SU1623758A1

SU1623758A1 - Device for determining particle size distribution in granular materials

Info

Publication number: SU1623758A1
Application number: SU894657962A
Authority: SU
Inventors: Сергей Владимирович Хватов; Андрей Владимирович Аксенов
Original assignee: Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1989-03-01
Filing date: 1989-03-01
Publication date: 1991-01-30

Abstract

Изобретение относитс к гидравлн ческой классификации материалов Цель повышение точности анализа В верхней части корпуса (К) 1 установлен ный стакан 2 По оси К 1 установлен конусный распределитель 3 с конической крышкой 4 Внутри К 1 расположены вы полненные из изогнутых пластин (П) 5 кольThe invention relates to the hydraulic classification of materials. Purpose of improving the accuracy of analysis. In the upper part of the body (K) 1 installed cup 2 Along the K 1 axis, a cone distributor 3 with a conical lid 4 is installed. Inside K 1 there are rings made of bent plates (P) 5

Description

6-6 по Верну тв6-6 Vernu TV

1515

(Л(L

----- /J----- / J

о гоabout go

СО JCO J

слcl

0000

цевые каналы 6 В развертке П 5 выполнены треугольными Верхние кромки П 5 установлены с образованием криволинейной поверхности Кажда последующа П 5 от оси К 1 установлена ниже предыдущей на высоту, пропорциональную рассто нию от оси К 1 в степени 1/2 Над К 1 установлена крышка 7 с кольцевыми П 8 Нижние кромки П 8 установлены с возможностью одновременного контакта с соответствующими верхними кромками П 5 Устройство установлено на цилиндрической стойке 10 Под конической крышкой 4 в цилиндрической стойке 10 выполнен паз 11 Над крыш кой 4 по оси К 1 расположен осевой стержень 12, жестко соединенный с крышкой 7 В гнездах крышки 7 установлены сво бедного перемещени направл ющие (Н) 14 На крышке 7 и на Н 14 установлены фиксаИзобретение относитс к устройствам дл определени гранулометрического состава мелкозернистого материала методом осаждени в жидкостиTarget channels 6 In scanner P 5 are made triangular. Upper edges of P 5 are installed to form a curvilinear surface. Each subsequent P 5 from the K 1 axis is set lower than the previous one to a height proportional to the distance from the K 1 axis to a power of 1/2. with annular П 8 The lower edges of П 8 are installed with the possibility of simultaneous contact with the corresponding upper edges of П 5 The device is mounted on a cylindrical rack 10 A groove 11 is made under the conical cover 4 in the cylindrical rack 10 Above the cover 4, along the axis K 1 pa laid axial rod 12 rigidly connected to the lid 7 covers nests 7 are its poor movement guides (H) 14 on the lid 7 and 14 are set at H fiksaIzobretenie relates to apparatus for determining the size distribution of the fine material by precipitation in a liquid

Цель изобретени - повышение точности анализаThe purpose of the invention is to improve the accuracy of the analysis.

На фиг 1 и 2 показан прибор, вид сверху, и развертка одной из пластин прибора, соответственно , на фиг 3 и 4 - разрезы А-А и Б-Б на фиг 1 соответственноFigures 1 and 2 show the device, a top view, and a scan of one of the plates of the device, respectively, in Figures 3 and 4 - sections A-A and BB in Fig. 1, respectively

Устройство включает в себ корпус 1 и сопр женный с верхней частью корпуса 1 за- грузочный стакан 2 По оси корпуса 1 установлен конусный распределитель Зс конической крышкой 4 Внутри корпуса 1 расположены выполненные из изогнутых пластин 5 кольцевые каналы 6 Изогнутые пластины 5 в развертке выполнены треугольными Верхние кромки изогнутых пластин 5 установлены с образованием криволинейной поверхности Кажда последующа изогнута пластина 5 от оси корпуса 1 установлена ниже предыдущей на высоту, пропорциональную рассто нию от оси корпуса 1 в степени 1/2 Над корпусом 1 установлена крышка 7 с кольцевыми пластинами 8The device includes a housing 1 and a loading cup 2 which is mated with the upper part of the housing 1. A taper valve 3 is installed along the axis of the housing 1. The conical lid 4 is located inside the housing 1. The annular channels 6 made of bent plates 5 are located. the edges of the curved plates 5 are installed to form a curved surface. Each subsequent plate is bent 5 from the axis of the housing 1 is set below the previous one to a height proportional to the distance from the axis of the housing 1 to degree 1/2 Above housing 1, a cover 7 is installed with ring plates 8

