ГРОХОТ
GRATE

Изобретение относится к устройствам для грохочения пород, строительных материалов при подготовке к транспортировке, для выполнения дробильно-сортировочных операций, а также для классификации строительных материалов.
Известен барабанный грохот (а.с. СССР №613830, кл. B07B 1/22, 1976 г.), содержащий просеивающую поверхность, привод, загрузочное и разгрузочное приспособления.
Недостатками известного грохота являются ограниченные технологические возможности из-за низкой производительности ввиду слабой интенсивности смешивания, так как при вращении барабана имеет место скольжение грохотимой массы по внутренней поверхности барабана, забивание отверстий сит и необходимость дополнительных работ по их очистке, а также большие габариты грохота по длине.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является грохот проходной (патент РФ №2456094, кл. B07B 1/22, 2012 г.), содержащий просеивающую поверхность, смонтированную из секций, выполненных из восьми, десяти, двенадцати и т.д. четного числа равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя боковыми сторонам, при этом секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием винтового барабана, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу четыре, пять, шесть и более ломаных правых и левых винтовых линий и снабженного внутренними четырьмя, пятью, шестью и более винтовыми канавками, направленными навстречу друг другу с одинаковым шагом.
Недостатками грохота проходного являются ограниченные технологические возможности из-за низкой производительности ввиду слабой интенсивности смешивания, так как при вращении барабана имеет место скольжение грохотимой массы по одинаковым по размерам и форме элементами внутренней поверхности просеивающей поверхности, а также необходимость создания наклона просеивающей поверхности для транспортировки материала от загрузки к выгрузке.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, повышение производительности и обеспечение транспортировки материала от загрузки к выгрузке.
Техническое решение достигается тем, что в грохоте, содержащем просеивающую поверхность, привод, загрузочное и разгрузочное приспособления, просеивающая поверхность изготовлена с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом из секций, смонтированных из двух подсекций, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных перфорированных трапеций и равнобедренных перфорированных треугольников, основания которых в подсекции расположены в разные стороны, при этом секции соединены между собой большими основаниями перфорированных трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных перфорированных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных перфорированных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных перфорированных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных перфорированных трапеций первой подсекции и по всей по всей длине просеивающей поверхности смонтирована пружина волнообразной формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого грохота.
Новизна обусловлена тем, что просеивающая поверхность изготовлена с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, что обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков грохотимых материалов с максимальной энергоемкостью соударений их друг с другом и со стенками просеивающей поверхности под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками просеивающей поверхности, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что, так как частота движения частиц грохотимых материалов в предлагаемой конструкции грохота определяется не только частотой вращения просеивающей поверхности, но и количеством плоских перфорированных элементов по его периметру, то такое конструктивное оформление поверхности просеивающей поверхности за счет увеличения количества плоских перфорированных элементов в каждой секции по периметру увеличивает частоту соударений частиц грохотимых материалов между собой и со стенками просеивающей поверхности, повышает производительность, увеличивает технологические возможности.
Кроме того, новизна обусловлена тем, что перфорированные элементы, из которых собрана просеивающая поверхность, смонтированы под некоторыми углами друг к другу, поэтому интенсивность грохочения возрастает, так как эти элементы, работая как полки, захватывают порции грохотимых материалов и направляют их навстречу друг другу, нарушая, таким образом, стационарность их движения, обеспечивая повышение производительности и расширение технологических возможностей.
Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного сечения просеивающей поверхности изменяется в каждом поперечном сечении по всей его длине от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц грохотимых масс, расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена также тем, что не только равнобедренные перфорированные треугольники и равнобедренные перфорированные трапеции, из которых собраны подсекции секций перфорированной поверхности, но и сами секции смонтированы под некоторыми углами друг к другу с образованием ломаных винтовых линий, что увеличивает смешиваемость, энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия частиц грохотимых масс друг с другом и со стенками просеивающей поверхности, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение просеивающей поверхности имеет форму многоугольника, площадь которого по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие грохотимых масс, что увеличивает интенсивность грохочения и энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.
Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений просеивающей поверхности изменяются по всей длине от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения частиц грохотимых масс, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что по периметру просеивающей поверхности образованы винтовые перфорированные поверхности из плоских перфорированных элементов различной формы и размеров, что обеспечивает нарушение стационарности движения потоков частиц грохотимых материалов внутри просеивающей поверхности, расширяет технологические возможности и повышает производительность.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен бетоносмеситель, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - барабан, общий вид; на фиг.4 - вид А на фиг.3; на фиг.5 - барабан, наглядное изображение.
Грохот (фиг.1, фиг.2) состоит из просеивающей поверхности 1, загрузочной 2 цапфы с загрузочным приспособлением 3, разгрузочной цапфы4 с разгрузочным приспособлением 5 для крупных фракций и разгрузочным приспособлением 6 для мелких фракций.
Просеивающая поверхность 1 (фиг.3) изготовлена из секций 7, смонтированных из двух подсекций, например 8 и 9, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных перфорированных трапеций 10 и равнобедренных перфорированных треугольников 11 (на фиг.3 одна из равнобедренных перфорированных трапеций 10 и один из равнобедренных перфорированных треугольников 11 выделены двойными линиями), основания которых в подсекции, например подсекции 8, расположены в разные стороны, например, в подсекции 8 основание 12, трапеции 10 и основание 13 перфорированного треугольника 11 расположены в разные стороны подсекции, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций 14, 15, например, как на фиг.3, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных перфорированных треугольников, например, одной подсекции 8, основания 13, присоединены к верхнему основанию, например 16 равнобедренных перфорированных трапеций второй подсекции 9, а основания равнобедренных перфорированных треугольников второй подсекции, например, подсекции 9 основание 17, присоединены к верхнему основанию 18 равнобедренных перфорированных трапеций, например 10 первой подсекции 8.
1
2
1
2
В результате такой последовательной сборки элементов перфорированных стенок просеивающей поверхности 1, по периметру образуются, например на фиг.3, пять правых и пять левых ломаных винтовых линий с одинаковым шагом S и S. Одна из пяти левых ломаных винтовых линий с шагом S показана на фиг.3 утолщенной линией 19-20-21-22-23, а одна из пяти правых ломаных винтовых линий с шагом S показана на фиг.3 утолщенной линией 24-25-26-21-26-27.
По всей длине просеивающей поверхности 1 смонтирована пружина волнообразной формы 28 с прямоугольным сечением витков и с направлением витков, совпадающим с направлением вращения просеивающей поверхности, которая обеспечивает не только перемещение частиц грохотимых материалов в радиальном направлении в направлении, от загрузки к выгрузке, но и способствует интенсификации процесса грохочения за счет того, что частицы грохотимого материала, совершающие циркуляционное движение внутри просеивающей поверхности в плоскостях, перпендикулярных ее оси симметрии, встречаясь с витками прямоугольной формы волнообразной пружины 28, изменяют траекторию своего движения и перемещаются к периферии просеивающей поверхности 1, увеличивают интенсивность их взаимодействия друг с другом и с перфорированными стенками просеивающей поверхности 1, расширяют технологические возможности.
