SU1538934A1 - Вибрационный сепаратор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вибрационной технике и может быть использовано дл  классификации сыпучих или взвешенных в жидкости твердых материалов по крупности. Цель изобретени  - повышение эффективности сепарации путем изменени  траектории движени  решета. На станине 1 закреплены перпендикул рно один другому электромагниты /ЭМ/ 2 и 3 вибропривода, и решето 4, расположенное горизонтально на упругих элементах. К нему прикреплены  кор  6 и 7 ЭМ 2 и 3. В трубопроводе 9 под решетом установлен датчик 10 расхода материала нижнего класса, выход которого через преобразователь 11 расход-напр жение, экстремальный регул тор 12, модул тор 13, фазосмещающий блок 14, формирователи 16, 18 управл ющих импульсов и усилители 17, 19 мощности подключен к ЭМ 2, 3. По сигналу с датчика 10 экстремальный регул тор 12 формирует сигнал, который после преобразовани  в модул торе 13 поступает на управл ющий вход фазосмещающего блока 14, другой вход которого соединен с источником 15 переменного напр жени . За счет этого производитс  фазовый сдвиг и решето 4 осуществл ет различные перемещени  от линейного до кругового в зависимости от состава классифицируемого материала. 5 ил.

Description

1

(21)4389897/25-03

(22)10.03.88

(46) 30.01.90. Бюл. № 4

(71)Воронежский инженерно-строительный институт

(72)М. А. Берман, В. Д. Волков, Л. Г. Гольденберг и В. Г. Пыльнев

(53)622.767.555(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 326001, кл. В 07 В 13/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 831223, кл. В 07 В 13/00, 1981.

(54)ВИБРАЦИОННЫЙ СЕПАРАТОР

(57)Изобретение относитс  к вибрационной технике и м.б. использовано дл  классификации сыпучих или взвешенных в жидкости твердых материалов по крупности. Цель изобретени  - повышение эффективности сепарации путем изменени  траектории движени  решета. На станине 1 закреплены перпендикул рно один другому

электромагниты (ЭМ) 2 и 3 вибропривода и решето 4, расположенное горизонтально на упругих элементах. К нему прикреплены  кор  6 и 7 ЭМ 2 и 3. В трубопроводе 9 под решетом установлен датчик 10 расхода материала нижнего класса, выход которого через преобразователь 11 расход-напр жение , экстремальный регул тор 12, модул тор 13, фазосмещающий блок 14, формирователи 16 и 18 управл ющих импульсов и усилители 17 и 19 мощности подключен % ЭМ 2, 3. По сигналу с датчика 10 экстремальный регул тор 12 формирует сигнал, который после преобразовани  в модул торе 13 поступает на управл ющий вход фазосме- щающего блока 14, другой вход которого соединен с источником 15 переменного напр жени . За счет этого производитс  фазовый сдвиг и решето 4 осуществл ет различные перемещени  от линейного до кругового в зависимости от состава классифицируемого материала. 5 ил.

SS

с/

ел со оо

0

со

4

Изобретение относитс  к вибрационной классификации сыпучих или взвешенных в жидкости твердых материалов по крупности и может быть использовано в сельскохоз йственном машиностроении, в литейном производстве, в порошковой металлургии, в огнеупорной, химической, пищевой и других отрасл х промышленности.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности сепарации путем изменени  траектории движени  решета.

На фиг. 1 изображена функциональна  cfxewa устройства; на фиг. 2 - пример выполнени  сепаратора с вертикальной установкой упругих элементов; на фиг. 3 - статическа  характеристика фазосмещающего устройства; на фиг. 4 и 5 - временные диаграммы работы сепаратора.

Вибрационный сепаратор (фиг. 1) содержит станину 1, на которой закреплены перпендикул рно друг другу первый 2 и второй 3 электромагниты. Горизонтально расположенное решето 4 св зано со станиной 1 упругими элементами 5, которые могут быть расположены как горизонтально (фиг. 1), так и вертикально (фиг. 2). С решетом жестко св заны первый 6 и второй 7  кор , которые расположены с зазором относительно электромагнитов, а также лотки 8 дл  пыхода материала верхнего класса. В трубопроводе 9 дл  выхода материала нижнего класса установлен датчик 10 расхода материала нижнего класса через преобразователь 11 расход - напр жение и экстремальный регул тор 12, св занный с первым входом модул тора 13. Выход модул тора 13 соединен с первым входом фазосмещающего стройства 14, второй вход которого подключен к,источнику 15 переменного напр жени  и через первый формирователь 16 управл ющих импульсов и первый усилитель 17 мощности св зан с первым электромагнитом 2. Выход фазосмещающего блока 14 через второй формирователь 18 управл ющих импульсов и второй усилитель 19 мощности соединен с вторым электромагнитом 3, а выход первого формировател  16 правл ющи. импульсов через од- новибратор 20 подключен к второму входу модул тора 13.

