×
12.01.2017
217.015.5d60

ВАЛКОВЫЙ ПРЕСС ДЛЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области обработки давлением и может быть использовано в оборудовании для брикетирования. Валковый пресс содержит станину, на которой размещены с возможностью вращения от привода валки. Валки выполнены с рядом формующих ячеек в форме плоского овала, последовательно расположенных по окружности валка. Длинная ось плоского овала каждой ячейки развернута относительно образующей валка на угол γ=arcsin(b/m), где b - шаг между ячейками, m - длина длинной оси овала. По длине валка может быть размещен дополнительный ряд формующих ячеек. Ось плоского овала ячеек дополнительного ряда развернута относительно образующей валка на угол δ=-γ. Ряды формующих ячеек, у которых длинная ось плоского овала развернута относительно образующей валка на углы γ и δ, расположены с чередованием вдоль образующей валка. В результате обеспечивается равномерность нагрузки привода пресса. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Заявляемый объект относится к области металлургии, технике брикетирования, основанного на обработке давлением сыпучих материалов.

Из уровня техники известны устройства для брикетирования сыпучих материалов плунжерного типа. Такие устройства состоят из пуансона и контейнера, в который загружается сыпучая среда. Воздействуя с помощью пуансона на сыпучую среду, добиваются ее уплотнения и придания ей необходимой формы, чаще всего цилиндра [1].

Однако устройства плунжерного типа являются малопроизводительными, к тому же в закрытых объемах приходится сжимать не только сыпучий материал, но и воздух, что создает дополнительное сопротивление для привода [2]. Предметом оптимизации процесса является также конфигурация брикета, с учетом его неоднородного строения [3].

Более производительным оборудованием являются прокатные станы для уплотнения сыпучей среды [4]. Устройство для прокатки состоит из двух валков, размещенных в общей станине и имеющих привод вращения. Недостаток прокатных станов заключается в получении плоского проката, который неудобно использовать при дальнейшей переработке вместо брикетов правильной и единообразной формы.

Этот недостаток устранен при создании валковых брикетировочных прессов [5-8]. Валковый брикетировочный пресс включает станину и размещенные в ней на осях с возможностью вращения валки, снабженные формующими ячейками и имеющими привод вращения. Формующие ячейки могут быть расположены по длине окружности валка в один ряд [9] либо в несколько рядов. При расположении ячеек в один ряд (фиг. 1) возникают динамические удары на привод пресса, которые обусловлены изменением нагрузки при обжатии материала поверхностью самих ячеек или перемычками между ячейками. Это является недостатком устройств-аналогов. На фиг. 2 изображена осциллограмма вращающих моментов (значения в кНм), записанная на реальном брикетировочном прессе с трехрядным расположением ячеек [11, с. 155]. Как видно из осциллограммы, максимальный момент может отличаться от минимального в 2…2,5 раза, что создает циклические нагрузки на привод. Постоянные различия в нагрузках создают неблагоприятные условия для работы деталей, передающих вращающие моменты (шпиндели, муфты, шпоночные соединения и др.), и они раньше времени выходят из строя.

В некоторых случаях удается снизить неравномерную нагрузку на привод рационализацией размещения ячеек со сдвигом рядов относительно друг друга, что описано в статье [10].

Из уровня техники известен также валковый пресс для брикетирования, устройство которого описано в книге [11, с. 33-34] с уточнением формы ячеек на с. 160.

Валковый пресс для брикетирования по прототипу включает станину и размещенные в ней с возможностью вращения валки, имеющие привод и снабженные рядом последовательно расположенных по окружности валка формующих ячеек, имеющих со стороны поверхности валка профиль плоского овала. Форма ячеек в прессе по прототипу показана на фиг. 1.

Термин «плоский овал» здесь использован из технологии прокатного производства. Так обозначают профиль в виде овала, удлиненные стороны которого выполнены в виде параллельных линий. Производственный термин, иногда применяемый для описания формы брикетов, получаемых в ячейках такой формы, звучит как «карандаши».

