их с неподвижным разделяющим элементом происходит заклинивание. Вероятность заклинивания сводится к минимуму, если предмет располагается на разделяющих элементах наклонно с возможностью самопроизвольного или принудительного (за счет воздействия неподвижного разделяющего элемента и окружающей стружки) соскальзывания. Для этого разделяющие элементы размещены на ленте зигзагообразно, причем угол а/2 составляет 35-45°, тогда

0 угол при вершине зигзага а 70-90°. Зигзагообразное расположение разделяющих элементов увеличивает надежность процесса сепарации. Однако вывод предметов с габаритами, превышающими сХЬ, не может быть полностью гарантирован. В процессе сепарации между бесконечными лентами предмет может повернуться большой осью перпендикулярно их поверхности, что наиболее вероятно при форме предмета, близкой к шарообразной. Поэтому во избежание заклинивао ния и для повышения надежности сепарации соблюдается условие S Одcoscx/2

нако при чрезмерном увеличении расстояния S клубки стружки не удерживаются

в сепарационном пространстве и проваливаются, что резко снижает эффективность сепарации и не обеспечивает полного отделения предметов из стружки. Поэтому с целью увеличения эффективности сепарации путем ограничения сепарационного пространства

0 установлено верхнее значение для расстояния: ,2--TS- Таким образом, опти- cosa/2K

мальным с точки зрения надежности и эффективности сепарации является интервал

а.

,2-т. Вместе с посторонниcosa/2

cosa/2

ми предметами за счет растяжения и разрыва клубков стружки из них интенсивно высыпается мелкоэлементная фракция, не

требующая дробления (длина большой оси элемента стружки не более 40 мм). Она попадает на перфорированную плиту и просыпается в приемник 15. Очищенная от посторонних предметов и мелкоэлементной фракции стружка поступает в пространство над

бесконечными лентами. Для обеспечения перегрузки стружки в выгрузочный лоток верхняя часть первой по ходу движения стружки ленты смещена вверх относительно второй ленты на угол 35-45°. Таким образом, как нижняя, так и верхняя части первой ленты должны быть смещены относительно второй ленты на один и тот же угол, т. е. обе ленты должны иметь равную базу. Разделяющие элементы первой ленты, проходя сквозь очиститель 7 гребенчатого типа, освобождаются от стружки. Стружка сваливается вниз навстречу вновь поступающей стружке. За счет этого создается зона ворошения. Поскольку первая лента движется быстрее второй, стружка некоторое время задерживается, прежде чем попасть на вторую ленту, что способствует ее дальнейшему рыхлению и выводу оставшихся посторонних предметов. Таким образом, для создания зоны ворошения стружки именно первая лента движется быстрее второй, а не наоборот. Захваченная второй лентой стружка снимается с разделяющих элементов гребенчатым очистителем 7, после чего попадает в выгрузочный лоток и в приемник 17. Перед лотком стружка проходит над контрольным окном 14, в которое попадают посторонние предметы, случайно зацепившиеся за разделяющие элементы и снятые с них очистителем. Указанные предметы просыпаются в пространство между стенкой корпуса и обратной ветвью второй бесконечной ленты, после чего попадают на перфорированную плиту. В сепарационном пространстве между лентами отделяемые предметы и мелкоэлементная фракция движутся вниз навстречу подаваемому материалу. В результате часть посторонних предметов и мелкоэлементной фракции не попадает на перфорированную плиту и задерживается в сепарационном пространстве до тех пор, пока в него снизу подается материал. Поэтому предлагаемое устройство работает в циклическом режиме с загрузкой магнитно-грейферным краном. По мере уменьшения подачи материала из бункера все большее число посторонних предметов и мелкоэлементной фракции просыпается на перфорированную плиту. Предметы за счет самотечного скольжения по ней попадают в пространство под второй бесконечной лентой, где находится выгрузочное окно 11 с заслонкой 12. Во время работы устройства заслонка закрыта, чтобы вместе с посторонними предметами через окно не выпали клубки стружки. После того, как вся стружка из бункера будет израсходована и поток ее через выгрузочный лоток прекратится, заслонка открывается и посторонние предметы высыпаются в приемник 16. При соскальзывании посторонних предметов по плите возможно их попадание под разделяющие элементы второй ленты. Поэтому во избежание заклинивания перфорированная плита установлена на шарнире 8, а ее свободный конец опирается на пружины 10, являющиеся предохранительным элементом. При попадании постороннего предмета между разделяющим элементом и плитой послед

няя опускается за счет сжатия пружин и заклинивания не происходит, благодаря чему повышается надежность работы устройства. Упор 13 фиксирует плиту на определенном расстоянии от поверхности бесконечных лент и может быть выполнен регулируемым. В процессе работы за счет контакта с движущимся материалом перфорированная плита колеблется относительно шарнира, что интенсифицирует просыпание мелкоэле0 ментной фракции и соскальзывание посторонних предметов по направлению к выгрузочному окну. После высыпания посторонних предметов окно закрывается заслонкой, в бункер загружается новая порция стружки и

цикл работы устройства повторяется. Остановка работающего устройства между циклами не требуется.

