Усовершенствование конструкции двухстадийного сепаратора с Ш-образной магнитной системой и дискововым разгружающим устройством
Рассмотрено техническое решение, позволяющее повысить технико-экономические показатели двухстадийных сепараторов с Ш-образной магнитной системой и дисковым разгружающим устройством. Выполнена экспериментальная проверка предложенного решения на физических моделях....
Збережено в:
| Дата: | 2003 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2003
|
| Назва видання: | Електротехніка і електромеханіка |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143645 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Усовершенствование конструкции двухстадийного сепаратора с Ш-образной магнитной системой и дискововым разгружающим устройством / М.В. Загирняк, В.М. Усатюк // Електротехніка і електромеханіка. — 2003. — № 3. — С. 32-34. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-143645 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1436452025-02-23T19:39:56Z Усовершенствование конструкции двухстадийного сепаратора с Ш-образной магнитной системой и дискововым разгружающим устройством Improvement of the two-phase separator design with E-shaped magnetic system and disk unloading device Загирняк, М.В. Усатюк, В.М. Електричні машини та апарати Рассмотрено техническое решение, позволяющее повысить технико-экономические показатели двухстадийных сепараторов с Ш-образной магнитной системой и дисковым разгружающим устройством. Выполнена экспериментальная проверка предложенного решения на физических моделях. Розглянуто технічне рішення, яке дозволяє підвищити техніко-економічні показники двох стадійних сепараторів з Ш-подібною магнітною системою та дисковим розвантажувальним пристроєм. Виконана експериментальна перевірка запропонованого рішення на фізичних моделях. The technical decision, allowing increasing technological and economic parameters of twophase separators with E-shaped magnetic system and disk unloading device is considered. Experimental verification of the offered decision on physical models is executed. 2003 Article Усовершенствование конструкции двухстадийного сепаратора с Ш-образной магнитной системой и дискововым разгружающим устройством / М.В. Загирняк, В.М. Усатюк // Електротехніка і електромеханіка. — 2003. — № 3. — С. 32-34. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. 2074-272X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143645 621.3 ru Електротехніка і електромеханіка application/pdf Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Електричні машини та апарати Електричні машини та апарати |
| spellingShingle |
Електричні машини та апарати Електричні машини та апарати Загирняк, М.В. Усатюк, В.М. Усовершенствование конструкции двухстадийного сепаратора с Ш-образной магнитной системой и дискововым разгружающим устройством Електротехніка і електромеханіка |
| description |
Рассмотрено техническое решение, позволяющее повысить технико-экономические показатели двухстадийных сепараторов с Ш-образной магнитной системой и дисковым разгружающим устройством. Выполнена экспериментальная проверка предложенного решения на физических моделях. |
| format |
Article |
| author |
Загирняк, М.В. Усатюк, В.М. |
| author_facet |
Загирняк, М.В. Усатюк, В.М. |
| author_sort |
Загирняк, М.В. |
| title |
Усовершенствование конструкции двухстадийного сепаратора с Ш-образной магнитной системой и дискововым разгружающим устройством |
| title_short |
Усовершенствование конструкции двухстадийного сепаратора с Ш-образной магнитной системой и дискововым разгружающим устройством |
| title_full |
Усовершенствование конструкции двухстадийного сепаратора с Ш-образной магнитной системой и дискововым разгружающим устройством |
| title_fullStr |
Усовершенствование конструкции двухстадийного сепаратора с Ш-образной магнитной системой и дискововым разгружающим устройством |
| title_full_unstemmed |
Усовершенствование конструкции двухстадийного сепаратора с Ш-образной магнитной системой и дискововым разгружающим устройством |
| title_sort |
усовершенствование конструкции двухстадийного сепаратора с ш-образной магнитной системой и дискововым разгружающим устройством |
| publisher |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| publishDate |
2003 |
| topic_facet |
Електричні машини та апарати |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143645 |
| citation_txt |
Усовершенствование конструкции двухстадийного сепаратора с Ш-образной магнитной системой и дискововым разгружающим устройством / М.В. Загирняк, В.М. Усатюк // Електротехніка і електромеханіка. — 2003. — № 3. — С. 32-34. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
| series |
Електротехніка і електромеханіка |
| work_keys_str_mv |
AT zagirnâkmv usoveršenstvovaniekonstrukciidvuhstadijnogoseparatorasšobraznojmagnitnojsistemojidiskovovymrazgružaûŝimustrojstvom AT usatûkvm usoveršenstvovaniekonstrukciidvuhstadijnogoseparatorasšobraznojmagnitnojsistemojidiskovovymrazgružaûŝimustrojstvom AT zagirnâkmv improvementofthetwophaseseparatordesignwitheshapedmagneticsystemanddiskunloadingdevice AT usatûkvm improvementofthetwophaseseparatordesignwitheshapedmagneticsystemanddiskunloadingdevice |
| first_indexed |
2025-11-24T16:46:44Z |
| last_indexed |
2025-11-24T16:46:44Z |
| _version_ |
1849691005228417024 |
| fulltext |
32 Електротехніка і Електромеханіка. 2003. №3 ISBN 966-593-254-4
УДК 621.3
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДВУХСТАДИЙНОГО
СЕПАРАТОРА С Ш-ОБРАЗНОЙ МАГНИТНОЙ СИСТЕМОЙ И
ДИСКОВОВЫМ РАЗГРУЖАЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ
Загирняк М.В., д.т.н., проф.