Грохот работает следующим образом. Просеивающая поверхность 1 заполняется грохотимым материалом. При вращении просеивающей поверхности 1 плоские элементы - равнобедренные перфорированные треугольники и равнобедренные перфорированные трапеции, смонтированные по периметру просеивающей поверхности 1 разнонаклоненными к оси вращения просеивающей поверхности 1 и друг к другу, работая как ковши (полки), захватывают различные по объему порции грохотимых материала, поднимают их по направлению вращения просеивающей поверхности 1 несколько выше угла естественного откоса, а затем направляют эти порции грохотимого материала в направлениях, перпендикулярных этим полкам (ковшам), под некоторым углом не только к оси вращения просеивающей поверхности 1, но и к другим по массе потокам масс грохотимого материала, движущихся внутри просеивающей поверхности 1 под другими углами и с другими скоростями. Длина траектории движении (амплитуда) масс материала в значительной степени зависит от диаметра просеивающей поверхности 1, от углов наклона плоских перфорированных элементов друг к другу и к оси вращения. Частота движения и соударений масс материала определяется не только частотой вращения просеивающей поверхности 1, но и количеством плоских перфорированных элементов по периметру просеивающей поверхности 1. Поэтому в предлагаемой конструкции грохота обеспечивается повышение частотных характеристик в десятки раз, расширяются технологические возможности. Так как по длине просеивающей поверхности 1 от загрузки к выгрузке меняются многократно форма и размеры поперечного сечения, имеющего форму многоугольника, то обеспечивается многократное периодическое поджатие масс грохотимого материала, что увеличивает интенсивность смешивания, энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности. Таким образом, при вращении просеивающей поверхности классифицируемый материл совершает сложно пространственное движение по винтовым траекториям, происходит классификация материала по крупности и его интенсивная сегрегация.
Технико-экономические преимущества возникают за счет увеличения частоты взаимодействия грохотимого материала не только друг с другом, но и со стенками просеивающей поверхности, что повышает интенсивности грохочения, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц грохотимого материала, повышает производительность и расширяет технологические возможности.
Другими словами, грохот проходной работает следующим образом.
В вращающуюся просеивающую поверхность 1 через средство для загрузки 3 беспрерывно загружается грохотимый материал. При вращении вращающейся поверхности 1 частицы грохотимого материала совершают движение по винтовым канавкам и выгружаются из просеивающей поверхности 1 в средство для разгрузки 5. Мелкие частицы грохотимого материала выводятся через отверстия перфорированных треугольников секций 7 и подсекций 8 и 9 в разгрузочное приспособление 6.
При вращении просеивающей поверхности 1 частицы грохотимого материала захватываются гранями внутренней винтовой поверхности и в направлении вращения поднимаются вверх и перемещаются в сторону выгрузки. По достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса частицы грохотимого материала движутся навстречу друг к другу под определенными углами и к стенкам вращающейся просеивающей поверхности 1 и перемещаются в сторону выгрузки. Так как ломаная внутренняя поверхность просеивающей поверхности 1 непрерывна, то и непрерывен процесс движения последующих порций грохотимого материалов, которые поднимаются вверх и падают вниз, движутся под разными углами. Поскольку внутренняя поверхность просеивающей поверхности 1 смонтирована из разных по форме равнобедренных перфорированных треугольников и равнобедренных перфорированных трапеций, которые расположены под разными углами не только друг к другу, но и к оси вращения просеивающей поверхности 1, то каждая порция частиц грохотимых материалов  перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс взаимодействия частиц грохотимых материалов друг с другом и со стенками просеивающей поверхности 1, повышает интенсивность грохочения и расширяет технологические возможности. Так как из-за ломаной формы внутренней поверхности просеивающей поверхности 1 значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений частиц грохотимых материалов, то каждая частица грохотимого материала движется по разным векторам направления, что обеспечивает большую вероятность столкновений в начальный момент отрыва их от стенок просеивающей поверхности 1, где они обладают определенным запасом кинетической энергии и движутся с большой кинетической энергией, поэтому и обеспечивается интенсификация процесса грохочения.
Скорость движения обрабатываемых деталей определяется величиной шага пружины 28, витки которой совпадают с просеивающей поверхностью 1.
Технико-экономическое преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений частиц грохотимого материала, повышения интенсивности их смешивания и переориентации, а также увеличения скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц грохотимых материалов друг с другом и со стенками просеивающей поверхности, повышает производительность, расширяет технологические возможности