Просіваюча поверхня грохоту

1. Просіваюча поверхня грохота, утворена набором колосникових пакетів, що складаються з пружних стрижнів, закріплених в опорах паралельно один одному, яка відрізняється тим, що додатково містить дві знімні боковини і поздовжню осьову балку, яка підтримує поперечні опори, які виконані у вигляді пружних осей з рівномірно розташованими по всій довжині отворами наскрізного діаметру d, в які запресовані пружні стрижні з кроком h, рівним h=d+(0,65-0,75)k, де k - розмір фракції, що відсівається, грохотованого матеріалу, при цьому осі отворів направлені перпендикулярно до осі поперечної опори. А (54) ПРОСІВАЮЧА ПОВЕРХНЯ ГРОХОТА 41230 ня осей і стрижнів забезпечує синхронність їх коливань з вібраціями короба грохоту, і необхідну несучу спроможність просіваючої поверхні, крім того, висока релаксаційна стійкість пружних осей і стрижнів забезпечує самодовільне зниження рівня механічних напруг, що виникають в області запресованих кінців пружних стрижнів [4], що збільшує термін служби просіваючої поверхні. Притиск опорних осей до планок короба за допомогою дерев'яних боковин забезпечує передачу енергії вібрацій короба осям і стрижням без втрат у болтових або різьбових з'єднаннях. Крім того, дерев'яні боковини демпфують горизонтальні коливання осей, що руйнують короб, і захищають його від абразивного зносу грохотуємого матеріалу, що подовжує термін служби грохоту в цілому. Вибір релаксаційних і пружно-міцнісних властивостей елементів конструкції і їх геометричних розмірів був зроблений на основі експериментальних досліджень. Максимальні амплітуди коливань пружних стрижнів та осей без їх руйнації мають місце при їх виготовленні з ресорно-пружинної сталі з модулем пружності Е не менше 2,19 × 10-5 МПа, границею витривалості sR не менше 500 МПа, релаксаційною стійкістю tr не менше 50 МПа. Зменшення модуля пружності знижує амплітуду вимушених коливань, зменшення границі витривалості зменшує термін служби, а зменшення релаксаційної стійкості робить конструкцію недієспроможною. Співвідношення діаметру стрижня до його довжини оптимальні в діапазоні 1:(30,0-80,0). Вихід за межі цього співвідношення призводить до зменшення амплітуди коливань стрижнів і терміна їх служби. Оптимальні динамічні характеристики просіюючої поверхні забезпечуються при співвідношенні діаметра стрижнів до діаметра опор як 1:(1,5-6,0). При зменшенні співвідношення нижче нижнього значення знижується жорсткість з'єднання опори+стрижні і порушується синхронність їхніх змушених коливань з вібраціями короба грохоту. При збільшенні співвідношення вище вищого значення зростає металоємкість конструкції, збільшується її вага і висота виступаючої частини опори, що призводить до підвищення динамічного навантаження на грохіт і появі заторів грохотуємого матеріалу, внаслідок чого знижується ефективнiсть просівання. На фіг. поданий загальний вид просіваючої поверхні, укріпленої на коробі грохоту (цілком короб і грохіт не показані). Просіваюча поверхня грохоту складається з набору колосникових пакетів, щільно покладених на планці 1 короба грохоту і притиснутих боковиною 2 (друга боковина не показана) за допомогою клинів 3. Боковина 2 і клини 3 виконані з твердих порід дерева. Колосниковий пакет складається з пружних стрижнів 4 і опор 5. Пружні стрижні 4 являють собою прутки із каліброваного сталевого прокату. Опори 5 виконані у вигляді пружних осей із рівномірно розташованими по всій довжині отворами 6 з наскрізним діаметром, у котрі паралельно один одному запресовані кінці пруж Найбільш близькою по технічній сутності і результату, що досягається, є просіваюча поверхня вібраційного грохоту [З], яка складається з пружних стрижнів, жорстко закріплених на опорах. Збільшення амплітуди коливань відбувається за рахунок пружних властивостей стрижнів, виготовлених з амортизаційних гум. Суттєвим недоліком відомої просіваючої поверхні є низька несуча спроможність і необхідність застосування зносостійких футеровочних покриттів. Крім того, елементи просіваючої поверхні і грохіт працюють у