Обґрунтування електротехнічних параметрів магнітного вилучення продуктів зносу робочих органів обладнання із потоків дробленого зерна

раздел 2), метод определения эффективности извлечения качественно (раскрытие механизма) и количественно (определение числовых значений параметров) проверялись на специально разработанных установках.
Изучалось поведение ФМЧ в магнитном поле концентраторов: скорость и время извлечения (осаждения) при разных параметрах силы тока в обмотке сепаратора, а так же использование разных форм концентраторов и другие параметры, необходимые для математического моделирования процессов и расчет электромагнитных устройств.
Извлечение ФМЧ в магнитном поле осуществлялось известными различными способами: фотосъемкой, визуально, путем измерения массы навесок.
Основными материалами, используемыми при эксперименте, служили: железный порошок и шары различной крупности (dТ от 100 мкм до 1 мм), воздух при нормальных условиях, а так же мука с параметрами, предусмотренными в технологии её получения. Использование перечисленных материалов для эксперимента обосновано тем, что они наиболее доступны, а параметры стабильны при нормальных условиях (t=20 0 C, при атмосферном давлении). Основными требованиями к эксперименту были: минимальные материальные затраты и максимальная достоверность полученных результатов.
Обработка экспериментальных данных осуществлялась на ЭВМ известным методом наименьших квадратов (коэффициент корреляции был в пределах 0,5

3.2.1. Исследование извлечения ферромагнитных частиц с помощью определения разности масс

На рис. 3.4 приведена схема установки, при помощи которой проводился эксперимент по извлечению ферромагнитных частиц железного порошка (размером 100?200 мкм, массой навески 2,05 г) в магнитном поле. Установка включает в себя электромагнитную обмотку (с параметрами: число витков 354; провод прямоугольного профиля 3,5 ? 2,4 мм; сечение провода 13,2 мм2; материал провода - медь), блок выпрямительных диодов, амперметр, вольтметр, понижающий трансформатор 220/12, регулировочный трансформатор ЛАТР, компрессор-пневмотранспортер (табл. 3.1).
Таблица 3.1
Оборудование эксперимента
ОборудованиеТипКоличествоПримечание1. Регулировочный трансформаторЛАТР -127/22010...220В,
Imax = 1,5 A.2. Понижающий трансформаторОСОТ 220/121U=12B.3. ВольтметрЭ301ГОСТ 8711-604. АмперметрЭ4211ГОСТ 8711-605. ДиодыЭД245Б - III7446. ЭлектромагнитИзготовлен самостоятельно1W= 3547. Компрессор-пневмотранспортер.-1vпотока= 14 м/с

4-блок понижения напряжения; 5-компрессор-пневмотранспортер; 6-бункер очищенной муки.

Первоначально эксперимент проводился без наполнителей, фиксировались напряжение на первичной обмотке трансформатора, напряженность магнитного поля катушки (ток в катушке). Просыпался магнитный порошок через цилиндр внутри катушки. Путем взвешивания определялась массовая доля проскочивших частиц. Фиксируя разницу масс, была получена эффективность извлечения, которая определялась по формуле:
, (3.1)
где Эі - эффективность извлечения, %;
mобщ - масса навески, г;
mпр - масса проскочивших частиц, г.
Экспериментальные данные представлены в табл. 3.2 (масса исследуемой навески равна 0,003кг).

Таблица 3.2
Исследование электромагнитного сепаратора без наполнителя
Напряжение первич. обмотки, U1, ВТок вторичной обмотки, I2,
А Масса уловленных частиц, mулов.,
?10-3 кгМасса проскочивших частиц,
mпроскоч.., ?10-3кгЭффективность извлечения, Эi
%2050,022,980,73870,032,97153100,052,951,775140,072,932,390180,112,894110220,252,758,3128260,42,613139280,72,323

Далее в качестве наполнителей использовались ферромагнитные тела разной формы (в качестве примера предложены гайки М14, расположенные в цилиндре, зафиксированы между собой на немагнитных соединениях; цилиндр размещался внутри катушки, как показано на рис. 3.5), расположенные в шахматном порядке, что позволяет каждой частице ферромагнетика, находящегося в потоке очищаемого материала коснуться поверхности наполнителя. Экспериментальные данные представлены в таблице 3.3. (масса исследуемой навески равна 0,00285кг).

Рис.3.5. Использование концентраторов разной формы.
Таблица 3.3
Исследование электромагнитного сепаратора с наполнителем произвольной формы
Напряжение первич. обмотки, U1, ВТок вторичной обмотки, I2,
А Масса уловленных частиц, mулов.,
?10-3 кгМасса проскочивших частиц,
mпроскоч.., ?10-3кгЭффективность извлечения, Эi
%2051,41,649,123871,551,354,3953101,950,968,4275152,450,485,9690182,550,389,47110212,650,292,98128262,750,194,49139282,790,0695,94

Также в качестве наполнителей использовался "пакет" литых ферромагнитных спиралей с диаметром 1 мм. При этом шаг спирали S по горизонтали оставался неизменным, а по вертикали менялся в отношении: 1) S = d провода; 2) S = 2d провода; 3) S = 3,2d провода (рис.3.6). При этом длина "пакета" спирали менялась от 32 до 100 мм, а так же менялась "производительность" линии (0,83 кг/с и 2,22 кг/с). Обработка данных экспериментальных результатов представлена в таблицах 3.4, 3.5, и 3.6.
На рис. 3.7 и 3.8 показаны зависимости эффективности извлечения от силы токов в обмотке при разных наполнителях и без них в муке (масса исследуемой навески равна 0,00205кг).

Таблица 3.4
Исследование электромагнитного сепаратора с пружинами (среда - мука 2,22кг/с)
Ток вторичной обмотки, I2,
А Масса уловленных частиц, mулов.,
?10-3 кгМасса проскочивших частиц,
mпроскоч.., ?