Устройство для сортировки кусков губчатого титана Советский патент 1982 года по МПК B03B13/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ КУСКОВ ГУБЧАТОГО ТИТАНА

Изобретение относится к способам и устройствам поштучной сортировки предметов по их составу, а более конкретно к сортировке губчатого титана на сорта.

Известны устройства, основанные на измерении отражательной способности кусков губчатого титана на двух длинах волн оптического диапазона с последовательным дроблением

Недостатками изйестных устройств являются низкая точность сортировки загрязненных кусков, высокая сложность и необходимость последовательного дробления сортируемых кусков.

Известно устройство для сортировки кусков губчатого титана типа ФЛТ-4, содержащее горячий и холодный электроды с подключенным к ним датчиком термо-ЭДС, нагреватель горячего электрода, регулятор его температуры, компенсатор термо-ЭДС, подставку, прижимное устройство, эталон, вставляемый в специальную панель с гнездами, фиксатор эталона 2.

Недостатками известного устройства являются невозможность автоматич.еской непрерывной сортировки и низкая производительность, .

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение производительности.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено .питающим лотком, приемными бункерами, усилителем, выпрямителем, электромаг- . нитным реле, исполнительным механизмом с приводом, а электроды

10 выполнены в виде надетых на шкивы и контактные ролики параллельных пассиков, составленных из кусков изолированных один от другого проводников, над параллельной ветвью

15 которых установлен питающий лоток, при этом выход датчика термо-ЭДС подключен к усилителю, на выходе которого включена катушка электромагнитного реле, а через контакты

20 реле ВБПтрямитель соединен с приводом исполнительного механизма. При этом проводники пассиков и контактные ролики выполнены из одного электропроводящего материала.