Применение узких ячеек позволяет снизить удары на привод пресса, но поскольку перемычки между ячейками остаются, то полностью избавиться от указанного недостатка не удается. Стилизованное изображение циклического изменения вращающего момента в функции времени показано на фиг. 3. Таким образом, недостатком прототипа является неравномерная нагрузка на привод валкового пресса.

Техническая задача, решаемая заявителем, - обеспечить равномерность нагрузки привода брикетировочного пресса.

Валковый пресс для брикетирования включает станину и размещенные в ней с возможностью вращения валки, имеющие привод и снабженные рядом последовательно расположенных по окружности валка формующих ячеек, имеющих со стороны поверхности валка профиль плоского овала. Пресс отличается тем, что длинная ось плоского овала развернута относительно образующей валка на определенный угол, что показано на фиг. 4.

Угол определяется формулой γ=arcsin(b>/m), где b - шаг между ячейками, m - длина длинной оси плоского овала.

По длине валка может быть размещен дополнительный ряд формующих ячеек, у которых длинная ось плоского овала развернута относительно образующей валка на угол, определяемый формулой δ=-γ.

Ряды формующих ячеек, у которых длинная ось плоского овала развернута относительно образующей валка на углы γ и δ могут чередоваться вдоль образующей валка.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что при вращении валка с развернутыми длинными осями овала фронт очага деформации плавно перемещается от одного торца валка к другому торцу. Поэтому нагрузка на привод остается постоянной (фиг. 5). При этом кинематика процесса объемной деформации брикета должна обеспечить непрерывность процесса, то есть в момент окончания брикетирования предыдущего брикета должен начаться процесс формирования следующего брикета.

На фиг. 6 показано расположение ячеек на развертке боковой поверхности валка по предлагаемому техническому решению. В отличие от прототипа длинная ось плоского овала АВ ячейки развернута на угол γ относительно образующей валка NN. Две соседние ячейки расположены друг от друга на расстоянии АА', что равно шагу b между всеми ячейками, расположенными на валке.

На развертке боковой поверхности валка следует рассмотреть прямоугольный треугольник ABC (фиг. 6), в котором роль короткого катета выполняет шаг между ячейками b, а роль гипотенузы выполняет длина длинной оси плоского овала m. Угол при вершине А треугольника равен γ.

Отношение противолежащего катета к гипотенузе является синусом угла разворота длинной оси плоского овала относительно образующей валка: sin γ=b/m, откуда

При угле γ меньшем, чем предписано формулой (∗), будет повторяться ситуация, характерная для прототипа, а при угле γ большем, чем предписано формулой (∗), в действие будут вступать следующие ячейки, что также приведет к повышенным колебаниям вращающего момента. При выполнении условия (∗) достигается решение технической задачи.

На фиг. 1 изображен вид рабочей поверхности валка по прототипу. На фиг. 2 представлена осциллограмма колебаний вращающего момента при брикетировании и трехрядном выполнении ячеек в соответствии с аналогом. На фиг. 3 представлено стилизованное изображение зависимости вращающего момента от времени для устройства по прототипу. Фиг. 4 отображает рабочую поверхность валка в прессе заявляемой конструкции, а на фиг. 5 изображена соответствующая этому случаю зависимость момента от времени. На фиг. 6 приведена развертка боковой поверхности валка с расположенными на ней ячейками по предлагаемому решению. На фиг. 7 приведен общий вид валкового пресса. На фиг. 7 приведен вариант двухрядного исполнения ячеек, а на фиг. 8 - четырехрядного исполнения.

Предлагаемое устройство включает станину 1 и размещенные в ней с возможностью вращения валки 2, имеющие привод в виде зубчатой передачи 3, соединенной с электродвигателями 4. Валки снабжены рядом последовательно расположенных по окружности валка формующих ячеек (на этом виде не показаны), имеющих со стороны поверхности валка профиль плоского овала. На фиг. 6 показано расположение ячеек на развертке боковой поверхности валка. Длинная ось плоского овала АВ ячейки развернута на угол γ относительно образующей валка NN. Две соседние ячейки расположены друг от друга на расстоянии АА', что равно шагу b между всеми ячейками, расположенными на валке, длинная ось плоского овала каждой формующей ячейки развернута относительно образующей валка на угол, определяемый формулой γ=arcsin(b/m).

