Opublikowano: 31.111.1966 50732 KI- 1 a, 30 MKP B03b UKD r/n Iw Wspóltwórcy wynalazku i Bogumil Krygowski, Poznan (Polska), Tadeusz Kry- wlasciciele patentu: gowski, Poznan (Polska) Urzadzenie do oznaczania ksztaltu ziarn piasku lub zwiru Wynalazek dotyczy urzadzenia do oznaczania ksztaltu ziarn piasku lub zwiru, wyposazonego w plaszczyzne pomiarowa, sluzaca do staczania ba¬ danych ziarn w czasie pomiaru, której nachylenie wzgledem poziomu moze byc nastawiane, charak¬ teryzujacego sie tym, ze jest wyposazone w dwie poruszajace sie w linii spadku i poprzecznie w sto¬ sunku do niej ustawione listwy, sluzace do prze¬ taczania ziarn piasku lub zwiru po plaszczyznie pomiarowej.Ksztalt ziarn piasku lub zwiru oznaczano do¬ tychczas przy zastosowaniu metod optycznych, na przyklad za pomoca lupy binokularnej lub mikro¬ skopu. Wiadomo równiez, ze ksztalt ziarn pias¬ ku lub zwiru mozna oznaczac w sposób mechanicz¬ ny za pomoca pochylonej plaszczyzny. Ziarna pias¬ ku o mniej wiecej równej srednicy wysypane na taka pochylona plaszczyzne tocza sie po jej po¬ wierzchni. Przy malym kacie pochylenia staczaja sie tylko ziarna o ksztalcie kulistym, natomiast przy wiekszym pochyleniu ziarna pólgraniaste, a przy duzym pochyleniu — (np. 25—30°) ziarna graniaste.Aparaty sluzace do oznaczania ksztaltu ziarn piasku i zwiru w sposób mechaniczny na pochylo¬ nej plaszczyznie nazwane zostaly graniformame- trami i zostaly opisane przez B. Krygowskiego (Tow. Nauk W-wa Arch. Min. 13, 1937 r.; Bul- letin de TAcademie Polonaise des Sciences Cl.III — Vol. III, Nr 2, 1955 r. oraz Preobrazenskie- 15 25 30 go I. A. i Sarkisjana S. G.; Mineraly osadocznych poród, Moskwa 1954 r. jak równiez przez B. Kry¬ gowskiego i T. Krygowskiego w Sprawozdaniach Poznanskiego Towarzystwa Przyjaciól Nauk II 1959 r. Nr 3 og. zbioru Nr 57. Jak wynika z po¬ wyzszej literatury, korzystnie jest wprowadzac w czasie pomiaru ziarna w pewien ruch poczatko¬ wy, co eliminuje przypadkowosc w ukladaniu sie ziarna na równi pochylej.Dotychczas wykonywano to w ten sposób, ze ja¬ ko pochyla plaszczyzne pomiarowa stosowano plaska czesc poruszajacej sie tasmy bez konca, na¬ pietej pomiedzy dwoma poziomymi walcami. Na¬ chylenie tej czesci tasmy w stosunku do pozio¬ mu bylo regulowane np. od 0—30°, przy czym kie¬ runek krazenia tasmy byl taki, by na odcinku po¬ miarowym poruszala sie ona pod katem do góry.W dolnej czesci odcinka pomiarowego byl osadzo¬ ny walek, obracajacy sie wspólbieznie z tasma i docisniety do tej tasmy. W „rowek" zawarty po¬ miedzy walkiem a tasma wsypywano badany pia¬ sek lub zwir. Przy ustawieniu obracajacej sie tas¬ my pod maksymalnym katem (ca 30°) w stosunku do poziomu, zabierane byly przez tasme jedynie ziarna graniaste. W miare zmniejszania kata na¬ chylenia tasmy porywane byly do góry ziarna co¬ raz to bardziej zaokraglone. W ten sposób zmniej¬ szajac kat pochylenia tasmy „rozfrakcjonowywa- no" badana próbe piasku lub zwiru na frakcje o rozmaitym ksztalcie ziarn.S07323 50732 4 Walek, obracajacy sie w dolnej czesci odcinka pomiarowego spelnial zadanie elementu inicjuja¬ cego ruch ziarn piasku, eliminowal przypadko¬ wosc w ich ukladaniu. Urzadzenie to mialo te wa¬ de, ze jego konstrukcja stwarzala ogromne trud- 5 nosci techniczne ze wzgledu na wymagana plas- kosc powierzchni pomiarowej.Innym znanym rozwiazaniem urzadzenia, w któ¬ rym ziarna piasku byly wprowadzane stale w ruch, bylo zastosowanie tarczy, obracajacej sie wokól 10 osi, której kat w stosunku do pionu mógl byc regulowany. Od srodka tarczy promieniowo w bok zamontowany byl walek, docisniety do tarczy i ob¬ racajacy sie z nia wspólbieznie, spelniajacy ana¬ logiczna role jak walek w urzadzeniu tasmowym. 