25

На фиг. 1 изображен участок электрода, продольный разрез; на фиг. 2 схема подключения электродов к датчику термо-ЭДС и приводу исполнительного механизма; на фиг. 3 30схема подключения алектротермометра к горячему электроду; на фиг. 4 устройство, вид ::боку; на фиг. 5 разрез А-А на фиг. 4. Устройство состоит из одной или более пар электродов - горячего 1 и холодного 2/ выполненных в виде .двух параллельных лроводов, изготовленных из одинаковых по размерам металлических отрезков 3,. однородных в каждом из электродов и соединенных между собой одинаковыми по размерам термостойкими диэлектричес кими перемычками 4 с помощью специйльного клея или заклепками 5 . (-фиг. 1) . Металлические отрезки горячего электрода изготовлены из железа или его сплава, а холодного электрода - из того же или другого металла, например латуни. Каждая пара, электродов надета на термо тойкие диэлектрические приводной б и натяжной 7 шкивы (или барабаны) с возможностью синхронного перемеще ния вдоль собственных осей с постоянной скоростью по направлению стре ки 8. Верхние горизонтальные ветви каждой пары электродов установлены на ряд пар контактных роликов. Каждая пара контактных роликов состоит из ролика 9, сопряженного с горячим электродом, и ролика 10, сопряженно го с холодны электродом, эакреплен .ных через диэлектрическую втулку 11 на одном валу 12, параллельном гори зонтальной оси приводногЪ шкива (ба рабана) . Ролики 9 и 10 выполнены двухступенчатыми с кольцевым желобком на поверхности большего диаметра, сопряженным с электродом, и с цилиндрической поверхностью меньшего диаметра, сопряженной с токосъемной щеткой 13. Ролики 9 изготовлены из металла однородного металлическим отрезкам горячего электрода, что являемся непременным условием работ способности устройства. Иначе показания индикатора термо-ЭДС становит ся неопределенными, так как возника ет термо-ЭДС между холодным роликом 9 и металлическим отрезком горячего электрода, которую невозможно учесть, препятствугацая определению термо-ЭДС в контакте отрезка с контролируемым предметом. Небольшие отклонения состава ролика допускают ся i так как возникакадая при этом те мо-ЭДС устраняется подачей противоположного напряжения от компенсатор Ролики 10 могут быть изготовлены из иного металла. Каждая пара контактных роликов подключена через ;гокосъемную щетку ролика 9 к Одному, а токосъемной.щеткой ролика10 к друг му концу индивидуальной цепи приборов - датчику термо-ЭДС, составленной из входа индикатора термо-ЭДС (например, микроамперметра типа 95) 14, компенсатора 15, переменного резистора 16. Выход индикатора термоЭДС подключен к отдельному усилителю 17, включенному через переменный резистор 18 в электромагнитную катушку реле 19. Контакты реле подключены с одной стороны к выпрямителю 20, включенному в сеть, а с другой стороны - к приводу 21 исполнительного механизма 22. Привод представляет собой электропневматический клапан 21, а исполнительный механизм - сопло, соединяемое с .источником сжатого воздуха (не по- . казан) электропневматическим клапаном 21 (фиг. 1). С помощью сжатого воздуха, подаваемого через электропневматический клапан 21 и сопло 22 сорбируемые куски могут сбрасываться в бортОвые приемные бункеры 23, а оставшиеся н электродах 1 и 2 куски попадают в концевой приемный бункер 24, установленный за натяжным шкивом 7. Для нагревания металлических отрезков горячего электрода до постоянной температуры в пределах приблизительно 140-160 С и контроля за их температурой имеет нагревательный индуктор 25 и электрический термометр 26, например типа СТП, с диапазоном измерения температуры от О д 200с. Нагревательный индуктор; установлен снаружи нижней ветви горячего электрода с зазором примерно 3 мм, подключен к источнику тока высокой частоты и связан с автоматическим стабилизатором температуры нагрева горячего электрода, например тиристорныгл возбудителем типа ВТП-1 (не показаны).Для удобства размещения нагревательного индуктора снаружи горячего электрода при малом зазоре между ветвями горячего и холодного электродов .натяжные или приводные шкивы (барабаны) горячего и холодного электродов могут быть выполнены раздельныгли (фиг. 4). В этом случае горячий электрод длиннее холодного. Электрический термометр подключен к нижней ветви горячего электрода через нижний 27 и подпружиненный верхний 28 контактные ролики, аналогичные роликам 9 и 10, установленные с возможностью свободного вращения вок руг собственных осей. Их токосъемные щетки 29 подключены к контактам 30 и 31 выпрямителя через переменные резисторы 32 (фиг. 3). Резисторы служат для настройки работы электротермометра. Устройство технологически связано с устройством для поштучной подачи предварительно разделенных по крупности предметов 33 через лотки 34 на соответствующие пары электродов у приводного шкива с заданным интервалом по времени секунд, установленным с расчетом нахождения на паре противолежащих металлических о резков электродов не более одного контролируемого предмета. Интервал времени зависит от длины f-i металли ческих отрезков и длины Е перемычек электродов, от скорос±и f последних, от коэффициента трения f пр мета jto поверхность электродов и от максимального размера d предметов Эта зависимость определяется из равенства работы силы трения F mgE на пути 1-1 , равном длине .