При конкретных значениях шага между ячейками b=15 мм и длине длинной оси овала m=100 мм по формуле (∗) получим y=arcsin(15/100)=0,15057 рад или 8,6 градуса. При меньшей длине ячейки m=60 мм получим 0,25268 рад или 14,5 градуса.

При заполнении ячеек сыпучим материалом часть его размещается в объеме, образованном двумя оппозитно расположенными ячейками, а часть попадает на стык соседних ячеек, создавая фронт повышенных механических напряжений сжатия. При вращении валков этот фронт постепенно перемещается от одного торца валка к другому, не создавая пульсаций нагрузок.

Для ликвидации осевой составляющей усилия на валок пресса предлагается сбалансировать это усилие противоположно направленным усилием, возникающим при ориентации ячеек с противоположным по знаку углом наклона, что отражено на фиг. 8. Симметричность двух рядов расположения ячеек относительно центра боковой поверхности валка полностью ликвидирует осевую компоненту усилия деформации.

Этот принцип может быть расширен путем чередования рядов ячеек с противоположно направленными углами их наклона относительно оси валка, что отображено на фиг. 9 на примере четырехрядного расположения.

Таким образом, здесь показано, что применение устройства позволяет решить поставленную техническую задачу: обеспечить равномерность нагрузки привода брикетировочного пресса.

Источники информации

1. А.с. СССР №1315134. Способ изготовления заготовок из металлических порошков / Логинов Ю.Н., Богатов А.А. МПК B22F 3/02. Заявка №3958836/31 от 26.08.1986. Опубл. 07.06.1988. БИ №21.

2. Логинов Ю.Н. Влияние газовой фазы на процессы брикетирования. Сталь, 2000, №8. С. 80-82.

3. Патент РФ №2100204. Способ брикетирования сыпучих материалов / Логинов Ю.Н., Буркин С.П., Бабайлов Н.А., Сергеев Д.М. Заявка №96119095/02(025551). МПК В30В 11/00. Опубл. 27.12.1997. БИ №36.

4. А.с. СССР №908530. Устройство для прокатки порошка / Хайкин Б.Е., Логинов Ю.Н., Паршаков С.И. Заявка №2890355/22-02 от 06.03.1980. МПК В22F 3/18. Опубл. 28.02.1982. БИ №08.

5. Патент РФ №2093364. Валковый брикетировочный пресс / Буркин С.П., Логинов Ю.Н., Бабайлов Н.А., Полянский Л.И Заявка №96103789/02. МПК В30В 11/18. Опубл. 20.10.1997 БИ №29.

6. Патент РФ №2100204. Способ брикетирования сыпучих материалов / Буркин С.П., Бабайлов Н.А., Сергеев Д.М. Заявка №96119095/02(025551). МПК В30В 11/00, Опубл. 27.12.1997. БИ №36.

7. Патент РФ №2116201. Валок брикетировочного пресса / Буркин С.П., Логинов Ю.Н., Бабайлов Н.А., Полянский Л.И., Сергеев Д.М. Заявка №95122609/02(038715). МПК В30В 11/18. Опубл. 27.07.1998. БИ №21.

8. Патент РФ №2306226. Валковый пресс для брикетирования сыпучих материалов / Буркин С.П., Логинов Ю.Н., Полянский Л.И., Бабайлов Н.А., Исхаков Р.Ф. Заявка №2006112384/02 от 13.04.06. МПК В30В 11/18. Опубл. 20.09.2007. БИ №26.

9. Burkin S.P., Loginov Yu.N., Babajlov N.A. Modeling the roll briquetting of the granular materials. Steel in Translation. 1997. №11. C. 65-67.