Нижние кромки кольцевых пластин 8 установлены с возможностью одновременного контакта е соответствующими верх- ними кромками изогнутых пластин 5 В нижних част х каналов 6 расположены съемные бюксы 9 дл сбора осевших частиц Устройство установлено на цилиндрической стойке 10 Под конической крышкой 4 конусного распределител 3 в цилиндрической стойке 10 выполнен паз 11 Над конической крышкой 4 по оси корпуса расположен осевой стержень 12, жестко соединенныйThe lower edges of the annular plates 8 are installed with simultaneous contact e with the corresponding upper edges of the curved plates 5 In the lower parts of the channels 6 there are removable cups 9 for collecting the settled particles. The device is mounted on a cylindrical rack 10 Under a conical cover 4 of a conical distributor 3 in a cylindrical rack 10 groove 11 is made. Above the conical cover 4, an axial rod 12 is rigidly connected along the axis of the housing.

торы 15 В нижней части устройства установлен электродвигатель 16 При подн той крышке 7 материал загружаетс в стакан 2. В К 1 и в стакан 2 заливаетс вода. В гнездах крышки 7 опускаютс направл ющие и фиксаторами 15 креп тс к стакану 2 Снимаетс крышка 4, стержень 12 крепитс в узле 13 Вместе со стаканом 2 Н 14 поднимаютс вверх Одновременно включаетс электродвигатель 16 Частицы под вли нием силы т жести и центробежной силы движутс к периферии устройства по криволинейным траектори м Затем вращение прекращаетс и опускаетс крышка 2, котора П 8 изолирует каналы друг от друга Затем контролируетс (например, ареометром) скорость осаждени каждой из фракций частиц Частицы собираютс в боксы 9, высушиваютс и взвешиваютс 4 илtori 15 An electric motor 16 is mounted in the lower part of the device. When the lid 7 is raised, the material is loaded into the cup 2. Water is poured into the K 1 and the cup 2. In the slots of the lid 7, the guides are lowered and clamps 15 are fastened to the glass 2. The lid 4 is removed, the rod 12 is fixed in the node 13 Together with the 2 H 14 glass rises upwards the electric motor 16 is switched on. Particles move to the periphery due to gravity and centrifugal force. devices along curvilinear trajectories. Then the rotation is stopped and the cover 2 is lowered, which 8 isolates the channels from each other. Then the deposition rate of each of the particle fractions is controlled (for example, by a hydrometer). Particles are collected in boxes 9, you ushivayuts and weighed yl 4

с крышкой 7 Дл фиксации осевого стержн 12 в цилиндрической стойкЈ 10 в пазу 1 1 установлен узел 13 В гнездах крышки 7 установлены с возможностью свободного перемещени направл ющие 14 Дл жесткого креп лени направл ющих к крышке 4 (или) загрузочному стакану на крышке 7 на направл ющих 14 в их нижней части установ лены фиксаторы 15 В крышке 7 между каждой из кольцевых пластин выполнены отверс ти В нижней части устройства установлен привод 16 (например, электродвигатель) Корпус, а также изогнутые пластины 5 не обходимо делать из прозрачного материала дл визуальной оценки работы устройства Устройство работает следующим образом При наход щемс в начальном положении стакана 2, герметично установленном на стойке 10, и подн той крышке 7 произ водитс загрузка подготовленного образца материала в стакан 2 В нем благодар конусному распределителю 3 материал равномерно распредел етс в щелевом зазоре между поверхностью конусного распредели тел 3 и стенкой стакана 2 Такое распре деление материала обеспечивает повышение точности определени грансоставь В устройство заливаетс вода, уровень которой устанавливаетс ниже верхнего кра корпусаwith a lid 7 To fix the axial rod 12 in the cylindrical rack 10 in the groove 1 1, an assembly 13 is installed. In the lids of the lid 7, the guides 14 are installed with the possibility of free movement. For rigid mounting of the rails to the lid 4 (or) of the loading cup on the lid 7 on the direction 14 in their lower part there are clamps 15. In the lid 7 between each of the ring plates there are holes. In the lower part of the device there is an actuator 16 (for example, an electric motor). The case and the curved plates 5 need to be made of a transparent material. Ala for visual evaluation of device operation. The device operates as follows. When the glass 2 is in the initial position, hermetically mounted on the rack 10, and the lid 7 is raised, the prepared sample of the material is loaded into the glass 2 In it, thanks to the cone distributor 3, the material is evenly distributed a slotted gap between the surface of the tapered distribution of the bodies 3 and the wall of the cup 2. This distribution of the material provides an increase in the accuracy of determining the grain composition. The device is filled with water, ram which is mounted below the upper edges of the housing