різних динамічних режимах, що не дозволяє повністю використовувати можливість підвищення ефективності просівання. В основу винаходу поставлена задача удосконалення конструкції просіюючої поверхні грохота шляхом підбору таких робочих елементів і видів їх з'єднання, що забезпечують в експлуатаційному режимі високі амплітуди змушених коливань просіюючої поверхні, синхронні з вібраціями грохоту, що сприяє підвищенню ефективності просівання, збільшенню виходу готового продукту і терміна служби. Поставлена задача вирішується таким чином, що у відомій просіюючій поверхні грохоту, яка містить пружні стрижні, закріплені в опорах паралельно один одному, відповідно до винаходу, що заявляється, додатково містить дві боковини і поздовжню осьову балку, яка підтримує поперечні опори, виконані у вигляді пружних осей з рівномірно розташованими по всій довжині отворами наскрізного діаметру d, в які запресовані пружні стрижні з шагом h, рівним h=d+(0,65-0,75)k, де k - розмір фракції, що відсівається, грохотуємого матеріалу, при цьому осі отворів направлені перпендикулярно до осі поперечної опори. Пружні осі і стрижні виконані з ресорно-пружинної сталі з модулем пружності Е не менше 2,19 × 10-5 МПа, границею витривалості sR не менше 500 МПа, релаксаційною стійкістю tr не менше 50 МПа. Діаметр стрижнів співвідноситься з їх довжиною як 1:(30,0-80,0), діаметр осей дорівнює (1,5-6,0) діаметра стрижнів, при довжині осі, яка дорівнює ширині короба грохоту. Дві з'ємні боковини, які накладаються на кінці опор колосникових пакетів, щільно покладених на планках короба грохоту, виконані у вигляді брусів з твердих порід дерева і закріплені методом "розклинювання". Поздовжня осьова балка виконана у вигляді металевого профілю з гумовим покриттям і закріплена на зв'язок-балках грохоту. Згіднo використанню винаходу, що заявляється, амплітуда змушених коливань просіюючої поверхні в експлуатаційному режимі перевершує амплітуду коливань короба грохоту при зберіганні синхронності коливань, що підвищує ефективність просівання, збільшує вихід готового продукту і термін служби грохоту. Між суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, та технічним результатом, що досягається, є причинно-наслідний зв'язок, який здійснюється, дякуючи тому, що пружньо-прочнісні характеристики нероз'ємного з'єднання пружних осей і стрижнів при обраних співвідношеннях їх геометричних розмірів дозволяють одержати в експлуатаційному режимі амплітуду змушених коливань просіваючої поверхні грохоту, яка переважає амплітуду коливань короба грохоту. Жорсткість з'єднан 2 41230 них стрижнів 4. Поздовжня осьова балка 7 з гумовим покриттям 8 підтримує поперечні опори 5. Балка 7 приварена до пластини 9, укріпленій на зв'язок-балці грохоту 10. Діаметр і довжина стрижнів 4 і відстань між сусідніми отворами 6 визначається фракцією і фізичними властивостями грохотуємого матеріалу. Довжина осей виконується рівній ширині короба грохоту. Складання і монтаж просіваючої поверхні провадиться в такий спосіб. Калібровані прутки 4 попередньо охолоджують у середовищі азоту і напресовують у наскрізні отвори 6. Торці прутка 4 з обох зовнішніх сторін приварюють до опор 5 електрозварюванням вольфрамовим електродом у середовищі інертного газу (аргон), присадочний матеріал повинний бути низьковуглецевим аустенітного класу. Зібрані колосникові пакети щільно укладаються на планки 1 короба грохоту і на кінці їх опор накладаються боковини 2, що затискаються клинами З до повного затягування, яке контролюють візуально. Всі конструктивні елементи просіваючої поверхні, яка заявляється, можуть бути виготовлені з відомих матеріалів по доступній споживачам технології складання і монтажу. Просіваюча поверхня грохоту працює таким чином. Під впливом вібрацій грохоту (на фіг. не показаний) опори 5 щільно притиснуті кінцями до короба грохоту чинять змушені гармонійні коливання з частотою w і амплітудою А. У зв'язку з незначними втратами коливальної енергії в притискному з'єднанні короб-опора опори 2 будуть коливатися з частотою w=wо і амплітудою