Пробоотборник Советский патент 1992 года по МПК G01N1/20 

Изобретение относится к оборудованию для отбора проб сыпучего груза и экспрессному ситовому анализу и может быть использовано на дробильно-сортировочных и обогатительных фабриках в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение точности отбора представительной пробы при меняющейся производительности грузопотока и свойств груза.

На фиг. 1 показан пробоотборник, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3-разрез Б-Б на фиг. 1.

Пробоотборник состоит из установленного в течке 1 шибера 2 с возможностью его отклонения вокруг оси 3 в вертикальной

плоскости. В течке 1 над осью 3 закреплен защитный козырек 4. Противоположная стенка течки 1 выполнена с окном 5. Течка 1 соединена с направляющими бортами 6 ленточного конвейера 7.

К окну 5 с зазором 8 примыкает со стороны своего меньшего диаметра перфорированный (9) в виде усеченного конуса барабан 10с возможностью приема груза 11 в свою внутреннюю полость.

В средней части барабана 10 закреплена круговая диафрагма 12 с перемычками 13, связывающими диафрагму 12 с внут- реннй поверхностью барабана 10 и формирующими кольцевые щелевые-участки 14 с возможностью прохода через них груза 11.

VI

ю XI о

ю

CJ

го

Барабан 10 по своему периметру со стороны своего меньшего диаметра снабжен кольцевой торцовой стенкой 15, а со стороны большего диаметра - фланцем 16, который болтами 17 соединен с крестовиной 18 с возможностью передачи крутящего момента с крестовины 18 на консольно закрепленный на ней самонесущий барабан 10. По оси 19 барабана 10 крестовина 18 со стороны, противоположной барабану 10, прикреплена к валу 20, установленному в подшипниках 21 поворотной рамы 22. Последняя со стороны крестовины 18 шарниром 23 связана с опорной рамой 24, а с противоположной стороны опирается на упор 25 и снабжена противовесом 26 с возможностью его смещения вдоль поворотной рамы 22 и фиксации 27.

На свободном конце вала 20 закреплен блок 28, который гибкой связью 29 кинематически связан с приводом (не показан), размещенным на поворотной раме 22.

Под барабаном 10 со стороны его меньшего диаметра и с возможностью взаимодействия с ним установлено колесо 30, ориентированное в плоскости, перпендикулярной оси. 19 барабана 10. Колесо 30 установлено с возможностью вращения на полуоси 31, закрепленной в центре поперечины 32 сдвоенного двуплечего рычага 33. Последний опирается на шарнир 34, закрепленный над окном 5 течки 1. Свободные концы сдвоенного двуплечего рычага 33 с помощью тяг 35 с шарнирами 36 и 37 на концах кинематически связаны с рычагом 38, закрепленным на оси 3 шибера 2 и образующим с последним тупой угол. На рычаге 38 может быть установлен противовес 39 с возможностью его смещения по рычагу 38 и фиксации 40. Свободные концы сдвоенного двуплечего рычага 33 соединены осью 41.

Под барабаном 10с возможностью перекрытия его перфорированной части 9 в плане размещен с зазором 42 контейнер 43 с призматическим днищем, снабженным откидной стенкой 44, кинематически связанной с защелкой 45. Внутри контейнера 43 размещены наклонные направляющие 46, симметричные относительно вертикальной оси 47, проходящей через вершину призматического днища 43 контейнера.

Зеркально контейнеру 43 с возможностью приема в него груза с барабана 10 со стороны его большего диаметра размещен контейнер 48, аналогичный контейнеру 43.

Контейнеры 43 и 48 с двух сторон жестко соединены между собой двуплечими рычагами в виде скоб 49 с возможностью их

опирания своей средней частью на ребра треугольных призм 50, закрепленных на опорной раме 24.

