способ сортировки кускового минерального сырья и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ сортировки кускового минерального сырья, включающий формирование рассредоточенного потока кусков сортируемого материала, определение величины разделительного признака кускового материала и сортировку кусков материала с помощью исполнительного механизма, отличающийся тем, что для формирования рассредоточенного потока кусков сортового материала поступающие куски последовательно-параллельно раскладывают на вращающемся диске в индивидуальные измерительные ячейки, а для определения величины разделительного признака производят облучение каждого куска своим источником, вращая при этом кусок вокруг своей оси, измеряют физический эффект, накапливают в памяти информацию отдельно для каждого куска, а разделение кусков материала производят последовательно в несколько этапов, для чего перед первым узлом сортового разделения именно для каждого куска сначала оценивают величину статической погрешности измерения, сравнивают ее с заданным значением и при превышении продолжают накапливать информацию дополнительно к предыдущей, а вычисленную скорость счета по предыдущей информации хранят и перед следующим узлом сортового разделения сравнивают ее с дополнительно накопленной и так до достижения заданного значения погрешности измерения, затем определяют среднее содержание полезного компонента в куске по экспериментальной зависимости, установленной путем измерения градуировочных моделей с известным содержанием основных, сопутствующих и мешающих элементов и с известными размерами.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при активационном методе сортируемые куски, разложенные в измерительные ячейки, в процессе вращения на диске и вокруг оси облучают от общего источника излучения, установленного на оси вращения диска, через свои для каждой ячейки коллиматоры и при перекрывании их экранами-отсекателями измеряют эффект активации.

3. Устройство для сортировки кускового минерального сырья, содержащее питатель, средство для формирования рассредоточенного потока кусков сортируемого материала, узел облучения, узел регистрации, счетно-измерительный блок и сортирующий узел, отличающееся тем, что средство для формирования рассредоточенного потока кускового материала содержит конусный раскладчик и размещенный под раскладчиком приводной ротор, выполненный в виде установленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси диска с размещенными на нем ячейками для сортируемого материала, которые установлены на вставляемые в пазы на вращающемся диске пластины-основания, причем для зажима сортируемого куска предусмотрены два конусных колпачка, один из которых жестко закреплен на конце подвижной части телескопической оси, выходящей сверху на основание, неподвижная часть вертикальной оси, закрепленная на подпружиненной горизонтальной оси в отверстии на основании, выходит снизу с зубчатым колесом, другой конусный колпачок, размещенный сверху относительно местоположения куска, закреплен шарнирно на конце другой вертикальной подпружиненной оси, установленной соосно нижней, вставленной в отверстие на нависающей части, скобы, подвешенной на горизонтальном подпружиненном валу, оканчивающемся с обеих сторон кулаками, выходящими в прорези наружу снизу под основанием, скоба содержит подвижную в своей прорези платформу с источником и детектором, связанную шарнирно с одним плечом подпружиненного коромысла, другое плечо которого прижато в волнообразной кромке кольца, соединенного с неподвижной частью телескопической оси и имеющего возможность вращения вместе с куском, вертикальная ось на скобе связана рычагами, шарнирно подвешенными на проушинах, имеющими возможность поджимать вверх подпружиненный конусный колпачок при отклонении скобы, с двух сторон от траектории движения зажатого куска шарнирно подвешены направляющие лотки в виде полых усеченных конусов, причем ближние к куску лотки подвешены шарнирно в вилках и шарнирно закреплены под основанием, причем вилки на своих нижних концах содержат скошенные ножки, связанные между собой тягой, другие, удаленные от сортируемого куска, подпружиненные лотки закреплены один шарнирно на неподвижной вилке, другой на неподвижной рамке, причем концы этих лотков опираются на подпружиненные вертикальные штоки, другими концами выходящими наружу под основание, на рамке с установленным на ней лотком, расположенной с внешнего края вращающегося диска, крепится сверху параллелограммно-реечный механизм с зубчатой рейкой наверху, шарнирно связанной с одним концом коромысла, выходящим другим концом через прорезь наружу под основание и имеющим возможность при отклонении поднимать зубчатую рейку, перед местоположением зажатого куска на основании закреплена вертикальная подпружиненная ось, содержащая на верхнем конце совкообразные сбрасыватели, расположенные под углом один к другому, а на нижнем размещенным под основанием конце закреплен двугранный угол с прорезью по центру.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что под вращающимся диском равномерно по окружности неподвижно установлены отклоняющие платформы, перемещаемые шаговым двигателем с набором кулаков, имеющих возможность взаимодействовать с выступающими под каждым основанием гранью угла сбрасывателя, кулаком скобы, ножкой вилки, штоком крайнего лотка и концом коромысла зубчатой рейки.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что раскладчик кусков содержит транспортер с двумя барабанами, связанными лентой с отверстиями для укладки кусков, причем один из барабанов через вал и электромагнитную муфту соединен с зубчатым колесом, имеющим возможность взаимодействовать с приподнятой зубчатой рейкой над рамой направляющего лотка, через шестерню, цепную передачу и вал с кривошипом, поворачивающим кулису в виде закрепленной шарнирно втулки с расположенным внутри нее подпружиненным штоком, на одном конце которого установлен ролик, прокатывающийся по кулаку с профилем, позволяющим обогнуть выпуклость барабана, а на другом конце с шарнирно укрепленными схватами, связанными с другим подпружиненным штоком, опирающимся свободным концом на кулак с профилем, обеспечивающим захват куска с транспортера, его удержание при укладке на нижний конусный колпачок, отпускание при его зажатии скобой с верхним конусом на измерительной ячейке.

