УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ВЫСОТЕ
DEVICE TO CLASSIFY SOLID MATERIALS TO HEIGHT

Предлагаемое изобретение относится к области производства алмазно-абразивных зерен и порошков, в частности к конструкциям установок, позволяющих сортировать их по геометрическим размерам.
Известен вибрационный сепаратор по а.с. №589041 [1], включающий деку с вибратором и разделяющие планки, причем планки выполнены вибрирующими, снабжены сменными грузами и закреплены над декой.
Недостатком вибрационного сепаратора является невозможность одновременного разделения по высоте порошковых материалов, состоящих из различных зернистостей, поскольку наклон вибрирующей деки в поперечном направлении обусловливает ускоренное перемещение порошковых материалов к ее боковой стороне, что снижает производительность сепаратора. Кроме того, изготовление разделяющих вибрирующих планок цельными и жесткими повышает вероятность забивания зазора и разрушения заклинившихся частиц порошковых материалов, имеющих низкие физико-механические свойства.
Наиболее близкой к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является установка для классификации сыпучих материалов по высоте (патент на полезную модель №66238 [2]), включающая вибрирующую деку, установленные над декой под углом к траектории движения сыпучих материалов вибрирующие разделяющие планки и приемные ячейки. При этом вибрирующая дека выполнена с наклоном относительно продольной оси, а вибрирующие разделяющие планки установлены на заданных расстояниях от деки и снабжены составными упругими элементами, совершающими поперечные колебательные движения, причем расстояния от деки до упругих элементов уменьшаются по ходу перемещения сыпучих материалов по деке.
Недостатком конструкции известной установки является необходимость одновременного размещения над декой определенного количества вибрирующих разделяющих планок, число которых равно числу диапазонов, на которые необходимо рассортировать порошковые материалы по высоте. Это усложняет конструкцию установки, снижает эффективность ее использования и качество сортировки порошковых материалов.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества и производительности процесса сортировки порошковых материалов по высоте.
Технический результат достигается за счет того, что разделяющая планка с составными упругими элементами устанавливается над рабочим вибрирующим столом, одновременно наклоненным к продольной на угол α и поперечной на угол β осям, так, что они образуют между собой углы γ, δ и ε. При этом первый упругий элемент (по ходу перемещения зерен) устанавливается без зазора с рабочим столом. Это исключает прохождение мелких зерен под упругими элементами на начальном этапе сортировки, что повышает качество рассева. Планка с составными упругими элементами располагается под углами к рабочей поверхности стола как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях (углы γ и δ). Кроме того, рабочая поверхность упругих элементов образует двугранный угол ε с рабочей поверхностью стола, который больше 90°. При этом взаимное расположение упругих элементов и рабочего стола таково, что в любом поперечном сечении, перпендикулярном направлению перемещения зерен порошка вдоль упругих элементов, расстояние H от рабочего стола до упругих элементов равно расстоянию S от упругих элементов до приемных ячеек, измеренному в плоскости стола. Такое взаимное расположение рабочего стола и упругих элементов исключает вероятность забивания зазора зернами, имеющими неправильную геометрическую форму. Угол γ между рабочей поверхностью стола и упругими элементами выбирают исходя из результатов предварительной оценки максимальной высоты зерен в подлежащей сортировке партии порошка.
На фиг.1 изображен главный вид устройства, на фиг.2 - вид сверху (планка 3 не показана), а на фиг.3 - вид справа (вид А).
1
1
Устройство состоит из вибрирующего рабочего стола 1, наклоненного относительно продольной оси на угол α и поперечной - на угол β. Над рабочим столом 1 устанавливается узел, состоящий из упругих элементов 2, которые крепятся к планке 3. Упругие элементы 2 образуют четыре угла с рабочим столом 1: угол γ - угол между рабочим столом 1 и упругими элементами 2 в вертикальной плоскости (в направлении поперечной оси стола); угол γ - угол между упругими элементами 2 и приемными ячейками 4 (краем рабочего стола 1), причем γ=γ; угол δ - угол между продольной осью рабочего стола 1 и упругими элементами 2 в горизонтальной плоскости; двугранный угол ε - угол наклона рабочей поверхности упругих элементов 2 относительно рабочего стола 1. Планка 3 с упругими элементами 2 конструктивно связана с вибрирующим столом 1, что обусловливает их поперечное колебательное движение. Параллельно торцу рабочего стола 1 расположены приемные ячейки 4, в которые ссыпаются зерна и порошки 5 в процессе их сортировки.
1
Устройство работает следующим образом. Порошки 5, подлежащие сортировке, автоматически подаются на рабочий стол 1 из бункера-питателя с определенной интенсивностью (на фиг.1…3 бункер-питатель не показан). При этом зерна подаются на начальный участок пути их перемещения, где отсутствует зазор между рабочим столом 1 и упругими элементами 2. Перед началом работы выставляют углы α, β, γ, γ, δ и ε, значения которых зависят от амплитуды и частоты колебаний рабочего стола 1, формы, марки и зернистости зерен порошка, а также от степени шероховатости поверхности рабочего стола 1. Кроме того, выбор значения угла ε осуществляется с учетом величины углов при вершине зерен (оптимальное значение угла ε=110…130°).
Порошки 5, которые оказались на рабочем столе 1, под действием вибрации начинают перемещаться вдоль составных упругих элементов 2, образующих угол γ с рабочей поверхностью стола 1. Это перемещение продолжается до тех пор, пока расстояние Н от рабочего стола 1 до упругих элементов 2 (фиг.3) не окажется больше высоты отдельного зерна. При этом зерна, которые прошли под упругими вибрирующими элементами 2, продолжают движение до края рабочего стола 1 и попадают в соответствующие приемные ячейки 4.
На разработанном устройстве выполнена сортировка алмазных поликристаллических порошков, состоящих из различных зернистостей (при этом углы были равны: α=18°, β=15°, γ=2°, δ=125° и ε=120°). Эксперименты показали высокую надежность предлагаемого устройства, которое может быть использовано также и в других отраслях промышленности, в которых возникает необходимость фракционирования твердых материалов.
Использованная литература
1. Плисс Д.А. Вибрационный сепаратор. А.с. №589041 (СССР), B07B 13/00, опубл. в БИ, 1978, №3.
2. Хапачев Б.С. Установка для классификации сыпучих материалов по высоте. Патент на полезную модель №66238, B07B 13/00, опубл. в БИ, 2007, №25.