ВИБРАЦИОННЫЙ ПИТАТЕЛЬ

Изобретение относится к области транспортировки сыпучих материалов и может быть использовано для равномерной поштучной или/и монослойной поточной подачи кускового материала, в основном в устройствах для радиометрической сепарации алмазосодержащих руд.
Известно устройство, содержащее корпус с бортами и вибровозбудителем (виброприводом), днище которого выполнено в виде пластин с локально сосредоточенной массой в разгрузочной части, пластины жестко закреплены на бортах и расположены друг над другом ступенчато и внахлест (а.с. СССР №1602820, МПК B65G 27/00. приоритет от 06.12.1988 г., опубл. БИ №40, 1990 г.).
Недостаток данного устройства - отсутствие эффективной поштучной или/и монослойной поточной подачи, обусловленной различными крутильными колебаниями разгрузочных частей пластин. Амплитуда и частота колебаний зависят от длины разгрузочной части до вибропривода и массы материала на пластине.
Наиболее близким к заявляемому является устройство по а.с. СССР №578237, МПК В65G 27/00 (приоритет от 25.04.1973 г., опубл. БИ №40, 1977 г.), состоящее из бункера, вибропривода и каскадного лотка с наклонными площадками, соединенными между собой вертикальными стенками, при этом каждая последующая нижерасположенная площадка каскадного лотка установлена под углом, меньшим угла наклона к горизонтальной плоскости предыдущей площадки.
Однако данное устройство не может обеспечить эффективную поштучную или/и монослойную поточную подачу кускового материала, т.к. с уменьшением угла наклона площадки происходит постепенное уменьшение вертикальной составляющей ускорения от площадки к площадке. Кроме этого, с уменьшением угла наклона поверхности лотка возрастает сила трения, что приводит к уменьшению горизонтальной составляющей ускорения. Следовательно, по мере перемещения материала от бункера к концу каскадного лотка (от одной площадки к другой) скорость перемещения материала уменьшается, и в конце каскадного лотка будет определяться в основном амплитудой и частотой его вибрации. Перечисленные выше факторы приводят к ухудшению эффективности растяжки зерен материала по рабочей поверхности вибропитателя, что не позволяет обеспечить качественную поштучную или/и монослойную поточную подачу кускового материала.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности поштучной или/и монослойной поточной подачи кускового материала, упрощение устройства и повышение его эксплуатационных характеристик за счет объединения в одном вибропитателе функций подающего и растягивающего устройств.
Достигается технический результат тем, что в вибрационном питателе, включающем бункер, вибропривод и каскадный лоток с соединенными между собой вертикальными стенками и установленными под углом относительно горизонтали и друг друга площадками, каждая последующая нижерасположенная площадка каскадного лотка длиннее предыдущей и установлена под углом, большим угла наклона плоскости предыдущей площадки, а угол наклона последней площадки не превышает угла естественного откоса для перемещаемого материала. Выполнение каскадного лотка вышеуказанным образом является отличием от прототипа и обуславливает новизну заявляемого устройства.
5
нач
6
Площадки каскадного лотка расположены последовательно (вытянуты в одну линию), имеют различную длину, расположены на разном уровне друг относительно друга и под разными углами, но так, чтобы минералы, перемещаясь с одной площадки лотка на другую, постоянно увеличивали скорость. Это достигается следующим образом. Колебания всех площадок 5, 6 и 7 лотка 4 задаются одним виброприводом 2, т.е. имеют одну частоту и амплитуду, скорость перемещения частиц по площадке 5 является стабильной и определяется в основном параметрами вибрации лотка 4, и ее можно обозначить как начальную скорость V=V. На краю площадки 5 частицы материала срываются и движутся в свободном падении, пока не коснутся площадки 6. При перемещении частиц в свободном падении происходит их частичное разделение, так как частицы имеют разные размеры и форму, и поэтому срываются с края лотка не одновременно, а свободное падение обеспечивает движение частиц с ускорением. За счет появления незначительной разницы в скоростях частицы материала падают на площадку 6 не одновременно, а так как площадка 6 имеет угол наклона по отношению к площадке 5, то частицы материала получают дополнительное ускорение а, которое пропорционально углу наклона, поэтому частицы материала, двигаясь по площадке 6, приобретают более высокую скорость, чем при движении по площадке 5.
