В трубчатом режиме сдвиговые течения отсутствуют, а водопадный в чистом виде является неустойчивым и при незначительных изменениях нагрузки или оборотов цилиндра переходит в каскадно-водопадный или трубчатый.
Для придания водопадному режиму устойчивости при оборотах цилиндра больше критических во второй четверти окружности были установлены неподвижные лопатки 1-4 на различном расстоянии от поверхности цилиндра через всю его длину параллельно образующим (рис. 2.8б). Лопатки отрывают поднимающийся слой сыпучей среды и направляют его снова на поверхность решета.[1]
Последовательное размещение лопаток по окружности обеспечивает разный угол отрыва каждого слоя, свою зону падения и свое место контакта с поверхностью решета или зернового слоя.
В месте падения по линии 0 – l1 – l 2 – l 3 – l 4 – l 5 происходит встреча падающего потока частиц со слоем, уже лежащим на поверхности решета. В пространстве эта линия переходит в поверхность S, где происходят сдвиговые течения.
где n – число лопаток;
l – ширина зернового слоя, снимаемого одной лопаткой в зоне падения;
L – длина цилиндра.
На поверхности S происходит встреча потоков сыпучего материала, движущихся с разными направлениями и скоростями, что приводит к быстрым инерционным сдвиговым течениям.
Из рисунка 2.8б видно, что каждый элементарный слой частиц, снимаемый одной лопаткой, движется по своей замкнутой траектории с циклом: подъем – отрыв - свободное падение – сдвиговое течение.
Перемешивание объема сыпучей среды, находящейся во вращающемся решете, отсутствует.
Предлагаемое устройство позволяет кратковременное разовое сдвиговое течение сыпучей среды по наклонной плоскости перевести в управляемое по продолжительности и скорости сдвиговое течение во вращающемся цилиндре.
При каждом следующем цикле движения выполняются условия, исключающие перемешивание, и обеспечивается продолжение процесса сегрегации по заданному направлению:
1.Обеспечивается подача каждого элементарного слоя, ключевого компонента, на тот же уровень, на котором этот слой закончил свое движение в прошлом цикле разделения.
2.Обеспечивается «псевдоожижение» сыпучей среды, есть возможность частицам перемещаться относительно друг друга.
3.Частицы ключевого компонента могут перемещаться только по орбите своей замкнутой траектории движения, в то время как частицам проходовой фракции дается свобода перемещения на нижний энергетический уровень в направлении действия силового поля.
В водопадном режиме с принудительным отрывом имеет место три вида движения сыпучей среды и три ее состояния:
1. Неподвижное в относительном движении и вращающееся в абсолютном переносном в форме полукольца сыпучее тело, ограниченное с одной стороны поверхностью цилиндра.
2. После отрыва лопатками элементарного слоя прекращается существование сыпучего тела. Имеет место свободное падение отдельных частиц сыпучей среды по траекториям, заданным начальными параметрами отрыва.
3. Быстрое инерционное сдвиговое течение сыпучей среды в момент падения при встрече двух разнонаправленных потоков падающего и вращающегося. В момент падения частиц идет вновь образование сыпучего тела.
2.5 Новый способ сортирования сыпучих материалов
В настоящей работе предлагается новый способ сортирования, использующий процесс сегрегации сыпучего материала при его быстрых сдвиговых течениях.
Известно, что такой вид движения встречается в природе в таких явлениях, как обрушение горных пород, селевых потоках, подводных перемещениях отложений и т.д., а также, при погрузочно-разгрузочных работах, и перемещениях по лопаткам с большим углом наклона.
Существует большой разрыв в научном подходе, применении методики исследований, применении математического аппарата, конечных целях в фундаментальных академических исследованиях по теории сыпучих сред и прикладными исследованиями, в которых сыпучая среда рассматривается как технологический материал. Однако, чтобы получить существенный сдвиг в разработке новых рабочих органов зерноочистительных машин, новых способов очистки и сортирования зерна, необходимо использовать результаты фундаментальных исследований по сыпучим средам.[8]
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.