Тарілчасто-валковий агрегат

Тарілчасто-валковий агрегат, що містить таріль, виконану у вигляді зрізаного конуса, і розташовані на робочій поверхні тарелі конічні валки, осі яких шарнірно з'єднані з вертикальним валом, який відрізняється тим, що робоча поверхня тарелі виконана з кутом нахилу до горизонту 15÷25°, до зони меншого діаметра тарелі примикає кільце регулювання товщини шару, а на тарелі змонтовані зв'язані з валом розпушувачі, зібрані з окремих елементів-ножів, ширина кожного з яких становить 0,2÷0,35 ширини валка, причому сумарна ширина усіх елементів-ножів більша за ширину валків. Винахід відноситься до обладнання для механічної активації сировинних сумішей перед їх використанням, в якому процес активації відбувається шляхом багаторазового ущільнення товстого рихлого шару зволоженої суміші при прокатуванні його під валками й наступного рихлення ущільненого шару. Відомі активатори барабанно-валкового типу з одним валком, що змонтований усередині обертального барабана [1]. Більш продуктивними є тарілчасто-валкові агрегати, у яких кількість валків може бути збільшена до 2÷4 і більше. Вибраний як прототип тарілчасто-валковий агрегат - пристрій для подрібнення матеріалів - містить таріль, виконану у вигляді усіченого конуса, і розташовані на робочій поверхні тарелі валки, осі яких шарнірно з'єднані з вертикальним валом [2]. Цей агрегат безперервної дії здатний забезпечити за один оборот валу декілька взаємодій валків з шаром матеріалу. Однак, вибраний як прототип агрегат не може забезпечити ефективну активацію багаторазовим ущільненням-рихленням товстого рихлого шару зволоженої суміші при прокатуванні його під вал ками, тому що не має ані засобів формування товстого шару на робочій поверхні тарелі, ані пристроїв рихлення ущільненого шару перед прокатуванням його валком. Засіб формування шару повинний забезпечувати утримування оброблюваної суміші на робочій поверхні тарелі на протязі часу, достатнього для здійснення потрібної для ефективної активації кількості ущільнень-рихлень, а також видалення оброблюваної суміші після завершення активації. Пристрій рихлення повинний бути таким, щоб, з одного боку, надійно чистити робочу поверхню тарелі, з другого - розпушувати ущільнений шар оброблюваної суміші на відносно дрібні елементи, а не на крупні коржі, не викидаючи передчасно розпушений шар чи його частину за межі робочої поверхні тарелі. Працездатність означеного пристрою може бути забезпечено тільки у випадку, якщо буде реалізована можливість керування швидкістю руху оброблюваної суміші уздовж робочої поверхні тарелі від зони завантаження до розвантаження. У разі хаотичного не прогнозованого руху часток уздовж робочої поверхні тарелі позитивний ефект активації буде несталим. Наприклад, міцність сформованої з активо (19) UA (11) 94161 (13) C2 (21) a200911157 (22) 03.11.2009 (24) 11.04.2011 (46) 11.04.2011, Бюл.№ 7, 2011 р. (72) ФЕДОРОВ ГЕОРГІЙ ДМИТРОВИЧ, САВЧЕНКО ОЛЕКСАНДР ГРИГОРОВИЧ, БОЛОТСЬКИХ МИКОЛА СТЕПАНОВИЧ, КРОТ ОЛЕКСАНДР ЮЛІЙОВИЧ, СУПРЯГА АНДРІЙ ВІКТОРОВИЧ, СУПРЯГА ДМИТРО ВІКТОРОВИЧ (73) САВЧЕНКО ОЛЕКСАНДР ГРИГОРОВИЧ (56) UA 51794 C2, 16.12.2002 SU 1708412 A1, 30.01.1992 SU 1736605 A1, 30.05.1992 EP 0141982 A2, 22.05.1985 GB 24875 A, 07.08.1914 GB 208962 A, 03.01.1924 GB 230438 A, 21.05.1925 GB 428474 A, 14.05.1935 3 ваної суміші піщано-цементної цегли буде несталою - коефіцієнт варіації міцності перевершить нормативні вимоги. Даним винаходом розв'язується задача підвищення ефективності активації тарілчастовалкового агрегату, як за рахунок нарощування товщини шару оброблюваної сировинної суміші, так і завдяки забезпеченню необхідної кількості циклів ущільнення-рихлення цього шару. Поставлена