Спосіб інтенсифікації процесу сепарації сипких матеріалів на решетах

Спосіб інтенсифікації процесу сепарації сипких матеріалів на решетах, який включає подачу вихідного матеріалу на решета, створення режиму коливань решітного стана, оптимального для розділення та відведення продуктів сепарації, який відрізняється тим, що режим коливань створюють відмінним для кожного решета решітного стана за рахунок зміни кута установки решіт в решітному стані відносно напрямку збуджуючої сили. (19) (21) u200705573 (22) 21.05.2007 (24) 10.12.2007 (72) БАКУМ МИКОЛА ВАСИЛЬОВИЧ, UA, МАНЧИНСЬКИЙ ЮРІЙ ОЛЕКСІЙОВИЧ, UA, ГОРБАТОВСЬКИЙ ОЛЕКСАНДР МИКОЛАЙОВИЧ, UA (73) ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА ІМ. ПЕТРА ВАСИЛЕНКА, UA (56) 3 спрямованості коливань (кут між напрямком коливань та робочою площиною решета), завантаження, а також від типу решета, форми і розміру його отворів. При цьому кут спрямованості коливань визначається за формулою: e=a-b, (2) де a - кут нахилу решета решітного стану до горизонту, град; b - кут між вертикаллю та напрямком підвіски робочої площини, град. Слід відмітити, що оптимальний режим коливань для різних сумішей не співпадає. Більш того, для різних складових однієї суміші оптимальний режим має відрізнятися. Адже для забезпечення переміщення крупних фракцій по решету (збільшення продуктивності) необхідно більш інтенсивний режим, ніж для дрібних. Для переміщення округлих часток оптимальним буде більш помірний режим в порівнянні з плоскими частками. Для просівання компонентів проходової фракції через круглі отвори решіт режим коливань повинен бути більш інтенсивним, щоб забезпечити додаткову сегрегацію матеріалу. Режим коливань решітного стану за відомими способами створюється за рахунок зміни амплітудно-частотної характеристики (тихохідні коливні решета - велика амплітуда, мала частота коливань [1, С.26 - 34]; вібраційні решета - велика частота, мала амплітуда коливань [2, С.174 - 178]), кута нахилу робочої поверхні до горизонту [3, С.127, 128] та кута спрямованості коливань [3, С.48, 49]. Відповідно до способів розділення, які реалізовані у існуючих конструкціях зерноочисних машин, вихідний матеріал поступає на сепаруючі решітні поверхні з початковою швидкістю Vn. Регулюючи подачу вихідного матеріалу та режим коливань решітного стану, забезпечують таку швидкість руху насіння по решеті, при якій досягається оптимальне розділяється його на дві фракції: проходову - частинки за розмірами менші отворів решіт і сходову - частинки більші отворів решіт, які після розділення надходять до відповідних приймачів. Кожний з цих способів створення оптимального режиму підвищує якість розділення і продуктивність процесу сепарації при розділенні лише па одному решеті для різних сипких матеріалів. При необхідності послідовного розділення матеріалу на декількох робочих поверхнях, які змонтовані в одній конструкції решітного стану, режим коливання для всіх решіт буде однаковий. Очевидно, що оптимальним цей режим буде лише для розділення на одному з цих решіт в залежності від компонентів суміші, які сепаруються, або за умов паралельного розділення при роботі декількох решіт, коли на кожне з цих решіт подається вихідний матеріал і відводяться продукти сепарації. Це в кінцевому випадку погіршує якість розділення матеріалу в цілому і не дозволяє в повній мірі використати поділяючу здатність поверхонь решіт решітного стану. 28310 4 За кількістю східних ознак та технічному результату зазначені способи прийняті за прототип. В основу корисної моделі поставлено задачу інтенсифікувати процес сепарації сипких матеріалів на решетах шляхом забезпечення оптимального режиму коливань для кожного решета решітного стану. Це дозволить підвищити якість розділення сипких матеріалів і збільшити продуктивність багаторешітних сепараторів в цілому. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у відомому способі інтенсифікації процесу сепарації сипких матеріалів на решетах, який включає подачу вихідного матеріалу на решета, створення режиму коливань решітного стану оптимального для розділення та відведення продуктів сепарації, у відповідності до корисної моделі режим коливань створюється відмінним для кожного решета решітного стану за рахунок зміни кута їх установки відносно напрямку дії збуджуючої сили. Запропонований спосіб можна реалізувати за допомогою відомих решітних зерноочисних машин, якщо в конструкціях їх решітних станів передбачити пристрій для зміни кута установки кожного решета окремо відносно напрямку дії збуджуючої сили. Сутність корисної моделі пояснюється кресленням, де показано: фіг. 1. Схема дії сил на частки, що розміщені на двох решетах багаторешітного стану, який забезпечує реалізацію запропонованого способу. Реалізувати запропонований спосіб можна на багаторешітному стані 1 сепаратора, який складається, наприклад, з двох решіт: верхнє решето 2 - з прямокутними отворами та нижнє решето 3 - з круглими отворами. Куги нахилу решіт решітного стану при цьому становлять: a 1 – для верхнього решета та a 2 - для нижнього решета, причому a 1¹a 2. Кути спрямованості коливань для верхнього та нижнього решіт відповідно дорівнюють e 1 та e 2. Решітний стан монтується на підвісках 4, кут нахилу яких до вертикальної площини становить b. Привід решітного стану здійснюється від ексцентрика 5 радіусом r шатуном 6. Кут повертання ексцентрика відносно лінії мертвих точок дорівнює w t. При розділенні вихідного сипкого матеріалу, на кожну насінину (в подальшому - частку) 7 та 8 суміші, які розміщені на верхньому 2 та нижньому 3 решеті відповідно, діють сила ваги mg, реакція опорної поверхні N, сила тертя F часток по робочій площині та відносно одна одної, а також сила інерції (збуджуюча сила) Pj, яка визначається як: Pj=mAw 2sin(wt), (3) де m - маса частки, г; wt - кут повертання ексцентрика відносно лінії мертвих точок, рад. Для створення різних режимів коливань верхнього та нижнього решіт решітного стану кут нахилу робочої поверхні до горизонту а необхідно встановлювати окремо для кожного решета та для кожного вихідного матеріалу (фіг. 1). При цьому 5 проекції сили інерції на робочу площину та площину, що перпендикулярна до неї становлять: Pj jx=mAxw 2sin(w t)cose і; (4) Pj iy=mАуw 2sin(w t)sinei, (5) де i – показник, що характеризує положення робочої площини над горизонтом: для верхнього решета - i=1; для нижнього решета - і=2. Відповідно до рівності (2), для верхнього решета будемо мати: Pj 1x=mАхw 2sin(wt)cos(a 1-b); (6) Pj 1y=mАхw 2sin(wt)cos(a 1-b), (7) а для нижнього решета: Pj 2x=mАхw 2sin(wt)cos(a 2-b); (8) Pj 2y=mАхw 2sin(wt)cos(a 2-b). (9) Рух насіння по решетах зерноочисних машин залежить від ознаки розділення. При розділенні довгастих насінин по товщині, що здійснюється на решетах з прямокутними отворами, матеріал рухається без надмірного підкидання (сегрегація матеріалу при цьому є помірною), а частки проходової фракції, повертаючись навколо своєї поздовжньої осі, просіваються через отвори решіт. Відривання матеріалу в цьому випадку суттєво зменшує продуктивність решіт. Для створення такого режиму горизонтальну складову збуджуючої сили Pj,1x збільшують, а вертикальну PJ,1y, відповідно, зменшують за рахунок зменшення кута a 1 нахилу решета до горизонту. При розділенні по ширині на решетах з круглими отворами необхідно забезпечити додаткове підкидання матеріалу (тобто збільшити вертикальну складову сили Рj,2у, яка діє на матеріал, що переміщується по решеті, за рахунок збільшення кута a 2) для того, щоб частки проходової фракції розміщувалися своєю поздовжньою віссю перпендикулярно до робочої поверхні. Це, в свою чергу, покращує їх прохід крізь отвори решіт [4, С.322]. Відповідно до зазначеного вище, оптимальний режим буде відповідати умові: a 1