металличес ких отрезков электродов, затраченно на сообщение предмету с массой m ки нематической энергии, равной . Ускорение силы тяжести ,8м/с , т. Е,Г I.mgf -2Х. Длина перемычек электродов должна быть меньше максимального размера d контролируемого предмета чтобы не допустить эамыкания двух смежных металлических отрезков чере перемычкупредметом. Полагая, что путь предмета за время приобретения им скорости V может быть равен В +0,5d, а Е d, по известной фордмуле для равноускоренного движения Находим ,E-t . d у - с Если для примера принять v .0,6 0,1 и EI d 0,8 м, то HivieeM 0,2м; 2 9,8 0,1 t 2-Ь-±- 2 ,5-0,8,о V . 0,6 . При этих условиях одна пара элек родов в течение часа может рассорти ровать 3600:0,8 4500-предметов. Расстояние между иентоами смежны пар контактных роликов равно . S Е + 2, а величина зазора между горячим и холодным электродами п имерно равна - d d - максимальный размер сортируемых предметов на данной паре электродов . . Для обеспечения нормальной рабо,ты устройства ролики 9 и 10 при работе приводного шкива 6 должны вращаться с окрухсной скоростью пазов большей ступени, paвнoй;J кopocти пе ;ремещения электродов и ;окружным ско ростям вращения шкивов 6 и 7i Устройство работает следующим образом. Включают привод шкива (барабана) 6, нагревательный индуктор 25, электрический термометр 26 и дают устройству поработать на холостом ходу, пока все перемещающиеся в направлении стрелки 8 металлические отрезки 3 горячего 1 электрода не нагреются индуктором до заданной постоянной температуры, контролируемой электротермометром. Затем пускают в работу технологическое оборудование и предметы 33 с направляющего лотка 34 поступают на горячий и холодный 2 электроды для сортировки. При контакте контролируемого предмета с металлическими отрезками горячего и холодного электродов между предметом и отрезком горячего электрода возникает термо-ЭДС, которая при постоянной разнице их температур зависит только от состава и состояния контролируемых поверхностей. Режим работы устройства не допускает наличия .на поверхности предмета влаги или масляных пятен так же как и на электродах или на сопряженных с ними роликах. При одновременном контакте металлических отрезков горячего и холодных электродов с предметом замыкается цепь датчика термо-ЭДС, и воэникает термоэлектрический ток, который проходит от контакта металлического отрезка горячего электрода с предме- том по ролику 9, его токосъемной щетке 13, входу индикатора термоЭДС 14, компенсатору 15, резистору 16 на токосъемную щетку и ролик 10, череэ металлический отрезок холодного электрода к предмету и замыкается в его контакте с отрезком горячего электрода. Этот термоэлектрический ток усиливается в усилителе 17, проходит через переменный резистор 18 в катушку реле 19. Если величина тока будет соответствовать величине термоэлектрического тока, полученного ранее от эталона отбираемого предмета; помещенного на. металлические отрезки электродов при тех же условиях, то реле 19 замыкает свои контакты и постоянный ток от выпрямителя 20 пройдет в пневматический клапан 21, клапан откроет проход сжатому воздуху под электроды через сопло 22. Во время перемещения электродами предмет встречается со струей воздуха и сбрасывается с электродов в бункер 23. При этом цепь датчика термо-ЭДС разрывается, ток в усилителе и реле исчезает, контакты реле размыкаются, а .обесточенный пневмоэлектричёский клапан садится на место и прекращает вьшуск сжатого воздуха из сопла. Если значение термоэлектрического тока,полученного от контролируе мого предмета, не достигает значени Ьри котором срабатывает реле 19, то сбрасыватель не сработает и предмет оставаясь на электродах, переместит .При необходимости на выход усили теля 17 может быть включено несколь ко реле на разные токи срабатывания при этом будет проводиться сортировка кусков губчатого титана на соответствующее количество сортов. Остановка работы устройства начинается с отключения работы технологического оборудования и прекращения подачи предметов на электроды. Устройству дают поработать на холостом ходу с выключенным нагревательным индуктором пока температура горячего электрода не понизится, например до 50-70°С. Затем выключают электротермометр и привод шкива б. Преимуществами предлагаеглого устройства являются высокая производительность и точность сортировки и возможность полной автоматизации. При этом отпадает необходимость в до драбливании кусков. Формула изобретения Устройство для сортировки кусков губчатого титана, содержйцее горячий и холодный электроды с подключенным

5 fpoif.i к ним датчиком термо-ЭДС, нагреватель горячего электрода и регулятор его температуры, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения производительности за счет осуществления непрерывной сортировки,оно снабжено питающим лотком, приемными бункерами, усилителем, выпрямителем, электромагнитным реле, исполнительным механизмом с приводом, а электроды выполнены в виде надетых на шкивы и контактные ролики параллельных пассиков, составленных из кусков изолированных один от другого проводников, над параллельной ветвью которых установлен питакяций лоток, при этом выход датчика термо-ЭДС поключен к усилителю, на выходе которого включена катушка электромагнитного реле, а через контакты реле выпрямитель соединен с приводом исполнительного механизма. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что проводники пассиков и контактные ролики изготовлены из одного электропроводящего материала. Источники информации, принятые во внимание при эксх ертизе 1.Авторское свидетельство СССР 614813, кл. В 03 В 13/00, 1977. 2.Денель А.К. Дефектоскопия металлов. М., Металлургия, 1972, с. 225-226.

2В

фиг.