задача розв'язується тим, що робоча поверхня тарелі виконана з кутом нахилу до горизонту 15÷25°, до меншого діаметра тарелі примикає кільце регулювання товщини шару, а на тарелі змонтовані зв'язані з валом розпушувачі, зібрані з окремих елементів-ножів, ширина кожного з яких становить 0,2÷0,35 ширини валка, причому сумарна ширина усіх елементів більша за ширину валків. Виконання робочої поверхні тарелі під кутом нахилу 15÷25° до горизонту забезпечує можливість просування оброблюваної суміші уздовж робочої поверхні тарелі у бік розвантаження з потрібною для ефективної активації швидкістю. Якщо кут нахилу вийде за вказані вище межі, то знадобляться додаткові заходи або по зштовхуванню часток у зону розвантаження (у разі зменшення кута у порівнянні з рекомендованим), або по утримуванню часток на робочій поверхні тарелі - якщо кут буде більшим. Рекомендований інтервал кута забезпечує необхідну швидкість просування уздовж робочої поверхні тарелі сам собою, без додаткових пристроїв. Наявність кільця регулювання товщини шару, яке примикає до меншого діаметра тарелі, забезпечує формування і утримування на робочій поверхні тарелі необхідної товщини шару зволоженої оброблюваної суміші, у якому частки рухаються із заданою швидкістю від більшого до меншого діаметра тарелі. Без означеного кільця створити товстий шар оброблюваної суміші на робочій поверхні тарелі й регулювати товщину цього шару неможливо. Використання розпушувачів, зв'язаних із тим самим валом, що приводить до руху валки, забезпечує надійне рихлення ущільненого шару перед кожним наступним ущільненням. Виконання розпушувачів у вигляді окремих елементів-ножів, а не суцільним, дає змогу прорізати в ущільненому шарі окремі доріжки певної ширини, а не знімати увесь шар у вигляді суцільного коржа, оскільки наступне ущільнення такого коржа не ефективне у порівнянні з ущільненням рихлого шару, а рух коржа - менш прогнозований. Вибір ширини кожного з елементів-ножів із діапазону 0,2÷0,35 ширини валка гарантує надійне і якісне рихлення ущільненого шару. Якщо ширину взяти більшою, то підвищується ймовірність знімання шару у вигляді коржа, якщо меншою - ускладнюється конструкція розпушувача, зменшується міцність і довговічність елементів-ножів. Застосування елементів-ножів із сумарною шириною, більшою за ширину валків, дає змогу надійно, з необхідним перекриттям очищувати усю робочу поверхню тарелі на кожному оберті валу, 94161 4 запобігаючи налипанню на неї оброблюваної суміші. Нижче наведено приклад конкретного виконання тарілчасто-валкового агрегату з посиланнями на креслення, де на фіг. 1 зображено фронтальну проекцію тарілчасто-валкового агрегату; на фіг. 2 - переріз А-А на фіг. 1; на фіг. 3 - вид Б на фіг. 2. Тарілчасто-валковий агрегат містить прикріплену до рами 1 (фіг. 1) таріль 2, виконану у вигляді усіченого конуса. На робочій поверхні тарелі 2, виконаній із кутом нахилу до горизонту 15÷25°, розташовані змонтовані на підшипниках валки 3 з шириною "а", осі 4 яких шарнірно з'єднані з вертикальним валом 5, що обертається пасовою передачею від привода 6. До меншого діаметра тарелі 2 примикає кільце 7, встановлене з можливістю пересування у вертикальному напрямку і обладнане пристроєм 8 регулювання висоти "б" кільця 7 над робочою поверхнею тарелі 2 для встановлення потрібної товщини шару оброблюваної суміші. На тарелі 2 змонтовані зв'язані з валом 5 розпушувачі 9 (фіг. 2), на яких змонтовано окремі елементи-ножі 10 (фіг. 3). Ширина "с" (фіг. 2) кожного з елементівножів 10 становить 0,2-7-0,35 ширини "а" валків 3, причому сумарна ширина "в" усіх елементів-ножів 10 (у наведеному прикладі їх дев'ять штук - видно на фіг. 2) більша за ширину валків "а". Над тарелю 