Устройство для магнитного разделения шаров Советский патент 1992 года по МПК B03C1/10 

Изобретение относится к области разделения материалов по магнитным свойствам и предназначено для использования в черной металлургии и машиностроении для разделения ферромагнитных шаров, например мелющих или шаров для шарикоподшипников на группы по магнитным свойствам.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение эффективности процесса разделения шаров по магнитным свойствам.

На фиг. 1 представлен вид сбоку устройства для магнитного разделения шаров; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1,

Устройство для магнитного разделения шаров содержит рабочий орган, выполненный в виде наклонной плоскости 1, угол наклона, который регулируется держателем 2, неподвижную магнитную систему, выполненную в виде цилиндрического магнита 3, который одним торцом прикреплен к наклонной плоскости в верхней ее части, транспортирующий орган 4 и приемники продуктов разделения 5, 6, 7. Цилиндрический магнит намагничен таким образом, чтобы шар притягивался к его боковой поверхности (полюсы на торцах магнита, либо один полюс - внешняя боковая поверхность, а другой - внутренняя).

Устройство работает следующим образом.

С помощью транспортирующего органа 4 шар подается к верхней боковой цилиндрической поверхности магнита 3 и под действием составляющей гравитационной силы (силы земного притяжения) скатывается по этой поверхности. Если шар немагнитен и его начальная скорость равна нулю, то траектория движения шара по наклонной плоскости 1 после скатывания с магнита совпадает с осью Y

Магнитный шар притягивается к магниту с силой,величина которой зависит от магнитных свойств шара. Эта сила вынуждает шар в своем движении огибать магнит. Когда сумма центробежной и гравитационной сил превысит силу магнитного притяжения, шар отрывается от магнита и скатывается по наклонной плоскости. Так как в момент отрыва от магнита шар ймеет горизонталь- ную составляющую скорости движения, то за время скатывания эта составляющая обеспечивает отклонение траектории движения шара от оси Y Конечное отклонение траектории равно

L - Vx t,

где L - отклонение траектории движений шара от оси Y в направлении оси X;

Vx - горизонтальная составляющая скорости движения шара;

t - время скатывания шара.

Чем выше степень магнитности шара,

тем больше горизонтальная составляющая скорости движения Vx и отклонение L траектории от оси Y. В результате этого шары с разными магнитными свойствами попадают в разные приемники продуктов разделения5, 6, 7.

При одной и той же горизонтальной составляющей скорости движения шара Vx ко- нечное отклонение L траектории его движения от оси Y увеличивается с уменьшением угла наклона наклонной плоскости, так как при этом увеличивается время скатывания шара по наклонной плоскости, Это связано с тем, что с уменьшением угла наклона наклонной плоскости уменьшается

составляющая гравитационной силы, параллельная наклонной плоскости (оси Y) и

ответственная за составляющие ускорения

и скорости движения шара в направлении

оси Y.

Время скатывания шара по наклонной плоскости составляет

t TTRT- 9

1

sina

где h - высота точки отрыва шара от магнита над горизонтальной плоскостью; g - ускорение силы тяжести; а-угол наклона наклонной плоскости. Отклонение траектории L равно

1

L 9

sina

Угол наклона наклонной плоскости выбирают в пределах 15...30°. Выбор граничных значений угла наклона наклонной плоскости обусловлен тем, что при угле наклона, большем 30°, эффективность использования наклонной плоскости для

увеличения различия в траекториях движения шаров с разными магнитными свойствами невелика по сравнению с их свободным падением. При углах наклона наклонной плоскости, меньших 15°. снижается производительность разделения за счет чрезмерного увеличения времени скатывания.

Изобретение позволяет повысить эффективность процесса разделения шарой по магнитным свойствам за счет увеличения

различия в траекториях движения шаров с разными магнитными свойствами, что достигается увеличением времени скатывания шара по наклонной плоскости по сравнению с его свободным падением. Кроме того,

достигается упрощение конструкции вследствие исключения движущихся узлов. Формула изобретения 1. Устройство для магнитного разделения шаров, включающее транспортирующий орган, рабочий орган с неподвижной магнитной системой и приемники продуктов разделения, отличающееся тем. что, с целью упрощения конструкции и повышения эффективности процесса разделения шаров по магнитным свойствам, рабочий орган выполнен в виде наклонной плоскости, а магнитная система одним торцом прикреплена к наклонной плоскости в верхней ее части.

2. Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что угол наклона наклонной плоскости выбирают в пределах от 15 до 30°. ,

Использование: разделение мелющих тел мельниц по магнитным свойствам, Сущность изобретения: рабочий орган выполнен в виде наклонной плоскости (1), установленной под углом от 15 до 30 градусов. В ее верхней части закреплена непод- вижно магнитная система (3) в виде цилиндра. Шары подают по транспортирующему органу (4). Под совместным воздействием магнитных сил и гравитации шары обкатываются по поверхности магнитной системы. Чем больше магнитные свойства шара, тем больше его отклонение от приемника (7), который предназначен для немагнитных шаров. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. J ел ел ю со со

Фиг.1