Кременчугский государственный политехнический университет
Украина, 39614, Кременчуг, ул.Первомайская, 20, КГПУ
тел. (05366) 3-62-18, E-mail: mzagirn@polytech.poltava.ua
Усатюк В.М., к.т.н., доц.
Восточноукраинский национальный университет имени В.Даля
Украина, 91034, Луганск, кв.Молодежный, 20А, ВНУ, кафедра электромеханики
тел. (0642) 41-80-02, E-mail: usatyuk@snu.edu.ua
Розглянуто технічне рішення, яке дозволяє підвищити техніко-економічні показники двох стадійних сепараторів з
Ш-подібною магнітною системою та дисковим розвантажувальним пристроєм. Виконана експериментальна переві-
рка запропонованого рішення на фізичних моделях.
Рассмотрено техническое решение, позволяющее повысить технико-экономические показатели двухстадийных сепа-
раторов с Ш-образной магнитной системой и дисковым разгружающим устройством. Выполнена эксперименталь-
ная проверка предложенного решения на физических моделях.
ВВЕДЕНИЕ
Особенностью большинства конструкции под-
весных электромагнитных сепараторов с Ш-образной
магнитной системой, обеспечивающих двухстадийное
сепарирование материала (двойную перечистку) явля-
ется наличие разгружающего устройства с рабочим
органом в виде некого тела вращения (диск, кювета с
кольцевой впадиной и т.п.). Причем независимо от
конкретной конструкции разгружающего устройства,
все они обладают конструктивным и технологическим
недостатками, связанными с конструкцией этого дис-
кового разгружающего устройства. Технологический
недостаток заключается в том, что разгрузка извле-
ченной фракции происходит по обе стороны от сепа-
ратора, что, в свою очередь, приводит к увеличению
габаритов и усложнению конструкции вспомогатель-
ного оборудования. Помимо этого, в результате рас-
чета и проектирования целого ряда электромагнитных
сепараторов подобной конструкции, было установле-
но, что в большинстве случаев необходимость обес-
печения, задаваемого из условий процесса сепарации,
расстояния выноса извлеченной фракции вынh от
кромки полюсных наконечников (рис. 1,а) приводит к
дополнительному увеличению (свыше необходимого
для размещения намагничивающей обмотки) расстоя-
ния между рабочими зазорами. Это приводит к сни-
жению технико-экономических показателей проекти-
руемых сепараторов, ввиду непроизводительного уве-
личения линейных (вдоль направления движения се-
парируемого материала) размеров магнитопровода и
вызываемыми этим дополнительными потоками рас-
сеивания и потерями в стали магнитопровода. На рис.