10. Буркин С.П., Бабайлов Н.А., Логинов Ю.Н., Щипанов А.А. Оптимальное размещение ячеек валков брикетировочного пресса. Сталь. 1997. №5. С. 68-70.

11. Логинов Ю.Н., Буркин С.П., Бабайлов Н.А., Полянский Л.И. Механика валкового брикетирования сыпучих материалов. Екатеринбург: АМБ. 2011. 304 с.


ВАЛКОВЫЙ ПРЕСС ДЛЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ
ВАЛКОВЫЙ ПРЕСС ДЛЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ
ВАЛКОВЫЙ ПРЕСС ДЛЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ
ВАЛКОВЫЙ ПРЕСС ДЛЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 221 items.
27.02.2013
№216.012.2a09

Способ волочения заготовок

Изобретение относится к области металлургии, а именно к методам интенсивной проработки структуры металла пластической деформацией. Способ включает многопереходное волочение через отверстие волоки одной из мерных трубных заготовок, полученной резкой исходной длинномерной полой заготовки на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476288
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.05.2013
№216.012.4428

Способ переработки глиноземсодержащего сырья

Изобретение относится к области цветной металлургии. Способ переработки глиноземсодержащего сырья включает выщелачивание сырья, содержащего глинозем, с получением алюминатного раствора, отделение его от красного шлама и направление алюминатного раствора на стадию кристаллизации с получением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483025
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.08.2013
№216.012.5cb5

Способ переработки глиноземсодержащего сырья

Изобретение относится к области цветной металлургии. Выщелачивают глиноземсодержащее сырье с получением алюминатного раствора и красного шлама, отделяют красный шлам от алюминатного раствора и его подают на стадию кристаллизации с получением маточного раствора и осадка, содержащего гидроксид...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489354
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.6000

Способ переработки глиноземсодержащего сырья

Изобретение относится к области цветной металлургии. Глиноземсодержащее сырье выщелачивают с получением алюминатного раствора, отделяют его от красного шлама и направляют алюминатный раствор на стадию кристаллизации с получением маточного раствора и осадка, содержащего гидроксид алюминия....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490208
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.10.2013
№216.012.727c

Способ переработки бокситов на глинозем

Изобретение относится к способу переработки бокситов на глинозем. Способ включает размол боксита в оборотном растворе, выщелачивание, сгущение с получением алюминатного раствора и красного шлама, промывку красного шлама, декомпозицию алюминатного раствора с получением гидроокиси алюминия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494965
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.10.2013
№216.012.76eb

Способ изучения первичной рекристаллизации

Использование: для изучения первичной рекристаллизации. Сущность: заключается в том, что осуществляют нагартовку образца и повышение его температуры до температуры прохождения рекристаллизации, при этом к образцу прикладывают постоянную нагрузку, приводящую к упругой деформации, а при повышении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496103
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.01.2014
№216.012.97f3

Способ получения трубы из технически чистого титана с радиальной текстурой

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению труб из технически чистого титана с радиальной структурой. Для получения трубы из технически чистого титана с радиальной текстурой изготавливают заготовки в виде колец, деформируют с уменьшением толщины их стенок и увеличением их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504598
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.01.2014
№216.012.9c9b

Способ определения коэффициента трения при пластической деформации

Изобретение относится к области изучения трения при обработке металлов давлением, предпочтительно в технологиях ковки. Сущность: осуществляют изготовление испытуемого образца, фиксацию его начальных геометрических параметров, осадку с уменьшением толщины образца, фиксацию геометрических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505797
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.08.2014
№216.012.ec82

Способ получения цилиндрической заготовки из армированного металлического композиционного материала

Изобретение относится к области металлургии, а именно к методам получения заготовок типа дисков или колец из композиционных материалов литейными технологиями. Способ включает расплавление металлического материала матрицы, размещение в изложнице с цилиндрической внутренней поверхностью проволоки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526354
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.02.2015
№216.013.2a0c

Способ получения цилиндрической заготовки в виде прутка из металлического армированного композиционного материала