1на величину A/t Величина Н определ етс так, чтобы при вращении прибора с требуемой угловой скоростью не происхо дило перелива жидкости через край стенки устройства После этого приблизительно до такого же уровн заливаетс вода в стакан1 at the value of A / t The value of H is determined so that when the device rotates with the required angular velocity, there is no overflow of liquid over the edge of the device wall. After that, approximately to the same level, water is poured into the glass.

2В гнездах крышки 7 опускаютс направл ющие 14 и фиксаторами 15 креп тс к стакану 2 Снимаетс коническа крышка 42In the slots of the lid 7, the guides 14 are lowered and the clamps 15 are attached to the glass 2 The taper lid 4 is removed

В паз 11 вставл етс осевой стержень 12 крышки 7 и крепитс в узле 13 Направл ющие 14 вместе со стаканом 2 поднимаютс вверх до креплени в фиксаторах 15 крышки 7 Одновременно с подъемом стакана 2 включаетс электродвигатать 16 Устройство приводитс во вращение, и частицы грунта ш опытной пробы приход т в движение, причем движени частиц происходит под воздействием сил т жести и центробежных сил Соотношение скорости падени частицы, гидравлической крупности и скорости центробежного движение от центра к периферии зависит, а следовательно, и регулируетс частотой вращени устройства, определ е мой частотой вращени электродвигатеп , причем, если скорость осаждени частицы, определ ема в соответствии с законом Стокса, вл етс посто нной, го ее центростремительное движение будет равноудаленным со скоростью, возрастающей пропорционально квадрату рассто ни от центра устройства Следовательно, соотношение ско ростей этих движений уменьшаетс , а час тицы имеют криволинейные траектории движени выпуклостью вниз Дл того, чтобы частицы материала попадали в еоответству ю щие каналы 2, образующие верхних кромок изогнутых пластин 5 должны выполн тьс по криволинейным поверхност м, соответствующим траектори м движени частиц При этом координаты искомых поверхностей пропорциональны рассто нию м центра уст ройства в степени 1/2An axial rod 12 of the cover 7 is inserted into the groove 11 and secured in the assembly 13. The guides 14 together with the cup 2 rise up before being fixed in the latches 15 of the cap 7 Simultaneously with the lifting of the cup 2, the electric motor is turned on 16 The device is driven into rotation the movement begins, and the movement of particles occurs under the influence of gravity and centrifugal forces. The ratio of the speed of a particle falling, hydraulic size and speed of centrifugal movement from the center to the periphery depends, and hence The frequency of rotation of the device, determined by the frequency of rotation of the electric motor, is fixed, and if the particle deposition rate, determined according to the Stokes law, is constant, its centripetal motion will be equidistant with the speed increasing proportionally to the square of the distance from the center of the device. Consequently , the ratio of the velocities of these movements is reduced, and the particles have curvilinear trajectories of movement with a convexity downwards so that the particles of the material fall into the corresponding the channels 2 forming the upper edges of the bent plates 5 must run along curvilinear surfaces corresponding to the particle trajectory. The coordinates of the surfaces to be searched are proportional to the distance m of the device center to the power of 1/2

В режиме вращени ус. ойс гва проис ходит перераспределение частиц различной крупности в радиальном направлении при увеличении крупности частиц от центра к пе риферии и «зависание частиц над соот ветствующим каналом 6 благодар криво линейной поверхности их верхних кромок Кроме того, вследствие незначительной ширины загрузочного зазора между поверхностью конусного распределител 3 и внут реннеи стенкой стакана 2 все частицы успе вают за врем вращени выйти за пределы центральной зоны, радиус которой равен наружному радиусу стакана 2 Вращение устройства продолжаетс до тех пор, пока первые частицы не достигн т корпуса 1 устройства, что определ етс визуальным контролемIn rotation mode oicgua redistribution of particles of various sizes in the radial direction with increasing particle size from the center to the periphery and “hanging of particles over the corresponding channel 6 due to the curved linear surface of their upper edges. Moreover, due to the small width of the loading gap between the surface of the cone distributor 3 and inside the wall of the cup 2, all particles during the rotational time go beyond the central zone, the radius of which is equal to the outer radius of the cup 2 odolzhaets up until we reach the first particles m the apparatus body 1, as determined by visual inspection