На фиг. 3 обозначено: U - напр жение па первом входе фазосмещающего устройства 14; с( - фазовый сдвиг между напр жени ми на втором входе и выходе фазосмещающего блока 14.

На фиг. 4 обозначено: Q - расход материала нижнего класса; 6/2 - напр жение на выходе экстремального рег л то- ра 12; б/ими - оптимальное значение этого напр жени ; Uл - напр жение на выходе первого формировател  16 управл ющих импульсов; 6/4 - напр жение на первом входе фазосмещающего блока 14 при уровневой модул ции выходного напр жени 

6/2 экстремального регул тора 12; Т - период поисковых колебаний экстремального регул тора 12; Tz - период следовани  импульсов, поступающих на электромагниты 2 и 3; / - врем .

На фиг. 5 обозначено: Q - расход материала нижнего класса; 6/2 - напр жение на выходе экстремального регул тора 12; 6/2°лг - оптимальное значение этого напр жени ; 6/ - напр жение на выходе первого формировател  16 управл ющих импульсов; 6/4 - напр жение на выходе одно- вибратора 20; LJ - напр жение на первом входе фазосмещающего устройства 14 при частотной модул ции выходного напр жени  6/2 экстремального регул тора 12 и отсутствии напр жени  6/4, U - напр жение на первом входе фазосмещающего бло- ка 14 при частотной модул ции выходного напр жени  6/2 экстремального регул тора

0 12 и наличии напр жени  6/4; Т - период поисковых колебаний экстремального регул тора 12; Т-2 - период следовани  импульсов , поступающих на электромагниты 2 и 3; / - врем .

Вибрационный сепаратор работает сле5 дующим образом.

На -первый электромагнит 2 (фиг. 1) с первого усилител  17 мощности и на второй электромагнит 3 с второго усилител  19 мощности поступают последовательности одно- пол рных импульсов напр жени , имеющие одинаковую, частоту следовани  импульсов. Амплитуды импульсов в обеих последовательност х также одинаковы, однако импульсы второй последовательности сдвинуты относительно импульсов первой последовательности на некоторый фазовый угол ср. В первом 2 и втором 3 электромагнитах возникают импульсы т гового усили , за счет которых первый 6 и второй 7  кор  стрем тс  сместитьс  в сторону уменьшени  зазора между ними и электромагнитами 2

0 и 3. При отсутствии механической св зи между  кор ми и наличии упругой подвески каждый  корь совершал бы гармонические колебани . Поскольку в сепараторе первый 6 и втойрой 7  кор  и решето 4 механически св заны между собой, т. е. образуют единую конструкцию, установленную на упругих элементах 5, св занных со станиной 1, а электромагниты 2 и 3 расположены перпендикул рно друг другу,  кор  с решетом совершают периодические коQ лебани  по траектории, форма которой зависит от величины фазового сдвига ср между последовательност ми импульсов, поступающими на первый 2 и второй 3 электромагниты. При и траектори  движени  будет пр молинейной, при

5 - круговой, при остальных значени х угла ф - эллиптический, при этом форма эллипса будет зависеть от величины угла q.

5

При этом упругие элементы 5 могут быть расположены как горизонтально (фиг. 1), так и вертикально (фиг. 2). Во втором случае эффективность сепарации несколько возрастает за счет по влени  вертикальной составл ющей в движении решета, обусловленной работой упругих элементов 5 на изгиб . Однако во втором случае возрастает объем производственных помещений, занимаемый сепаратором.

Питание электромагнитов 2 и 3 последовательност ми однопол рных импульсов по сравнению с питанием гармоническим напр жением позвол ет улучшить их работу (уменьшает посто нную составл ющую в колебани х  кор , увеличивает амплитуду ко- лебаний  кор ).