Одна из скоб 49 со стороны контейнера

48 в вертикальной плоскости связана с опорной рамой 24 сверху и снизу шарнирно закрепленными по концам тягами 51 и 52 с подсоединенными к ним измерительными приборами 53 и 54. Причем пальцы 55 и 56

0 тяг 51 и 52 установлены с возможностью смещения в петлях 57 и 58 скобы 49 соответственно вниз и вверх от исходного положения,

Пробоотборник работает следующим

5 образом.

Перед включением в работу путем смещения противовеса 26 вдоль поворотной ра- мы 22 находится такое положение противовеса 25, при котором барабан 10,

0 загруженный представительной пробой груза 11, поворачивается вместе с поворотной рамой 22 против часовой стрелки вокруг шарнира 23 под действием неуравновешенного момента, создаваемого грузом 11. В то

5 же время при отсутствии груза 11 ось 19 барабана 10 занимает горизонтальное положение, а поворотная рама вторым концом опирается на упор 25 опорной рамы 24. В найденном положении противовес 26 фик0 сируется (27) на поворотной раме 22.

Смещением противовеса 39 вдоль рычага 38 добиваются примерно уравновешенного наклонного положения шибера 2 (фиг. 1), соответствующего переключению потока

5 груза в барабан 10, причем учитывается вес находящегося на шибере 2 груза и его динамическое воздействие на шибер 2. Положение противовеса 39 на рычаге 38, зафиксированное (40) в результате испыта0 ния, соответствует некоторому подпору снизу вверх колесом 30 барабана 10,

При полых контейнерах 43 и 48 определяется неуравновешенный момент относительно ребра треугольной призмы 50 путем

5 снятия показания с регистрирующего прибора 53 (если полый контейнер 48 тяжелее полого контейнера 43) или регистрирующего прибора 54 (если контейнер 48 легче контейнера 43). Величина этого момента

0 фиксируется или записывается в памяти ЭВМ.

С помощью рычага 38 шибер 2 поворачивается из вертикального положения (на фиг. 1 показано двойным штрих-пунктиром),

5 в наклонное положение (изображено сплошными линиями). При повороте рычага 38 против часовой стрелки (вниз) тяги 35, воздействуя через шарниры 36, поворачивают против часовой стрелки вокруг шарнира 34 двуплечий рычаг 33 до упора колеса 30 в

барабан 10. После контакта колеса 30 с барабаном 10 шибер 2 поворачивается на нужный угол, обеспечивающий перекрытие потока груза в течке 1 и его отвод через окно 5 в барабан 10.

Поток транспортируемого груза, подаваемый до этого момента через направляющие борта 6 на конвейер 7, шибером 2 направляется в барабан 10 через окно 5 в течке 1. При этом диафрагма 12 препятствует рассыпанию груза 11 вдоль образующей барабана 10, способствуя первоначальному сосредоточению основной массы груза 11 в зоне меньшего диаметра барабана 10.

Когда масса груза 11 в барабане 10 приближается по величине к массе представительной пробы, под действием неуравновешенного крутящего момента, создаваемого грузом 11, поворотная рама 22 отклоняется против часовой стрелки вокруг шарнира 23. Одновременно включается привод барабана 10, которому сообщается вращающий момент, передаваемый от привода через гибкую передачу 29, блок 28, вал 20, крестовину 18 и фланец 16с болтами 17. С начала поворота рамы 22 барабан 10, воздействуя на колесо 30 (вращающееся от барабана 10 на полуоси 31), поворачивает сдвоенный рычаг 33 вокруг шарнира 34 по часовой стрелке. Поднимающиеся свободные концы рычага 33, соединенные осью 41, через шарниры 36 воздействуют на тяги 35. От последних через шарниры 37 усилие передается на рычаг 38, который поворачивает шибер 2 вокруг оси 3 по часовой стрелке до упора в стенку течки 1. Благодаря этому поток груза снова направляется по течке 1 на конвейер 7, минуя барабан 10, в который оказалось поданным лишь количество груза 11, соответствующее массе представительной пробы.

