УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ДЛИНЕ

Предполагаемая полезная модель относится к области производства абразивных шлифзерен и алмазных шлифпорошков, в частности к устройствам, позволяющим сортировать их по геометрическим параметрам.
Известно устройство для рассева алмазных шлифпорошков [1], которое предусматривает применение плетеных проволочных сит, совершающих колебательные движения от эксцентрикового механизма.
Недостатком классификации шлифпорошков на виброситах является забивка ячеек сита зернами классифицируемого продукта, что приводит к существенному уменьшению живого сечения сита, а следовательно, к снижению производительности рассева и качества классификации. к недостаткам применения сит для рассева шлифпорошков по зернистости также следует отнести прохождение через ячейки в вертикальном положении удлиненных кристаллов. Поэтому длина прошедших через ячейки сита шлифпорошков мало зависит от размеров ячейки, что приводит к появлению в партии, прошедшей сортировку, значительного количества зерен крупной и предельной фракций.
Наиболее близкой к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство для сортировки твердых материалов по высоте [2], включающее наклоненный к продольной оси вибрирующий стол, планку с составными упругими элементами, образующими в горизонтальной плоскости угол с продольной осью рабочего стола, и приемные ячейки. При этом рабочий стол устанавливается с наклоном относительно поперечной оси, а составные упругие элементы образуют в вертикальной плоскости угол с рабочим столом, а также двугранный с ним угол, который больше 90°.
Недостатком конструкции известного устройства является невозможность сортировки зернистых материалов по длине, поскольку они, перемещаясь по плоскому столу, наклоненному одновременно в двух направлениях, проходят под составными упругими элементами по высоте и далее попадают в приемные ячейки.
Задачей предлагаемой полезной модели является сортировка зернистых материалов по длине, а следовательно, получение различных по зернистости партий абразивных шлифзерен и алмазных шлифпорошков с повышенным содержанием основной фракции.
Технический результат достигается за счет того, что в процессе сортировки зернистые материалы перемещаются по вибрирующему столу, выполненному в виде последовательно расположенных желобов, отстоящих друг от друга на различных расстояниях. Чтобы исключить в процессе сортировки возможное забивание зазора зернистыми материалами, имеющими неправильную геометрическую форму, в зазоры между желобами вводятся подвижные элементы, которые постоянно совершают движения в направлении, перпендикулярном движению по желобам зернистых материалов (в предлагаемом устройстве подвижные элементы совершают возвратно-поступательные движения). При этом желоба и подвижные элементы расположены таким образом, что по ходу перемещения зернистых материалов расстояния между ними возрастают: оно меньше между первым желобом и соответствующим подвижным элементом, чем расстояние между вторым желобом и его подвижным элементом. Расстояния между желобами и соответствующими подвижными элементами могут быть увязаны с зернистостью стандартных зерен алмазных шлифпорошков, получаемых при рассеве с использованием плетеных сит, размеры ячеек которых построены на основе ряда предпочтительных чисел со знаменателем геометрической прогрессии φ=1,259. Вместе с тем устройство обеспечивает возможность получения практически любого диапазона зернистостей, для чего следует предварительно отрегулировать расстояния между желобами и подвижными элементами на необходимый размер.
На фиг. 1 изображен главный вид устройства,
на фиг. 2 - вид сверху.
1
2
Устройство состоит из массивного основания 1 и монтируемого на нем стола 2, который может быть установлен под различными углами α к горизонтали. На столе 2 крепятся электромагнит 3 и упругие пластины 4, обеспечивающие возможность раме 5 совершать колебательные движения. На раме 5 установлены стойки 6 с направляющими 7 и желобами 8. Устройство оснащено микроскопом 9 (МПБ-2 с ценой деления 0,05 мм), имеющим возможность перемещаться в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а также совершать угловые перемещения. Под направляющими 7 и желобами 8 размещается вал 10, который совершает возвратно-поступательные движения. Эти движения вал 10 получает от электродвигателя 11 (фиг. 2), на валу которого установлен эксцентрик 12 (эксцентриситет 5 мм). На валу 10 закреплены два кронштейна 13 (фиг. 1) с подвижными элементами 14, вводимыми в пазы между желобами 8. При этом конструкция устройства позволяет регулировать по высоте положение подвижных элементов 14 и устанавливать их на один уровень с дном желобов 8, по которым перемещаются зернистые материалы 15. Кронштейны вместе с подвижными элементами 14 могут перемещаться независимо друг от друга в направлении, которое совпадает с направлением движения зернистых материалов 15 по желобам 8. Это позволяет устанавливать необходимые размеры 1 и 1 между желобами 8 и подвижными элементами 14 перед началом сортировки зернистых материалов 15.