Дл  формировани  двух последователь- ностей однопол рных импульсов, сдвинутых по фазе, используютс  источник 15 пере- менного напр жени , фазосмещающий блок 14, первый 16 и второй 18 формирователи управл ющих импульсов, первый 17 и второй 19 усилители мощности. Источник 15 переменного напр жени  определ ет частоту колебаний решета. При использовании, в качестве источника переменного напр жени  сети переменного тока колебани  решета 4 будут происходить с частотой сети. При использовании в качестве источника переменного напр жени  отдельного регулируемо- го по частоте генератора гармонических колебаний частота колебаний решета будет определ тьс  настройкой генератора. Второй вариант предпочтительнее, так как позвол ет выбрать частоту колебаний решета, близкую к его резонансной частоте, что по- вышает амплитуду колебаний решета и эффективность сепарации.

С выхода источника 15 переменного напр жени  сигнал, измен ющийс  по гармоническому закону, поступает на вход первого формировател  16 управл ющих импуль- сов и через фазосмещающий блок 14 на вход второго формировател  18 управл ющих импульсов. На выходах формирователей по вл ютс  сдвинутые по фазе последовательности однопол рных пр моугольных импульсов напр жени , частота следовани  которых равна частоте входных гармонических сигналов. В усилител х 17 и 19 мощности, в качестве которых используютс , например, трехфазные мостовые тирдсторные коммутаторы , импульсы усиливаютс  по мощности и поступают на электромагниты 2 и 3. В зависимости от сдвига сигнала по фазе, осуществл емого в фазосмещающем блоке 14,  кор  6 и 7 с решетом 4 совершают периодические колебани  по определенной траектории .

При подаче на колебающеес  решето 4 исходного материала, подлежащего сепарации , происходит его разделение на классы

Q

5

0 5 Q

0 Q 5

5

по крупности. Нижний класс транспортируетс  по трубопроводу 9, верхний класс - по лоткам 8 (фиг. 1).

Дл  осуществлени  экстремального регулировани  в трубопроводе 9 (фиг. 1) установлен датчик 10 расхода материала нижнего класса и введены преобразователь 11 расход-напр жение и экстремальный регул тор 12. Выбор датчика 10 расхода определ етс  особенност ми исходного материала , например, при классификации сыпучих материалов используетс  подпружиненный лоток. Экстремальный регул тор может использоватьс  с любым принципом действи .

Выходной сигнал экстремального регул тора 12 после дополнительного преобразовани  в модул торе 13 поступает на управл ющий вход фазосмещающего блока 14, другой вход которого соединен с источником 15 переменного напр жени . Фазосмещаю- щее устройство выполнено управл емым, т. е. фазовый сдвиг р сигнала, поступающего на его второй вход с источника 15 переменного нгпр жени , пропорционален величине напр жени  U на его управл ющем входе (фиг. 3). При этом диапазон изменени  напр жени  U выбран таким, чтобы фазовый сдвиг ф мог измен тьс  в пределах от 0 до л/2, т. е. чтобы траектори  движени  решета могла измен тьс  от пр молинейной до круговой. Экстремальный ре- 12 при работе сепаратора установит такой фазовый сдвиг ф, т. е. такую траекторию движени  решета 4, котора  обеспечит получение максимально возможного в данных услови х расхода материала нижнего класса.

Характерной особенностью сепаратора  вл етс  введение «пульсаций траектории движени  решета.

Дл  осуществлени  «пульсаций траектории используетс  модул тор 13 (фиг. 1), включенный между выходом экстремального регул тора 12 и первым входом фазосмещающего блока 14, и одновибратор 20, со стороны входа подключенный к выходу первого формировател  16 управл ющих импульсов , а со стороны выхода - к второму входу модул тора 13.

Вид модул ции (по уровню, по частоте) выходного напр жени  экстремального регул тора 12 определ етс  характеристикой исходного материала, поступающего на решето .

Экспериментальна  проверка показывает, что при классификации твердых сыпучих материалов наиболее эффективна модул ци  выходного напр жени  экстремального регул тора по уровню, а при классификации взвешенных в жидкости твердых материалов - по частоте.