А=А о, де wо і Ао - частота й амплітуда вібрацій короба. Власні коливання осей демпфуються притискуванням до гумового покриття опорної балки 8. Стрижні, закріплені жорстко в опорах, завдяки високим пружно-міцнісним властивостям будуть коливатися щодо опор з амплітудою А>Ао. Рівень механічних напруг, що виникають при цьому, буде довільно зменшуватись в процесі роботи завдяки високим значенням релаксаційної стійкості стрижнів. Частота і фаза їх коливань буде збігатися з частотою і фазою вібрацій грохоту. Повна максимальна амплітуда коливань стрижнів Amax буде дорівнювати: Аmax =А+Ао>2Ао при w=w1=wо. При падінні зерен грохотуємого матеріалу на пружні стрижні, що коливаються з амплітудою Amах, відбудеться вібраційна взаємодія між ними. Амплітуда коливань стрижня визначить вертикальну складову сили Pz, під дією якої зерно матеріалу підкидається. Збільшення амплітуди і, відповідно РZ, сприяє розпушенню матеріалу й ефективному відсіванню коксової дрібниці. Поділ матеріалу на підгратівковий і надгратівковий продукт обумовлюється, крім Pz ще силою ваги, що залежить від маси зерна, тобто його фракції, а також від дії горизонтальної складової сили Рх, обумовленої кутом падіння зерна на стрижень. Під впливом цих сил грохотуємий матеріал стрибкоподібно переміщається по просіваючій поверхні. При цьому підвищення якості поділу фракцій істотно залежить не тільки від амплітуди коливань пружних стрижнів, але і від синхронності змушених коливань усіх ділянок просіваючої поверхні, тому що при цьому зерна кожної фракції групуються по висоті і швидкості горизонтального прямування, що різко підвищує якість просівання і збільшує вихід готового продукту. Для визначення можливостей конструкції просіваючої поверхні грохоту, яка заявляється, були виготовлені дві дослідних партії колосникових пакетів, із яких в умовах промислових підприємств були змонтовані просіваючі поверхні на грохотах типу ДН і ГІТ для відсіву скипового коксу фракції +15 мм. Поперечні опори були виготовлені з гарячокатаного круглого прокату діаметром 28 мм по ГОСТ 2590, а стрижні - із каліброваного круглого прокату діаметром 12 мм по ГОСТ 7417, і ті й інші зі сталі 65Г категорії ЗА по ГОСТ 14959. Довжина осі поперечної опори рівнялася ширині короба грохоту, і склала 2850 мм, а довжина стрижнів - 500 мм. Результати дослідів по визначенню властивостей просіваючої поверхні, що заявляється, і прототипу наведені в таблиці. Просіваюча поверхня грохоту №№ п/п Показник Прототип Пристрій, що заявляється 1. Товщина прошарку коксу, що сходить у скипову лійку, мм 70,0 40,0 2. Вміст коксу фракції -12 мм у скиповому коксі, % 0,75 0,49 3. Вміст коксу фракції +12 мм у підгратівковому продукті, % 18,7 13,8 4. Термін служби, міс. 1,3 3,0 5. Ремонтопридатність На спеціалізованій ре- У цехових умовах без монтній ділянці демонтажу коробу грохоту Порівняльний аналіз даних, що наведені в таблиці, показує, що просіваюча поверхня грохоту, яка заявляється, забезпечує зменшення в 1,5 рази товщини прошарку коксу, зходячого в скипову лій 3 41230 ку, що означає підвищення на 50 % ефективності відсіва коксової дрібниці. Відсотковий вміст фракції з мінусовим відхиленням у скиповому коксі зменшилося на 30 %, що свідчить про підвищення якості відсіва коксової дрібниці. Вміст коксу плюсової фракції в підгратівковому продукті зменшився на 5 %, що відповідає збільшенню виходу готового продукту. Термін служби просіваючої поверхні збільшився в 3 рази при підвищенні ремонтопридатності. Таким чином, використання просіюючої поверхні грохоту, яка заявляється, дозволяє збільшити ефективність просівання на (30-50) %, вихід готового продукту на 5%, термін служби поверхні у 3 рази при поліпшенні ремонтопридатності. Джерела інформації 1. Авт. свід. СРСР №882648, МПК5 В07В1/00, 1981. 2. Авт. свід. СРСР №923645, МПК5 В07В1/00, 1982. 3. Авт. свід. СРСР №1808418 МПК5 В07В1/16, 1993. 4. С.Б.Масленков, Е.А.Масленкова. Стали и сплавы для высоких температур. Справочник. Т.1. М.:Металлургия, 1991. С. 19. Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 4