Способ определения насыпной плотности сыпучих материалов и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01N9/00 

Изобретение относится к реологии и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в частности при производстве керамзита.

Известен способ определения насыпной плотности сыпучих материалов путем измерения объема пробы, заключающийся в уплотнении исследуемой пробы весовой загрузкой в режиме виброкипения.Устрой- ство для определения данного способа содержит стакан и весовую нагрузку, выполненную в виде полого стакана с отверстиями на дне.

Известным способом нельзя проводить непрерывные измерения, кроме того определять плотность только мелкодисперсных материалов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ определения насыпной плотности сыпучих материалов с наполнением дозирующих объемов секционированного ротора сыпучих материалов в плотном слое, при этом о назначении насыпной плотности судят по величине суммарного объема материала, пропущенного ротором на единицу времени, и по его массе.

Устройство для осуществления способа содержит бункер с вертикальной стенкой, датчики уровня материала с блоком управления и исполнительным механизмом с тягами и секторным ротором, выполненным с возможностью вращения е одном направлении, при этом ось вращения ротора расположена под вертикальной стенкой бункера, ротор снабжен кулачками для взаимодействия с исполнительными механизмами в виде соленой да .обгон ной муфты и датчиком углового перемещения.

VI V|

О 00

кэ о

Недостатком данного устройства является его низкая эффективность, связанная со способом измерения объема, заключающаяся в необходимости преодоления сопротивления сдвигу сыпучего материала для вращения ротора вследствие непосредственного примыкания бункера к секторному ротору, который заполнен материалом в плотном слое.

Другим недостатком является контактирование ротора с датчиком, фиксатором и обгонной муфтой, что усложняет конструке- цию и уменьшает его эффективность.

Целью изобретения является повышение точности определения.

На фиг.1 показан ротор с радиальными перегородками, разрез; на фиг,2 - то же , вид сбоку; на фиг.З - ротор с наклонными перегородками, разрез.

Устройство содержит бункер 1 и секторный ротор 2 с перегородками 3 между секу- циями 4. Ротор 2 закреплен на валу 5, выполненном с возможностью вращения в подшипниках 6, и соединен через редуктор 7 с. датчиком мощности 8, который через блок согласования сигнала 9 соединен с самопишущим прибором 10.

Центр потока материала из бункера смещен относительно вертикальнорй оси ротора на величину а к/2 (фиг.1), где к - размер выгрузного отверстия бункера.

Устройство для осуществления способа работает следующим образом.

Из бункера 1 материал в режиме свободного падения поступает на секторное кол.есо 2, заполняя секции по одну сторону вертикальной оси ротора, чему способствует смещение оси потока в сторону от вертикальной оси ротора на величину а к/2.

По мере заполнения секций ротора 4 возникает вращающий момент на валу 5, через редуктор 7 передается ротору датчика 8, возбуждающего в обмотках статора электрический ток, пропорциональный частоте вращения ротора, который через блок согласования 9 поступил на регистрирующий прибор 10, записывающий непрерывный сигнал, пропорциональный частоте вращения ротора.

Частоту вращения п секторного ротора ограничивают соотношением g-Q 360-V

где а. центральный угол сектора;

Q - расход сыпучего материала, поступающего из потока направляющей горловины бункера;

V - обьем одной секции секторного ротора.

п

Поскольку при частоте вращения секторного ротора, меньшей или равной п, обеспечивается постоянство объема сыпучего материала на вращающемся роторе V, масса материала m V р . будет пропорциональна насыпной плотности материала р , регистрируемой прибором в непрерывном режиме.

Расстояние между срезом бункера и секторным ротором равно h (0,5-5)Btg Ч1, где В - ширина секторного ротора; Ч -угол естественного откоса материала.

Уменьшение минимального предела h 0,5 В tg VP недопустимо, так как гребень материала на рогоре в этом случае начнет цеплять за срез бункера. Увеличение h 5 В допустимо, но нежелательно, так как возрастающая с увеличением h энергия падения частиц уменьшает точность измерения.

Выполнение перегородок наклонными улучшает условия заполнения секций мате- риалом, увеличивается объем материала в секциях ротора, вращающий момент, КПД. Таким образом, ограничение частоты вращения ротора в соответствии с соотноси Q

шением n ОСА. у и удаление среза бункера или потоконаправляющей воронки от секторного ротора на расстояние П2.0.5 В tg Ф, а также соединение ротора с ограничителем частоты вращения и датчиком мощ- ности и выполнение перегородок наклонными обеспечивает наполнение мерных емкостей в режиме свободного падения материала, а не плотного слоя, и этим позволяют существенно повысить точность изме- рений.

Формула изобретения 1.Способ определения насыпной плотности сыпучих материалов, заключающийся в загрузке сыпучим материалом мерных ем- костей секторного ротора и определении его массы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, загрузку сыпучего материала осуществляют в режиме свободного падения, определяют расход сыпучего материала, частоту вращения п секторного ротора выбирают из соотношения : п . a- Q п 360 V

где а - центральный угол сектора ротора; Q - расход материала, поступающего из потоконаправляющей горловины бункера;

V - объем одной секции секторного ротора,

а о насыпной плотности материала судят по мощности, развиваемой ротором.

2.Устройство для определения насыпной плотности сыпучих материалов, содержащее бункер, секторный ротор и регистрирующий прибор, отличающее- с я тем, что оно дополнительно содержит ограничитель частоты вращения и датчик мощности, причем вал ротора соединен с ограничителем частоты вращения и датчиком мощности, а срез горловины бункера расположен на расстоянии от секторного ротора, равном

h - (0,5-5)В tg Ч ,

0

где В - ширина секторного ротора;

а - угол естественного откоса материала.

З.Устройство по п.2, отличающееся тем, что перегородки в секторном роторе выполнены наклонными в сторону, противоположную направлению вращения ротора.

4,Устройство по п.2, отличающееся тем, что в качестве ограничителя частоты вращения ротор и датчик мощности выполнены в виде магнитоэлектрической машины,

б.Устройство по п.2, отличающееся тем, что вал ротора соединен с ограничителем частоты вращения через редуктор.

Использование: в промышленности строительных материалов, в частности при производстве керамзита. Сущность изобретения: поток сыпучего материала направляют в мерные емкости секторного ротора в режиме свободного падения, частоту вращения секторного ротора п ограничивают соотношением Q/360.V, где а - центральный угол сектора ротора; Q - расход материала; V - объем одной секции, а о величине насыпной плотности материала судят по величине мощности, развиваемой ротором при вращении. Устройство для осуществления способа содержит бункер, секторный ротор с перегородками между секциями. Ротор закреплен на валу и соединен с датчиком мощности, который через блок согласования сигнала соединен с регистрирующим прибором. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 3 ил. И