6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что барабаны раскладочного транспортера закреплены на несущей балке, связанной тягой с одним концом коромысла, другой конец которого соединен с подвижным участком горизонтальных направляющих, передвигаемых на дугах по роликам, имеющим возможность устанавливать расположенный на нем бункер для выпуска кусков, моделей кусков или принимать куски с раскладочного транспортера.

7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что над раскладочным транспортером подвешены горизонтально направляющие с установленными в ряд бункерами и имеющими внизу выпускные течки с крышками-отсекателями, связанными с подпружиненным коромыслом, свободный конец которого имеет возможность взаимодействовать с выступами на боку барабана раскладочного транспортера и, поворачиваясь, открывать течку с одновременным вводом изогнутого края крышки в щель на течке для удержания оставшихся кусков в бункере, все бункера соединены тросом с реверсивным двигателем.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что оно содержит узел съема и установки оснований с измерительными ячейками, имеющий платформу на транспортной тележке, установленной на криволинейных направляющих, позволяющих приближать платформу к вращаемому диску, тележка соединена подпружиненным телескопическим водилом с двигателем, причем на платформе с прорезью по центру и катками на ее краях в соответствии с шириной основания измерительной ячейки установлены выдвижные рейки с ограничителями, на выдвигаемом ее конце шарнирно закреплены двусторонние крючки, связанные тягами с подпружиненными рычагами, свободные плечи которых упираются в бортики на платформе, имеющие длину, позволяющую изменять направление отклонения рычагов и крючков в крайних положениях реек, на других концах, жестко соединенных перекладиной, установлены штыри с входящими через прорези одних плеч коромысел, валы которых закреплены на платформе с двух сторон от прорези с катками, а их другие плечи выходят снизу под платформой в разных направлениях и имеют возможность взаимодействовать с поворотными уголками-стойками, выдвигая рейки, захватывающие крючками зацепные штыри на основании с двух сторон, или возвращая их в исходное положение вместе с основанием и измерительной ячейкой на платформу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к методам покускового обогащения (сепарации) полезных ископаемых.

Известно, что в горнорудной массе (ГРМ) полезные компоненты (ПК) распределены крайне неправомерно: в пустой породе могут находиться куски кондиционной руды и в кондиционной руде - куски пустой породы. На основе характерных физических свойств рудных кусков они выделяются из общего потока по величине предварительно заданного сортового критерия.

Руда может обладать такими характерными свойствами, связанными с оптическими и электрическими особенностями, с наличием ядерного и рентгеновского, характеристического излучения и других.

Для достижения высокой эффективности сепарации необходимо обеспечить определение среднего содержания ПК с высокой степенью точности в каждом отдельном куске за очень короткий промежуток времени (20-150 мс).

При регистрации статистически распределенных импульсов от рентгеновского или ядерного излучения существенное влияние оказывает на точность определения среднего содержания в куске время измерения; с его уменьшением возрастает погрешность определения, что увеличивает неопределенность сортового разделения. Однако увеличивая время измерения, например, путем снижения скорости движения транспортера, мы тем самым снижаем производительность сепарации. В то же время известно, что куски с высоким содержанием ПК могут быть оценены за более короткий промежуток времени при той же погрешности.

В качестве ближайшего аналога способа сортировки кускового минерального сырья взят способ, описанный в авт. св. N 1500396, кл. B 07 C 5/346, 1987, заключающийся в формировании рассредоточенного потока кусков сортируемого материала, определении величины разделительного признака кусков материала и в сортировке кусков материала с помощью исполнительного механизма.

Недостатком предложенного способа является отсутствие учета вариации погрешности определения среднего содержания ПК в каждом куске. Способ не учитывает влияние неравномерности распределения ПК в виде вкрапленностей и зерен по поверхности отдельного куска и внутри его.

В качестве ближайшего аналога для устройства сортировки кускового минерального сырья выбрано устройство, описанное в авт. св. N 971525, кл. B 07 C 5/346, 1981, содержащее питатель, средство для формирования рассредоточенного потока кусков сортируемого материала, узел облучения, узел регистрации, счетно-измерительный блок и сортирующий узел.

Все сепараторы кускового минерального сырья выполняют сортировку по прямому или косвенному признаку, свойственному ПК, а не по среднему содержанию во всем куске, так как не существует автоматических устройств для выполнения градуировки всего сортировочно-измерительного комплекса и сохранения этих же моделей кусков для многократного использования.