Барабан 10, продолжая вращаться вокруг оси 19, способствует сортировке груза 11 и его продвижению под действием составляющей силы тяжести груза 11 вдоль образующей барабана 10 с проходом груза через кольцевые щелевые участки 14 между перемычками 13 диафрагмы 12. По мере продвижения груза 11 от меньшего к большему диаметру барабана 10 и просеиванию мелкой фракции груза 11 через перфорации 9 неуравновешенный крутящий момент уменьшается и. поворотная рама 22 возвращается в свое исходное положение, поворачиваясь вокруг шарнира 23, пока не обопрется вторым своим концом на упор 25 опорной рамы 24.

При возвращении поворотной рамы 22 с барабаном 10 в горизонтальное положение барабан 10 отходит от колеса 30, которое остается в положении, соответствующем вертикальному положению шибера 2. В этом положении рычажная система (33, 35, 38) с шибером 2 находится с одной стороны

в равновесном положении под действием веса шибера 2, веса колеса 30 с поперечиной 32 и малым плечом рычага 33, а с другой - под действием веса рычага 38 с. противовесом 39, тяг 35, большего плеча рычага 33

0 с осью 41. При соответствующих параметрах рычажной системы противовес 39 может отсутствовать,

При вращении перфорированного (9) барабана 10 вокруг оси 19 отобранная про5 ба груза 11 рассортировывается на две фракции - мелкую и крупную. Мелкая фракция по наклонным направляющим 46 направляется в вершинную зону призматического контейнера 43, а крупная фракция

0 аналогичным образом направляется и размещается в другом контейнере 48.

После полного освобождения барабана 10 от поступившей в него пробы транспортируемого груза 11 с помощью регистриру5 ющих приборов 53 или 54 фиксируют соответствующий неуравновешенный момент системы из двух загруженных контейнеров 43 и 48 на двуплечем рычаге в виде скоб 49, опертых на призмы 50,

0 Если масса мелкой фракции больше массы крупной фракции, то скобы 49 поворачиваются на призмах 50 против часовой стрелки. При этом задействуется регистрирующий прибор 54. Если масса мелкой

5 фракции меньше массы крупной фракции, то скобы 49 поворачиваются на призмах 50 по часовой стрелке и задействуется регистрирующий прибор 53.

Далее открывается защелка 45 контей0 нера 43 с мелкой фракцией, стенка 44 откидывается и мелкая фракция из контейнера 43 выгружается через направляющие борта 6 на конвейер 7. Одновременно может быть взята проба мелкой фракции на химанализ.

5 После выпуска мелкой фракции с опорожнением контейнера 43 фиксируется усилие на регистрирующем приборе 53.

После этого опорожняется от крупной фракции контейнер 48. Одновременно бе0 рется, если это необходимо, проба крупной фракции на химанализ.

По зафиксированным значениям неуравновешенного усилия (момента) при полых контейнерах 43 и 48, неуравновешен5 ного усилия при загруженных контейнерах 43 и 48 и неуравновешенного усилия при полом контейнере 43 определяется из условия равновесия трех систем процентное содержание в пробе крупной и мелкой фракций.

Установка перфорированного (9) барабана 10 на поворотной вокруг шарнира 23 раме 22 с возможностью кинематической связи с шибером 2 позволяет независимо от величины грузопотока в течке 1 обеспечить отбор представительной пробы груза 11 (заданной массы).