Построение модул тора 13 как при уров- невой, так и при частотной модул ции

выходного напр жени  экстремального регул тора 12 осуществл етс  известными техническими средствами.

Дл  осуществлени  уровневой модул ции (фиг. 4) модул тор 13 выполн етс  в виде сумматора двух сигналов - выходного напр жени  Uz экстремального регул тора 12, поступающего на первый вход модул тора 13, и напр жени  1/4 (фиг. 4), поступающего с выхода одновибратора 20 на второй вход модул тора 13. Напр жение Uz (фиг. 4) представл ет собой поисковые колебани  экстремального регул тора, а напр жение 11$ - последовательность импульсов фиксированной длительности и фиксированного уровн , по вление которых синхронизировано с по в- импульсов Us (фиг. 4) на выходе пйрвого формировател  16 управл ющих импульсов . Синхронизаци  необходима в св зи с тем, что напр жение, поступающее на электромагниты,  вл етс  дискретным (последовательность однопол рных импульсов) и, следовательно, сигнал, заставл ющий «пульсировать траекторию движени  решета , должен поступать на интервалах времени , когда электромагнитами можно управл ть , т. е. когда имеютс  импульсы Uz- При этом из-за инерционности сепаратора пефиод Т (фиг. 4) поисковых колебаний экстремального регул тора существенно больше периода Тг (фиг. 4) следовани  импульсов Uz, поступающих на электромагниты , т. е. в течение одного периода поисковых колебаний будут происходить частые изменени  по уровню напр жени  U (фиг. 4) на входе фазосмещающего блока 14. Соответственно происход т изменени  фазового сдвига ф, т. е. возникают «пульсации траектории движени  решета 4 относительно «базовой траектории, способствующие повышению эффективности сепарации .

Дл  осуществлени  частотной модул ции (фиг. 5) модул тор 13 выполн етс  в виде управл емого по двум входам генератора пилообразного напр жени . При этом напр жение Uz (фиг. 5) с выхода экстремального регул тора 12 поступает на первый вход модул тора 13 и приводит к тому, что на выходе модул тора возникает пилообразное напр жение U (фиг. 5) посто нного уровн , но с частотой, пропор- цюнальной уровню напр жени  14, а напр жение U с выхода одновибратора 20 поступает на второй вход модул тора 13 и приводит к тому, что на выходе модул тора 13 напр жение по вл етс  только на интервалах времени, в течение которых имеютс  импульсы Ј/4 (фиг. 5, крива  / % Таким образом, при частотной модул ции

напр жение на входе фазосмещающего блока 14 (фиг. 5, крива  iff) будет иметь вид последовательности импульсов, вершина которых имеет различный наклон. Поскольку напр жение между импульсами равно нулю,

траектори  движени  решета будет пр молинейной с «пульсаци ми, частота которых равна частоте следовани  импульсов Us на выходе первого формировател  16 управл ющих импульсов. Особенно эффективным такой режим движени   вл етс  при классификации взвешенных в жидкости твердых частиц.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0

   Вибрационный сепаратор, содержащий станину, источник переменного напр жени , вибропривод с электромагнитами и  корем и установленное на упругих элементах решето , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности сепарации путем изме5 нени  траектории движени  решета, устройство снабжено преобразователем расход-напр жение , датчиком расхода материала нижнего класса, экстремальным регул тором , одновибратором, фазосмещающим блоком, двум  формировател ми управл ю0 щих импульсов, двум  усилител ми мощности и модул тором, причем электромагниты вибропривода закреплены на станине перпендикул рно друг другу, а их  кор  соединены с решетом, в нижней части которого установлен датчик расхода материала

   5 нижнего класса, выход которого через последовательно соединенные преобразователь расход-напр жение и экстремальный регул тор подключен к первому входу модул тора , к второму входу которого подключен

   0 одновибратор, а выход модул тора подключен к первому входу фазосмещающего блока, источник переменного напр жени  подключен к второму входу фазосмещающего блока и к входу первого формировател  управл ющих импульсов, выход кото5 рого подключен -к входу одновибратора и через первый усилитель мощности к первому электромагниту, а выход фазосмещающего блока через последовательно соединенные второй формирователь управл ющих импульсов и второй усилитель мощнос0

   ти подключен к второму электромагниту.

   фиг.Ц

   «,

   У44Н

   «/I

   Q

   гтТПТ