15 Plaszczyzne pomiarowa stanowil wycinek tarczy, zawarty pomiedzy walkiem a najwyzej polozonym punktem tarczy. Wada tego urzadzenia tarczowe¬ go bylo to, ze na powierzchni pomiarowej czesci tarczy blizszej jej obwodu mialy wieksza pred- 20 kosc niz czesci znajdujace sie blizej srodka. Stad tez poszczególne ziarna zabierane byly od walka w róznych warunkach. Moglo to byc przyczyna ble¬ dów pomiaru. 25 Wyzej wymienione niedogodnosci wyeliminowa¬ ne zostaly w urzadzeniu wedlug wynalazku.Urzadzenie to sklada sie z plaskiej plyty, któ¬ rej kat nachylenia w stosunku do poziomu moze byc nastawiany, zwlaszcza w zakresie od 0—30° z dokladnoscia do +30°. Urzadzenie jest wyposa¬ zone w dwie listwy poruszajace sie po powierzchni pomiarowej ruchem posuwisto-zwrotnym w linii jej spadku, ustawione poprzecznie w stosunku do tej linii. Listwy sa napedzane za pomoca silnika lub mechanizmu zegarowego za posrednictwem od- 35 powiednich przekladni. Listwy prowadzone sa po powierzchni plyty w taki sposób, ze w czasie przesuwania ku dolowi, dolna listwa jest nieco uniesiona ku górze ponad powierzchnia plyty, a górna slizga sie po powierzchni tej plyty, na- 40 tomiast w czasie ruchu w góre uniesiona jest li¬ stwa górna, a listwa dolna slizga sie po powierzch¬ ni plyty pomiarowej. Po plycie slizga sie wiec zawsze jedynie druga listwa, liczac w kierunku ruchu, natomiast pierwsza jest nieco uniesiona. 45 Urzadzenie wedlug wynalazku wyposazone jest ponadto w pojemnik, sluzacy do odbierania po¬ szczególnych frakcji badanej próbki zwiru lub piasku.W celu umozliwienia przeprowadzenia pomia- 50 ry w sposób calkowicie samoczynny, skonstru¬ owano wedlug wynalazku urzadzenie, w którym po kazdym ruchu posuwisto-zwrotnym listew (po kazdych dwóch suwach w dól i w góre) samoczyn¬ nie zmienione zostaje pochylenie plyty o zadany 55 kat, np. 1°. Równoczesnie zamiast pojedynczego naczynia odbierajacego poszczególne frakcje prób¬ ki zastosowano tak zwany kolektor frakcji o zna¬ nej w zasadzie konstrukcji, który samoczynnie przesuwa naczynia, sluzace do zbierania frakcji, 60 kierujac je kolejno pod wylot leja zbiorczego, za pomoca którego poszczególne frakcje sa nasypy- wane do naczyn kolektora. Ruchy kolektora sa zsynchronizowane z ruchami posuwisto-zwrotny¬ mi listew i zmiana nachylenia plyty pomiarowej. 65 W innej odmianie urzadzenia o dzialaniu samo¬ czynnym, zmiana kata pochylenia plyty pomiaro¬ wej, np. od 0—30° nastepuje w czasie przeprowa¬ dzania pomiaru w sposób ciagly, przy czym w tym czasie listwy wykonuja po plaszczyznie po¬ miarowej jeden suw od góry w dól, a kolektor frakcji przesuwa kolejno wszystkie naczynia pod wylot leja zbiorczego. W urzadzeniu tym rozfrak- cjonowanie próby badanego piasku nastepuje w sposób ciagly w czasie jednego suwu listew wdól. j.Oczywiscie mozna równiez skonstruowac urza- j dzenie o dzialaniu samoczynnym, w którym mozli- \ we jest przeprowadzenie pomiarów obydwoma wy¬ zej podanymi sposobami.Urzadzenie wedlug wynalazku przedstawiono przykladowo na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia schematycznie urzadzenie w rzucie akso- nometrycznym, fig. 2 — inna odmiane urzadze¬ nia o dzialaniu samoczynnym i wyposazona w ko¬ lektor frakcji, natomiast fig. 3 — urzadzenie we¬ dlug