Выполнение кинематической связи в виде рычажной системы, состоящей из сдвоенного двуплечего рычага 33 с колесом 30 на одной стороне, тяг 35 и рычага 38, образующего с плоскостью шибера 2 тупой угол, задание величины восстанавливающего и опрокидывающего моментов системы: барабан 10 на валу 20 с поворотной рамой 22 и противовесом 26, обеспечивающих поворот системы вокруг шарнира 23 против часовой стрелки при загруженном и по часовой стрелке - при порожнем барабане 10, позволяют:

упростить конструкцию, исключив специальный привод с датчиками;

обеспечить большое передаточное отношение кинематической связи, т.е. большое угловое перемещение шибера 2 (порядка 45°) при малом угловом перемещении поворотной рамы 22 и оси 19 барабана 10(1 -1,5°);

исключить постоянный контакт связующего элемента - колеса 30 - с барабаном 10, что повышает долговечность этого элемента и всей системы;

обеспечить малые энергозатраты и малый взаимный износ колеса 30 и барабана 10 за счет передачи усилия при коэффициенте трения качения.

Выполнение перфорированного барабана 10 с диафрагмой 12 в средней части, а также с кольцевой торцовой стенкой 15 позволяет сосредоточить практически всю массу представительной пробы груза 11 со стороны меньшего диаметра барабана 10, что позволяет:

уменьшить массу противовеса 26 и металлоемкость всего пробоотборника;

четко зафиксировать момент подачи в барабан 10 заданного количества груза 11, соответствующего представительной пробе, т.е. повысить точность отбора пробы груза 11 по его количеству.

Выполнение противовесов 26 и 39 с возможностью их смещения соответственно по раме 22 и рычагу 38 и с возможностью фиксации на них (27 и 40) позволяет в каждом конкретном случае производить регулировку параметров пробоотборника с учетом заданного грузопотока, массы

представительной пробы, конструктивного выполнения элементов пробоотборника.

Формула изобретения

1.Пробоотборник по авт. св. Ns 1624310, отличающийся тем, что, с целью

повышения точности отбора представительной пробы при меняющейся производительности грузопотока и свойств материала, конический барабан шарнирно закреплен

на раме с возможностью поворота в вертикальной плоскости и снабжен расположенной и закрепленной в его средней части диафрагмой и установленной со стороны его меньшего диаметра торцовой кольцевой

стенкой, при этом пробоотборник снабжен кинематической связью шибера с барабаном.

2.Пробоотборник по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что кинематическая связь

выполнена в виде установленного на оси шибера и жестко связанного с ним рычага, шарнирно закрепленного на течке, сдвоенного двуплечего рычага с расположенной на одном из его плеч поперечиной и шарнирно

соединяющих рычаги тяг, при этом поперечина двуплечего рычага снабжена жестко закрепленной на ней полуосью с колесом, расположенным в перпендикулярной оси барабана, с возможностью взаимодействия

с нижней кромкой барабана со стороны его меньшего диаметра.

3.Пробоотборник по п. отличающийся тем, что рама барабана снабжена противовесом, установленным с возможностью перемещения и фиксации на ней.

4.Пробоотборник по п. 2, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что рычаг оси шибера снабжен противовесом, установленным на нем с возможностью перемещения и фиксации.

A-A

10

Изобретение относится к оборудованию для отбора проб сыпучего груза с одновременным экспрессным ситовым анализом отобранной пробы из потока. Цель изобретения - повышение точности отбора представительной пробы при меняющейся производительности грузопотока и свойствах груза. Суть изобретения заключается в том, что рама приводного вала барабана на опорной раме закреплена шарнирно с возможностью поворота в вертикальной плоскости и с помощью шарнирно-рычажной системы кинематически связана с осью шибера, а барабан выполнен с кольцевой торцовой стенкой и круговой диафрагмой в средней части, при этом поворотная рама и рычаг шибера снабжены противовесом с возможностью изменения плеча их установки. Указанные отличительные признаки обеспечивают подачу в барабан независимо от свойств груза и производительности грузопотока заданного положениями противовесов количества груза за счет возможности взаимодействия барабана с колесом рычажной системы при повороте шибера и, наоборот, поворот шибера в обратном направлении при загрузке барабана представительной пробой. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л С

35 1 30 34- Фие. 2

31

в-в

фиг.З