1
2
Устройство работает следующим образом. Зернистые материалы 15, в частности шлифпорошки из сверхтвердых материалов, довольно равномерно поступают от дозатора в желоб 8, расположенный первым по ходу перемещения зернистых материалов 15 (дозатор на фиг. 1 и 2 не показан; конструкция дозатора позволяет регулировать скорость подачи зернистых материалов 15 в желоб 8). Перед началом сортировки с помощью микроскопа 9 (МПБ-2) устанавливаются необходимые размеры зазоров 1 и 1. Поскольку желоба 8 наклонены под углом α к горизонтали и совершают колебательные движения от электромагнита 3, зернистые материалы 15 перемещаются вниз по желобам 8. При этом длинная ось зернистых материалов 15, как правило, совпадает с направлением их перемещения по желобам 8.
1
1
1
2
1
2
2
1
2
Если полдлины перемещаемых зернистых материалов 15 будет меньше расстояния 1 между желобом 8 и соответствующим подвижным элементом 14, они падают вниз в приемную ячейку (она не показана на фиг. 1 и 2). Те же зернистые материалы 15, половина длины которых больше размера 1, преодолевают зазор 1 и попадают во второй желоб 8, по которому они перемещаются до следующего зазора 1(1<1). При этом зернистые материалы 15, имеющие размер a/2<1 (где a - длина зернистых материалов 15), попадают во вторую приемную ячейку, т.е. размеры 1 и 1 определяют диапазон размеров по длине при сортировке зернистых материалов 15. Для исключения в процессе сортировки забивания зазоров между желобами 8 и подвижными элементами 15 последние совершают возвратно-поступательные движения.
1
2
1
2
Качество сортировки и производительность устройства определяются главным образом соотношением двух скоростей: скорости V перемещения зернистых материалов 15 по желобам 8 и скорости V перемещения подвижных элементов 14 перпендикулярно направлению транспортировки зернистых материалов 15. В свою очередь, значение скорости V зависит от интенсивности подачи зернистых материалов 15 в желоб 8 и регулируется путем изменения угла α. Регулирование скорости V обеспечивается за счет изменения частоты вращения электродвигателя 11. Использование предлагаемого устройства для сортировки зернистых материалов 15, в частности шлифпорошков из сверхтвердых материалов, предполагает изменение системы обозначений их зернистостей, приведенной в ГОСТ 9206-80.
Эксперименты по классификации кристаллов синтетического поликристаллического алмаза марки АРС-3 по длине показали высокую надежность предлагаемого устройства, которое может быть использовано не только при производстве абразивных шлифзерен и алмазных шлифпорошков, но и в других отраслях промышленности, в которых возникает необходимость сортировки зернистых материалов по длине.
Использованная литература
1. Технология изготовления и контроль качества алмазных порошков / Никитин Ю.И. - Киев: Наук, думка, 1984. - 264 с.
2. Хапачев Б.С. Устройство для сортировки твердых материалов по высоте. Патент на изобретение, №2438798. B07B 13/04. - Опубл. в 10.01.2012.
3. Порошки алмазные. ГОСТ 9206-80.
4. Никитин Ю.И., Уман СМ., Мошковский Е.И. Аппарат для разделения зернистых материалов по крупности. А.с. №366891 (СССР). B07b 4/08; B07b 9/00. - Опубл. в Б.И., 1973, №8.