0

Таким образом, реализация процесса разрыва клубков стружки и вертикальной ориентации посторонних предметов в сепарационном пространстве в сочетании с зигзагообразным расположением разделяющих элементов и выдерживанием указанного соотношения между параметрами устройства обес- 5 печивает повышение эффективности и надежности сепарации.

Формула изобретения

I. Устройство для разделения материалов,

0 включающее расположенные последовательно загрузочный лоток и сепарирующий орган в виде вертикальной конвейерной ленты со штырями на несущей поверхности, сборник мелкой фракции, расположенный под конвейерной лентой, и приспособление

5 для вывода выделенной фракции, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации при отделении металлической стружки, устройство снабжено дополнительной конвейерной лентой со штырями

0 на несущей поверхности, установленной за основной параллельно ей, очистителями гребенчатого типа, установленными в верхних частях основной и дополнительной конвейерных лент со стороны их нерабочих поверхностей, и подпружиненной перфориро5 ванной плитой со сборником надрешетного продукта, установленной под основной и дополнительной конвейерными лентами над сборником мелкой фракции под углом 35- 45° к горизонтальной плоскости и связанной верхним концом шарнирно с днищем загрузочного лотка, штыри размещены на основной и дополнительной конвейерных лентах зигзагообразно с углом а 70-90° при вершине зигзага, рабочие поверхности основной и дополнительной конвейерных лент рас- положены друг относительно друга на расстоянии

g Оj 2 -Q-

cosa/2 cosa/2

0

где а - расстояние между штырями,

а - угол при вершине зигзага, а длина штырей удовлетворяет условию , где d - длина штырей, при этом штыри основной и дополнительной конвейер- ных лент расположены друг относительно друга в различных вертикальных плоскостях, основная и дополнительная конвейерные ленты установлены с одинаковым зазором над перфорированной плитой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в днище приспособления для вывода выделенной фракции выполнено окно для вывода посторонних предметов.

Изобретение относится к разделению и сортировке сыпучих материалов по размеру, и может быть использовано, например, в машиностроении и предназначено для выделения посторонних предметов и мелкоэлементной фракции из металлической стружки. Цель - повышение эффективности сепарации при отделении металлической стружки. Устройство содержит последовательно, расположенные загрузочный лоток 1, приспособление 2 для вывода выделенной фракции и сепарирующий орган в виде двух параллельных вертикальных конвейерных лент /КЛ/ 4 и 5 со штырями /Ш/ 6 на несущей поверхности. Под КЛ 4 расположен сборник 15 мелкой фракции. В верхних частях КЛ 4 и 5 со стороны их нерабочих поверхностей установлены очистители 7 гребенчатого типа. Под КЛ 4 и 5 над сборником 15 под углом 35 - 45° к горизонтальной плоскости установлена подпружиненная перфорированная плита /ПП/ 9 со сборником 16 надрешетного продукта. При этом Ш на КЛ 4 и 5 размещены зигзагообразно с углом α=70-90° при вершине зигзага. Рабочие поверхности КЛ 4 и 5 расположены относительно друг друга на расстоянии S=[A:(COSΑ/2)]...[1,2A:(COSΑ/2)], где A - расстояние между Ш 6. Длина DШ 6 удовлетворяет условию S/2Δ*98S. Относительно друг друга Ш 6 на КЛ 4 и 5 расположены в различных вертикальных плоскостях. Над ПП 9 установлены КЛ 4 и 5 с одинаковым зазором. В днище приспособления 2 выполнено окно 14 для вывода посторонних предметов. Материал из лотка 1 поступает к первой по коду движения КЛ 4, которая захватывает его Ш 6 и затягивает внутрь корпуса 3 на ПП 9. Вторая КЛ 5, двигаясь навстречу КЛ 4, захватывает материал с ПП 9 и затягивает его в сепарационное пространство. Так как КЛ 5 движется быстрее КЛ 4, ее Ш 6 проходят мимо Ш 6 первой КЛ 4. Стружка растягивается и разрывается, а посторонние предметы ориентируются большими осями вертикально и проваливаются вниз. Зигзагообразное расположение Ш 6 увеличивает надежность процесса сепарации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.