2 до торця валу 5 прикріплено диск-розподілювач 11 (фіг. 2), а до рами 1 - кришка 12 з лійкою живлення 13 та внутрішнє напрямне кільце 14. Останні три елементи утворюють систему живлення тарілчасто-валкового агрегату. Під тарелю 2 на рамі 1 змонтовано патрубок 15 розвантаження активованої суміші. Тарілчасто-валковий агрегат працює таким чином. Вал 5 обертається від привода 6 і приводить до руху зв'язані з ним осями 4 валки 3 та розпушувачі 9. Відцентрова сила, яка діє на валки 3, притискає валки до робочої поверхні тарелі 2 завдяки шарнірному кріпленню осей 4 до валу 5. Притискання приводить до кочення валків 3 по робочій поверхні тарелі 2 і до обертання їх на підшипниках відносно осей 4. Кільце 7 за допомогою пристрою 8 встановлене на висоті "б" від тарелі 2 для забезпечення потрібної товщини шару оброблюваної суміші. По робочій поверхні тарелі 2 рухаються позаду валків також зв'язані з валом 5 розпушувачі 9, на яких змонтовано окремі елементи-ножі 10. Над тарелю 2 разом із валом 5 обертається диск-розподілювач 10. Підготовлена до активації зволожена сировинна суміш подається у лійку живлення 13, потрапляє на диск-розподілювач 11 і розкидається рівномірно по периметру кришки 12. По щілині, утвореній цією кришкою 12 і внутрішнім напрямним кільцем 14, сировинна суміш поступає на таріль 2 у зону завантаження - зону більшого діаметра усіченого конуса і далі на робочу поверхню тарелі 2 - у зону дії валків 3. Далі сировинна суміш просувається вздовж робочої поверхні тарелі 2 до зони малого діаметра усіченого конуса шаром, товщина якого встановлюється висотою "б" кільця 7. Рух суміші уздовж тарелі відбувається завдяки 5 нахилу тарелі (15÷25°) і безперервному живленню суміші у зону завантаження. Під час цього руху сировинна суміш багаторазово ущільнюється прокатуванням під валками 3 й розрихлюється дією елементів-ножів 10 розпушувачів 9. Нахил робочої поверхні тарелі 2 під кутом 15÷25° до горизонту дозволяє отримувати необхідну для ефективної активації кількість циклів ущільнень-рихлень. Окремі елементи-ножі 10 розпушувачів 9 завдяки виготовленню із шириною, рівною 0,2÷0,35 ширини "а" валків 3, прорізають в ущільненому валками шарі окремі доріжки указаної ширини, викидаючи розпушену суміш на обидва боки й не допускаючи знімання шару у вигляді суцільного коржа або його фрагментів. На кожному оберті валу елементи-ножі 10 очищують усю робочу поверхню тарелі 2 завдяки вибраній достатній сумарній їх ширині "в", яка більша за ширину валків "а". Після проходження вздовж усієї робочої поверхні тарелі 2 активована сировинна суміш у зоні малого діаметра усіченого конуса після чергового 94161 6 розпушування пересипається через кільце 7 під таріль 2 і звідки по патрубку 15 розвантажується для подальшого виробничого використання. Як свідчать результати випробування напівпромислового зразка запропонованого тарілчастовалкового агрегату, він здатний забезпечувати ефективну активацію, наприклад, цементнопіщаної суміші, дозволяючи вдвічі підвищити міцність отриманої із такої суміші цегли, або відповідно зменшити витрату цементу - найбільш дорогого компонента сировинної суміші. Співставлення із барабанно-валковими активаторами свідчать про можливість зменшення металоємності приблизно удвічі при аналогічній ефективності активації завдяки підвищенню продуктивності процесу. Джерела інформації: 1. Патент України винахід № 51794 за заявкою № 2000010381 "Барабанно-валковий активатор". Опубліковано 16.12.2002. Бюл. № 12. 2. А. С. СССР № 1736605 А1 "Устройство для измельчения материалов". Опубликовано 30.05.92. Бюл. № 20. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 94161 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601