В момент достижени частицами грунта корпуса 1 вращение устройства прекраща етс и производитс опускание крышки 2, при этом каналы 6 изолируит друг от друга кольцевыми пластинами 8 Стакан 2, будучи жестко св зан с крышкой 7 фиксаторами 15 и опуска сь вместе с крышкой 7, приводитс в свое начальное положениеWhen the soil 1 reaches the particles, the device rotates and the lid 2 is lowered, and the channels 6 isolate each other with annular plates 8 Glass 2, being rigidly connected with the lid 7 by the clamps 15 and lowering together with the lid 7 its initial position

Образование избыточного давлени в каналах 6, которое может по вл тьс при опускании крышки 7, предотвращаетс но мощью отверстий в крышке 7 При переThe overpressure in the channels 6, which may appear when the cover 7 is lowered, is prevented but by the power of the holes in the cover 7

крывании каналов 6 кольцевыми пласти нами 8 предотвращаетс дальнейшее пере распределение частиц в радиальном на правлении под действием сил инерции, чтоthe opening of the channels 6 by annular plates 8 prevents the further redistribution of particles in the radial direction under the action of inertial forces, which

обеспечивает точность разделени фракций между каналами 6provides accuracy of separation of fractions between channels 6

После прекращени вращени сгрой ства и опускани крышки 7 начинаете работа каналов 6 в режиме осаждени Когда верхн граница частиц окажетс ниже верхних кромок изогнутых пластин крышка 7 может быть подн та По скорости осаждени частиц, определ емой гидравли ческой крупностью и контролируемой ка ким-либо способом; например вичуально илиAfter the termination of rotation of the scramble and the lowering of the cover 7, the channels 6 start to work in the deposition mode. When the upper boundary of the particles is below the upper edges of the bent plates, the cover 7 can be raised. By the sedimentation rate of the particles determined by the hydraulic size and controlled by any method; for example by default or

с помощью ареометра, устанавливаютс раз меры частицusing a hydrometer, particle sizes are set

Глубина центральных каналов приннма етс конструктивно, из условий размещени в канале анализатора крупности, например ареометра Глубина остальных каналов веThe depth of the central channels is constructively determined from the conditions of placement in the channel of a size analyzer, for example, a hydrometer. The depth of the other channels is

0 личиваетс от центра к периферии всле i ствие разницы во времени осаждени час тиц разной крупности0 is leveled from the center to the periphery due to the difference in the time of sedimentation of particles of different size

Оседающие в каналах 2 частицы попа дают в съемные бюксы 9, заранее ycianoaParticles deposited in channels 2 pop into removable buoys 9, in advance ycianoa

5 ленные в нижних част х каналов 2 Ос аж дение продолжаетс до тех пор, пока вес- частицы не соберутс в сьемные бюксы Ч Затем бюксы 9 отсекаютс от каналов 2 герметичными заслонками (не показаны и вынимаютс из устройства дл выпари5 suspended in the lower parts of the channels 2 Opportunity continues until the particles are collected in removable cups - Then the cups 9 are cut off from the channels 2 by hermetic shutters (not shown and removed from the evaporator).

0 вани воды и определени веса осевших в них частиц Полученные в результате опыта данные о скорости осаждени тиц материала в каналах и весовом сшгно шении отдельных фракций позвол ют оп|н делить гранулометрический состав анализи0 vanities of water and determining the weight of particles settled in them. The data obtained as a result of experience on the sedimentation rate of material particles in the channels and the weight cleavage of individual fractions make it possible to determine the granulometric composition of the analysis.

5 руемого материала5 material

Claims

Invention Formula

A device for determining the gross composition of granular materials comprising a body, a loading cup mated with the upper part of the body, a conical distributor mounted on the body axis, located inside the corim and made of bent cola plates

channels installed in the lower hour i and the device, which differs, in order to improve the accuracy of the analysis, it is equipped with a cover with ring plates installed above the case, while the curved plates in the scan are worn out

triangular, the height of each subsequent curved plate from the body axis is greater than the height of the previous curved plate, by an amount proportional to the distance from the body axis to the power of 1 72, with the lower edges of the ring plates of the cover

with the possibility of simultaneous contact with the corresponding upper edges of the curved plates