Устройство для определения гранулометрического состава зернистых материалов Советский патент 1991 года по МПК B03B5/62 

6-6 по Верну тв

Изобретение относится к гидравлн ческой классификации материалов Цель повышение точности анализа В верхней части корпуса (К) 1 установлен ный стакан 2 По оси К 1 установлен конусный распределитель 3 с конической крышкой 4 Внутри К 1 расположены вы полненные из изогнутых пластин (П) 5 коль

15

(Л

----- /J

о го

СО J

сл

00

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 соответствующими верхними кромками П 5 Устройство установлено на цилиндрической стойке 10 Под конической крышкой 4 в цилиндрической стойке 10 выполнен паз 11 Над крыш кой 4 по оси К 1 расположен осевой стержень 12, жестко соединенный с крышкой 7 В гнездах крышки 7 установлены сво бедного перемещения направляющие (Н) 14 На крышке 7 и на Н 14 установлены фиксаИзобретение 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 за- грузочный стакан 2 По оси корпуса 1 установлен конусный распределитель Зс 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 е соответствующими верх- ними кромками изогнутых пластин 5 В нижних частях каналов 6 расположены съемные бюксы 9 для сбора осевших частиц Устройство установлено на цилиндрической стойке 10 Под конической крышкой 4 конусного распределителя 3 в цилиндрической стойке 10 выполнен паз 11 Над конической крышкой 4 по оси корпуса расположен осевой стержень 12, жестко соединенный

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 стойкЈ 10 в пазу 1 1 установлен узел 13 В гнездах крышки 7 установлены с возможностью свободного перемещения направляющие 14 Для жесткого креп ления направляющих к крышке 4 (или) загрузочному стакану на крышке 7 на направляющих 14 в их нижней части установ лены фиксаторы 15 В крышке 7 между каждой из кольцевых пластин выполнены отверс тия В нижней части устройства установлен привод 16 (например, электродвигатель) Корпус, а также изогнутые пластины 5 не обходимо 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 произ водится загрузка подготовленного образца материала в стакан 2 В нем благодаря конусному распределителю 3 материал равномерно распределяется в щелевом зазоре между поверхностью конусного распредели теля 3 и стенкой стакана 2 Такое распре деление материала обеспечивает повышение точности определения грансоставь В устройство заливается вода, уровень которой устанавливается ниже верхнего края корпуса

1на величину A/t Величина Н определяется так, чтобы при вращении прибора с требуемой угловой скоростью не происхо дило перелива жидкости через край стенки устройства После этого приблизительно до такого же уровня заливается вода в стакан

2В гнездах крышки 7 опускаются направляющие 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 электродвигатать 16 Устройство приводится во вращение, и частицы грунта ш опытной пробы приходят в движение, причем движения частиц происходит под воздействием 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, определяе мой частотой вращения электродвигатепя, причем, если скорость осаждения частицы, определяемая в соответствии с законом Стокса, является постоянной, го ее центростремительное движение будет равноудаленным со скоростью, возрастающей пропорционально квадрату расстояния от центра устройства Следовательно, соотношение ско ростей этих движений уменьшается, а час тицы имеют криволинейные траектории движения выпуклостью вниз Для того, чтобы частицы материала попадали в еоответству ю щие каналы 2, образующие верхних кромок изогнутых пластин 5 должны выполняться по криволинейным поверхностям, соответствующим траекториям движения частиц При этом координаты искомых поверхностей пропорциональны расстоянию м центра уст ройства в степени 1/2

В режиме вращения ус. ойс гва проис ходит перераспределение частиц различной крупности в радиальном направлении при увеличении крупности частиц от центра к пе риферии и «зависание частиц над соот ветствующим каналом 6 благодаря криво линейной поверхности их верхних кромок Кроме того, вследствие незначительной ширины загрузочного зазора между поверхностью конусного распределителя 3 и внут реннеи стенкой стакана 2 все частицы успе вают за время вращения выйти за пределы центральной зоны, радиус которой равен наружному радиусу стакана 2 Вращение устройства продолжается до тех пор, пока первые частицы не достигн т корпуса 1 устройства, что определяется визуальным контролем

В момент достижения частицами грунта корпуса 1 вращение устройства прекраща ется и производится опускание крышки 2, при этом каналы 6 изолируит 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 при опускании крышки 7, предотвращается но мощью отверстий в крышке 7 При пере

крывании каналов 6 кольцевыми пласти нами 8 предотвращается дальнейшее пере распределение частиц в радиальном на правлении под действием сил инерции, что

обеспечивает точность разделения фракций между каналами 6

После прекращения вращения сгрой ства и опускания крышки 7 начинаете я работа каналов 6 в режиме осаждения Когда верхняя граница частиц окажется ниже верхних кромок изогнутых пластин крышка 7 может быть поднята По скорости осаждения частиц, определяемой гидравли ческой крупностью и контролируемой ка ким-либо способом; например вичуально или

с помощью ареометра, устанавливаются раз меры частиц

Глубина центральных каналов приннма ется конструктивно, из условий размещения в канале анализатора крупности, например ареометра Глубина остальных каналов ве

0 личивается от центра к периферии всле i ствие разницы во времени осаждения час тиц разной крупности

Оседающие в каналах 2 частицы попа дают в съемные бюксы 9, заранее ycianoa

5 ленные в нижних частях каналов 2 Ос аж дение продолжается до тех пор, пока вес- частицы не соберутся в сьемные бюксы Ч Затем бюксы 9 отсекаются от каналов 2 герметичными заслонками (не показаны и вынимаются из устройства для выпари

0 вания воды и определения веса осевших в них частиц Полученные в результате опыта данные о скорости осаждения тиц материала в каналах и весовом сшгно шении отдельных фракций позволяют оп|н делить гранулометрический состав анализи

5 руемого материала

Формула изобретения

Устройство для определения грашломот рического состава зернистых материалов включающее корпус, сопряженный с верхне- частью корпуса загрузочный стакан, ми новленный на оси корпуса конусный распределитель, расположенные внутри корима и выполненные из изогнутых пластин колыи

вые каналы, установленный в нижней час i и устройства привод, отличающее, ч тем, что с целью повышения точности анализа, чти снабжено установленной над корпи ом крышкой с кольцевыми пластинами, при этом изогнутые пластины в развертке выношены

треугольными, высота каждой последующей изогнутой пластины от оси корпуса больше- высоты предыдущей изогнутой пластины, на величину, пропорциональную расстоянию от оси корпуса в степени 1 72, причем нижние кромки кольцевых пластин крышки уста

новлены с возможностью одновременно о контакта с соответствующими верхними кромками изогнутых пластин