1,а видно, что расчетный внешний диаметр намагни-
чивающей обмотки 2, значительно меньше диаметра
рабочего органа разгружающего устройства 3, что
обуславливает увеличение размера гL магнитопрово-
да 1. Целью работы был поиск технического решения,
позволяющего одновременно уменьшить габариты
сепараторов и обеспечить качественную разгрузку
извлеченной фракции в один приемный бункер (по
одну сторону от сепаратора), а также эксперимен-
тальная проверка эффективности такого решения.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
Для устранения этих недостатков авторами была
предложена, защищенная авторским свидетельством
[1], конструкция подвесного электромагнитного сепа-
ратора для вторичной переработки металлов с Ш-
образной магнитной системой и дисковым разгру-
жающим устройством, в которой ось вращения рабо-
чего органа разгружающего устройства (кюветы)
смещена от оси магнитной системы сепаратора на
расстояние Δ в направлении, перпендикулярном к
направлению движения сепарируемого материала
(рис. 1,б). Это обуславливает ассиметрию сепаратора
и появление зоны проноса извлеченных тел, вместо
одной из зон разгрузки (в направлении противопо-
ложном эксцентриситету). Сепаратор предложенной
конструкции работает следующим образом. Пусть
сепарируемый материал движется слева на право (см.
рис. 1,б) и кювета вращается по часовой стрелке. При
этом тела, извлеченные в первой (по направлению
движения сепарируемого материала) рабочей зоне под
действием магнитного поля прижимаются к кювете и
вместе с ней выносятся (в направлении ее вращения)
из рабочей зоны, но не разгружаются ввиду высокой
интенсивности магнитного поля, достаточной для их
удержания, вблизи полюсного наконечника (зона
проноса). Далее они проносятся кюветой через вто-
рую рабочую зону и разгружаются только в зоне раз-
грузки, при достижении достаточного удаления от
полюсных наконечников. Тела, извлеченные во вто-
рой рабочей зоне, сразу выносятся в зону разгрузки и
разгружаются. В результате при введении эксцентри-
ситета Δ удается обеспечить разгрузку извлеченной
ISBN 966-593-254-3 Електротехніка і Електромеханіка. 2003. №3 33
фракции из обеих рабочих зон в один приемный бун-
кер (исключение технологического недостатка). При
этом диаметр рабочего органа разгружающего уст-
ройства сепаратора новой конструкции меньше при
обеспечении аналогичного (технологически необхо-
димого) расстояния выноса извлеченных тел вынh в
зоне разгрузки
вынлро hBd 2+= ;
Δ−=++=′ 2ропрвынлро dhhBd ,
где роd и роd ′ – диаметр средней линии межполюс-
ных рабочих зазоров для старой и новой конструкции
сепаратора, соответственно; лB – ширина рабочей
зоны сепаратора (ширина ленты питателя); вынh и
прh – расстояния выноса и проноса извлеченных тел
от кромки полюсного наконечника, соответственно;
Δ – введенный эксцентриситет.
Рис.1. Конструкция и габариты Ш-образной магнитной сис-
темы (МС) сепаратора (без полюсных наконечников)
а – МС с двумя зонами разгрузки; б – МС с эксцентриситетом
1 – Ш-образный магнитопровод; 2 – намагничивающая об-
мотка; 3 – профиль разгружающей кюветы
Размеры магнитопровода сепаратора новой кон-
струкции определяются лишь размерами намагничи-
вающей обмотки. Таким образом, за счет введения
эксцентриситета удается устранить влияние величины
расстояния необходимого технологического выноса
извлеченных тел на размеры проектируемой магнит-
ной системы и делает возможным создание более эф-
фективных подвесных электромагнитных сепараторов
с Ш-образной магнитной системой. Однако, введение
эксцентриситета приводит к ассиметричности рабо-
чей зоны сепаратора и ухудшению условий сепарации
со стороны проноса извлеченных тел. Для проверки
эффективности данного технического решения с точ-
ки зрения обеспечения процесса сепарации была про-
ведена экспериментальная проверка на физической
модели.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА
Для проведения экспериментальных исследова-
ний была изготовлена физическая модель (масштаб
1:5) магнитной системы сепаратора новой конструк-
ции на ширину ленты 400 мм. Намагничивающая ка-
тушка физической модели изготавливалась без карка-
са путем намотки на оправку из провода марки ПЭВ-2
и изолировалась киперной лентой с пропиткой лаком
и последующим запеканием.
Детали магнитопровода изготавливались из мяг-
кой отожженной стали, близкой по магнитным свой-
ствам литейной стали 15Л. Поверхности взаимного
прилегания деталей магнитопровода выполнялись с
высокой степенью точности и чистоты для обеспече-
ния минимальных зазоров.