6
нaч
6
6
6
7
6
7
7
7
сеп
*
*
Даже за счет появившегося незначительного различия в скоростях частицы материала успевают переместиться от начального края площадки 6, и следующая частица с площадки 5 падает уже на свободное место на площадке 6. Двигаясь по площадке 6, частицы приобретают еще более высокую скорость, которая определяется как V=V+а t, где t - время перемещения частицы по площадке 6. При приближении к краю площадки 6 частицы материала срываются и движутся в свободном падении, пока не коснутся площадки 7. При перемещении частиц в свободном падении происходит их дополнительное разделение. А так как площадка 7 имеет больший угол наклона по отношению к площадке 6, то частицы материала получают еще большее ускорение ау, которое пропорционально углу наклона площадки 7, при этом угол наклона последней площадки не должен превышать угла естественного откоса, чтобы исключить самопроизвольное перемещение материала за счет трения, т.е. при выключении вибропривода материал должен останавливаться в любой точке лотка. Скорость движения частицы при этом описывается формулой V=V+a t, где t - время перемещения частицы по площадке 7. Увеличение скорости движения частицы приводит к еще более лучшей растяжке материала по лотку и обеспечению качественной поштучной подачи. Если записать уравнения скоростей для частиц, которые находятся на разных площадках наклонного лотка и движутся по этим частям одно и то же время t, то мы получим следующую систему уравнений для скоростей движения частиц и пройденных ими путей:
5
нач
V=V
6
5
6
сеп
нач.
6
сеп
*
*
V=V+a t=V+a t
7
6
7
ceп
нач.
6
ceп
7
сеп
*
*
*
V=V+a t=V+a t+а t
5
5
сеп
нач
сеп
*
*
S=V t=V t
6
5
6
сеп
сеп
нач
сеп
6
сеп
*
*
*
*
2
S=(V+a t)t=V t+а t
7
6
7
сеп
сеп
нач
сеп
6
сеп
7
сеп
*
*
*
*
2
*
2
S=(V+a t)t=V t+а t +а t
7
6
5
V>V>V>
ceп
5
6
7
5
6
7
Как следует из систем уравнений, при t=const V<V<V, a S<S<S, т.е. за один и тот же промежуток времени частицы сепарируемого материала приобретают разные скорости, которые возрастают по мере перемещения частицы, за счет чего частицы проходят разный путь по лотку. Чем больше длина площадки лотка, тем дальше частица перемещается по лотку от загрузочного бункера, тем выше у нее скорость движения, и тем больший путь она проходит за фиксированный промежуток времени, что как раз и обеспечивает более качественную растяжку и поштучную или/и монослойную поточную подачу в диапазоне от 0 до 2,5 кг обрабатываемого материала в час при минимальном разбросе траектории движения материала.
На фиг.1 представлено заявляемое устройство.
Устройство состоит из бункера 1, вибропривода 2 (обычно используется электромагнит), опор 3 и лотка 4 с площадками 5, 6 и 7.
Работает устройство следующим образом. Сепарируемые частицы материала загружаются в приемный бункер 1. После включения исполнительный привод 2 начинает колебаться с определенной частотой и амплитудой. Эти колебания через опоры 3 передаются на лоток 4, состоящий из нескольких соединенных последовательно площадок 5, 6 и 7, имеющих различную длину и разные углы наклона, но так как они являются единым лотком за счет единых вертикальных стенок, то вибрация, создаваемая исполнительным приводом 2 за счет механической связи опор 3, равномерно передается на все элементы лотка 4. Под действием вибрации сепарируемые частицы материала из приемного бункера 1 поступают на площадку 5 и перемещаются на ее край, затем в свободном падении поступают на площадку 6, имеющую больший угол наклона, переместившись на ее край, попадают на площадку 7, где происходит дальнейшее распределение их на необходимые расстояния друг от друга.
Заявляемое техническое решение позволяет обеспечить эффективный режим поштучной подачи сепарируемых частиц одним вибропитателем, в котором совмещены функции подающего и растягивающих транспортных элементов.