fig. 2 po pochyleniu plyty pomiarowej.Urzadzenie pokazane na fig. 1 sklada sie z plas¬ kiej plyty 2, na której poruszaja sie ruchem po¬ suwisto-zwrotnym listwy la i Ib. Kat nachylenia plyty w stosunku do poziomu moze byc nastawia¬ ny, przy czym wielkosc tego kata moze byc od¬ czytana za pomoca podzialki 8. W dolnej czesci plyty jest umieszczona rynna 3, sluzaca do zbie¬ rania frakcji badanego materialu. Ruch posuwisto- -zwrotny listew la i Ib powodowany jest silni¬ kiem 4 za posrednictwem przekladni 5. Calosc jest osadzona na podstawie 6. Urzadzenie jest urucha¬ miane lub zatrzymywane za pomoca przycis¬ ków 7.Urzadzenie pokazane na fig. 1 dziala w na¬ stepujacy sposób: Kat nachylenia plyty nastawia sie na 1°. Po¬ miedzy listwy la i Ib wprowadza sie próbke ba¬ danego piasku lub zwiru, rozsypujac ja wzdluz tych listew. Nastepnie uruchamia sie mechanizm przyrzadu za pomoca przycisku 7. Podczas ruchu listew w góre (na rysunku w lewo) listwa la do¬ tyka swa dolna krawedzia powierzchni plyty 2 slizgajac sie po niej, natomiast listwa Ib jest nieco uniesiona ku górze. Listwa la zgarnia wiec wszy¬ stkie ziarna, toczac je przed soba ku górze. W gór¬ nym punkcie zwrotnym listwa la unosi sie ku górze, natomiast listwa Ib oparta zostaje o po¬ wierzchnie plyty, po czym obie listwy przesuwaja sie po równi pochylej ku dolowi (na rysunku w prawo).Ziarna piasku lub zwiru tocza sie przed listwa Ib, przy czym ziarna okragle, na skutek nachy¬ lenia plyty 2, tocza sie predzej, wyprzedzajac li¬ stwe Ib, przechodza pod listwa la, a nastepnie wpadaja do rynny 3. Pozostale ziarna — bardziej graniaste — pozostaja pomiedzy listwa la i Ib.W dolnym punkcie zwrotnym listwa la opada na powierzchnie plyty, natomiast listwa Ib unosi sie- do góry. Nastepnie zatrzymuje sie przyrzad, po¬ wieksza kat nachylenia plyty np. o 1° i cykl po¬ wtarza sie od nowa. Z rynny zbiorczej 3 ziarna poszczególnych frakcji próby zsypuje sie od od¬ dzielnych naczyn.50732 6 Na fig. 2 i 3 przedstawiono urzadzenie, które dziala w sposób samoczynny. Urzadzenie sklada sie z podstawy A i górnej czesci B, wyposazonej w równie pochyla 2, której kat nachylenia jest zmieniany skokowo i/lub w sposób ciagly samo¬ czynnie. Na plycie pomiarowej 2 poruszaja sie listwy 1 analogicznie jak w urzadzeniu wedlug fig. 1. Frakcje piasku lub zwiru zsypuja sie do leja zbiorczego 9 i zbiornika 10, pod którym za¬ montowany jest kolektor frakcji 11 z naczynia¬ mi 12.Dzialanie urzadzenia moze byc dwojakiego ro¬ dzaju, a mianowicie: a) Po kazdym ruchu po¬ suwisto-zwrotnym listew 1 moze byc zmieniane skokowo nachylenie czesci B o zadany kat, przy czym równoczesnie naczynia kolektora frakcji zo¬ staja przestawione o jedna pozycje, b) Zmiana kata pochylenia plyty pomiarowej moze byc przeprowadzona w sposób ciagly, przy czym podczas tej zmiany od minimalnego kata pochy¬ lenia plyty 2 (np. 0°) do maksymalnego (np. 30°) listwy la i Ib wykonuja jeden suw od góry po¬ chylo w dól (na rysunku od lewej w prawo) a ko¬ lektor frakcji 11 przesuwa w tym czasie kolejno wszystkie naczynia 12 pod wylot leja zbiorczego 9.W tym przypadku zbiornik 10 ma nieuwidocznio- na na rysunku zasuwe lub klape, która otwiera sie jedynie wtedy, gdy pod nia znajduje sie jedno z naczyn 11.Stosujac urzadzenie samoczynne, osoba obslugu¬ jaca przyrzad musi jedynie nasypac badana prób- 10 15 ke piasku lub zwiru pomiedzy listwy la i Ib, na¬ tomiast rozfrakcjonowanie wykonywane jest przez urzadzenie w sposób samoczynny. PL