В ходе экспериментальной проверки производи-
лось измерение распределения индукции магнитного
поля по длине рабочего зазора над его серединой на
заданной глубине извлечения.
Измерение индукции магнитного поля проводи-
лось теслаамперметром типа Ф4354/1 с датчиком
Холла. Позиционирование и фиксация положения
измерительного зонда (датчика) параллельно обра-
зующей центрального полюсного наконечника осу-
ществлялась при помощи шаблона из немагнитного
материала. Исследованная физическая модель сепара-
тора типа Ш400 и приборное оборудование показаны
на рис.2.
Полученные результаты распределения индук-
ции магнитного поля по длине рабочего зазора над
его серединой на заданной глубине извлечения в
средненасыщенном (расчетном) режиме нагрузки ста-
ли, приведены в табл.1 и показаны на рис.3. (сплош-
ная линия) На рис.3. также показан профиль рабочего
зазора сепаратора при наличии эксцентриситета и
сечения, в которых производились измерения.
Таблица 1
Результаты измерения распределения индукции
магнитного поля вдоль рабочего зазора над его серединой
на расстоянии 6 мм
Значение δB , Т №
точки плоский
край полюса
полюс
с утолщением
1 0,34 0,34
2 0,375 0,375
3 0,375 0,375
4 0,380 0,380
5 0,385 0,385
6 0,380 0,380
7 0,370 0,373
8 0,330 0,360
9 0,300 0,325
34 Електротехніка і Електромеханіка. 2003. №3 ISBN 966-593-254-4
Рис.2. Физическая модель МС подвесного электромагнитного сепаратора типа Ш400 (М 1:5)
Рис.3. Распределение индукции магнитного поля
вдоль рабочего зазора на глубине извлечения
В ходе эксперимента было установлено, что фи-
зическая модель сепаратора обеспечивает создание в
рабочем зазоре магнитного поля с расчетным значе-
нием индукции над его серединой на глубине извле-
чения в среднем сечении рабочей зоны (точки 3...6).
На краю рабочего зазора со стороны зоны разгрузки
наблюдается допустимое снижение интенсивности
поля. Однако, на краю рабочего зазора со стороны
зоны проноса снижение интенсивности поля больше
допустимого. Это связано с тем, что ввиду наличия
ассиметрии часть полюсного наконечника централь-
ного полюса не участвует в формировании потока в
рабочей зоне, а ответная часть полюсного наконечни-
ка бокового полюса насыщена.
Для проверки устранимости этого отрицательно-
го проявления эксцентриситета были изготовлены
полюсные наконечники бокового полюса с утолщени-
ем со стороны зоны проноса (см. рис.3, штриховая
линия) и проведен цикл повторных измерений рас-
пределения индукции магнитного поля вдоль рабоче-
го зазора. Результаты приведены в табл.1 и показаны
на рис.3. (штриховая линия).
Как видно, использование полюсных наконечни-
ков бокового полюса с утолщением является эффек-
тивным и позволяет увеличить интенсивности поля на
краю рабочей зоны сепаратора при том же значении
намагничивающей силы.
ВЫВОДЫ
Предложена, защищенная авторским свидетель-
ством, конструкция подвесного электромагнитного
сепаратора для вторичной переработки металлов с
Ш-образной магнитной системой и дисковым разгру-
жающим устройством. В ней ось вращения рабочего
органа разгружающего устройства (кюветы) смещена
от оси магнитной системы сепаратора в направлении,
перпендикулярном к направлению движения сепари-
руемого материала. Это позволяет производить раз-
грузку в один приемный бункер, а также, при обеспе-
чении (технологически необходимого) минимального
расстояния выноса извлеченных тел в зоне разгрузки,
уменьшить диаметр рабочего органа разгружающего
устройства и размеры магнитопровода сепаратора.
ЛИТЕРАТУРА
[1] A.с. 1801593 СССP, B 03 C 1/16. Подвесной электромаг-
нитный сепаратор / М.В.Зaгиpняк, В.М.Усaтюк, и дp.
(СССP). – 4883040/03; Заявлено 20.11.90; Опубл.
15.03.93. Бюл № 10. – 2 с.
Поступила 24.07.2003
|