Изобретение относится к области металлургии, а именно к методам получения заготовок типа прутков из композиционных материалов литейными технологиями. Способ включает размещение в цилиндрической емкости проволоки из упрочняющего металлического материала, расплавление металла матрицы, заполнение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542221
Дата охранного документа: 20.02.2015
Showing 1-10 of 88 items.
20.02.2015
№216.013.2a0c

Способ получения цилиндрической заготовки в виде прутка из металлического армированного композиционного материала

Изобретение относится к области металлургии, а именно к методам получения заготовок типа прутков из композиционных материалов литейными технологиями. Способ включает размещение в цилиндрической емкости проволоки из упрочняющего металлического материала, расплавление металла матрицы, заполнение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542221
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.01.2016
№216.013.a04f

Способ получения литой цилиндрической заготовки

Предлагаемое изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения заготовок типа дисков или колец из композиционных материалов. Способ включает получение расплавленного металлического материала матрицы, погружение в расплав трубки из кварцевого стекла, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572681
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.01.2016
№216.013.a050

Способ получения многослойной полой заготовки

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении многослойных полых заготовок. Первую полую заготовку исходных размеров подвергают прокатке на кольцепрокатном стане с получением заготовки первого перехода. Внутренний диаметр указанной заготовки увеличен до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572682
Дата охранного документа: 20.01.2016
10.04.2016
№216.015.2b7a

Способ получения полос из немерных отрезков труб

Изобретение относится к методам утилизации немерных концов труб предпочтительно из нержавеющей стали. Способ включает разделку исходной трубы на мерные и немерные отрезки, плющение отрезков с получением плоского профиля. Получение товарного продукта без применения энергоемких процессов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579856
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2eb1

Способ получения изделий типа стакан из немерных концов труб

Изобретение относится к области металлургии, а точнее к методам утилизации немерных концов труб, предпочтительно из нержавеющей стали. Способ включает разделку исходной трубы на мерные и немерные отрезки. При этом немерные отрезки дополнительно нарезают на заготовки определенной длины....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580257
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.08.2016
№216.015.4acb

Способ удаления мелких частиц из крупнозернистого слоя сыпучих материалов

Изобретение относится к области разделения компонентов дисперсной сыпучей среды, различающихся размером, и может быть использовано в сельском хозяйстве для удаления посторонних примесей при очистке сельскохозяйственных зерновых культур (пшеница, рожь, ячмень и др.) от мелкодисперсной среды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594494
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4e31

Реактор для аэробной ферментации биомассы

Изобретение используется в сельском и лесном хозяйстве. Цилиндрический термостатированный корпус реактора установлен вертикально и содержит трубу загрузочного устройства, соединенную через подшипниковые узлы с кольцевой пустотелой трубой мешалки, на выходе которой подключена гребенка с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595143
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4e4e

Система управления тепловым режимом в комплексе "печь ванюкова - котел-утилизатор"

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано, например, в печи Ванюкова. Система дополнительно снабжена корректирующим регулятором соотношения шихта/кислородно-воздушная смесь по температуре в котле-утилизаторе, датчиком температуры котла-утилизатора, установленным на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595188
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4f6a

Способ упрочнения поверхности деталей обработкой трением с перемешиванием вращающимся инструментом

Изобретение относится к упрочнению плоских поверхностей заготовок. Осуществляют перемещение вращающегося упрочняющего инструмента по всей поверхности механически обработанной заготовки с установленными нагрузкой и скоростью по заданной траектории. Используют упрочняющий инструмент с рабочим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595191
Дата охранного документа: 20.08.2016
10.08.2016
№216.015.548e

Способ улучшения энергетического разрешения сцинтилляционного гамма-спектрометра

Изобретение относится к гамма-спектрометрам с неорганическими сцинтилляторами, имеющими зависимость световыхода от энергии образованных в них гамма-квантами вторичных электронов. Способ улучшения энергетического разрешения сцинтилляционного гамма-спектрометра включает преобразование с помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593617
Дата охранного документа: 10.08.2016
+ добавить свой РИД