В большинстве случаев существующие сепараторы разделяют ГРМ на два сорта, но при обогащении комплексных руд или руд, содержащих примеси, отрицательно действующих на технологию переработки, возникает необходимость выделения трех и более сортов.

Широкого применения не получили сепараторы, основанные на активационном способе определения содержания ПК, из-за отсутствия простых конструкционных решений с высокой производительностью.

Перечисленные выше недостатки известных технических решений, используемых при покусковой сортировке минерального сырья, определили техническую задачу создания способа и устройства сортировки кускового минерального сырья, которые позволили бы повысить эффективность сортировки за счет снижения погрешности определения содержания ПК, оперативного использования автоматического градуирования, более дробного сортового разделения комплексных руд, а также широкого применения сортировки, основанной на активационном анализе.

Указанная техническая задача решается заявляемой группой изобретений, согласно которым достигается высокий технический результат от их использования, благодаря определению среднего содержания с заданной погрешностью в каждом сортируемом куске, путем измерения величины физического эффекта в течение времени, соответствующему минимальной статистической погрешности, измерение каждого куска со всех сторон и учет его размера, градуирование измерительной аппаратуры с учетом специфики конструкции сепаратора.

Сущность заявляемых изобретений, обеспечивающих решение поставленной задачи с достижением указанного технического результата, заключается в следующем.

Согласно заявляемым изобретениям предлагается способ сортировки кускового минерального сырья, заключающийся в формирований рассредоточенного потока кусков сортируемого материала, определение величины разделительного признака кусков материала и сортировку кусков с помощью исполнительного механизма, отличающийся тем, что для формирования рассредоточенного потока сортового материала поступающие куски последовательно-параллельно раскладывают на вращающемся диске в индивидуальные измерительные ячейки, а для определения величин разделительного признака производят облучение каждого куска своим источником, вращая при этом кусок вокруг своей оси, измеряют физический эффект, накапливают в памяти информацию отдельно для каждого куска, а разделение кусков материала производят последовательно в несколько этапов, для чего перед первым узлом сортового разделения, именно для каждого куска, сначала оценивают величину статической погрешности измерения, сравнивают ее с заданным значением и при превышении продолжают накапливать информацию дополнительно к предыдущей, а вычисленную скорость счета по предыдущей информации хранят и перед следующим узлом сортового разделения, сравнивают ее с дополнительно накопленной и так по достижении заданного значения погрешности измерения, затем определяют среднее содержание полезного компонента в куске по экспериментальной зависимости, установленной путем измерения градуировочных моделей с известным содержанием основных, сопутствующих и мешающих элементов и с известными размерами.

Способ, отличающийся тем, что при активациониом методе сортируемые куски, разложенные в измерительные ячейки, в процессе вращения на диске и вокруг оси облучают от общего источника излучения, установленного на оси вращения диска, через свои для каждой ячейки коллиматоры и при перекрывании их экранами-отсекателями измеряют эффект активации.

Устройство для сортировки кускового минерального сырья, содержащее питатель, средство для формирования рассредоточенного потока кусков сортируемого материала, узел облучения, узел регистрации, счетно-измерительный блок и сортирующий узел, отличающийся тем, что средство для формирования рассредоточенного потока кускового материала содержит конусный раскладчик и размещенный под раскладчиком приводной ротор, выполненный в виде установленного с возможностью вращения вокруг вертикальной оси диска, с размещенными на нем ячейками для сортируемого материала, которые установлены на вставляемые в пазы на вращающемся диске пластины-основания, причем для зажима сортируемого куска предусмотрены два конусных колпачка, один из которых жестко закреплен на конце подвижной части телескопической оси, выходящей сверху на основание, неподвижная часть вертикальной оси, закрепленная на подпружиненной горизонтальной оси в отверстий на основании, выходит снизу с зубчатым колесом, другой конусный колпачок, размещенный сверху относительно местоположения куска, закреплен шарнирно на конце другой вертикальной подпружиненной оси, установленной соосно нижней, вставленной в отверстие на нависающей части скобы, подвешенной на горизонтальном, подпружиненном валу, оканчивающемся с обеих сторон кулаками, выходящими в прорези наружу снизу под основанием, скоба содержит подвижную в своей прорези платформу с источником и детектором, связанную шарнирно с одним плечом подпружиненного коромысла, другое плечо которого прижато к волнообразной кромке кольца, соединенного с неподвижной частью телескопической оси и имеющего возможность вращения вместе с куском, вертикальная ось на скобе связана рычагами, шарнирно подвешенными на проушинах, имеющих возможность поджимать вверх подпружиненный конусный колпачок при отклонении скобы, с двух второй от траектории движения зажатого куска шарнирно подвешены направляющие лотки в виде полых усеченных конусов, причем ближние к куску лотки подвешены шарнирно в вилках и шарнирно закреплены под основанием, причем вилки на своих нижних концах содержат скошенные ножки, связанные между собой тягами, другие, удаленные от сортируемого куска, подпружиненные лотки закреплены, один шарнирно на неподвижной вилке, другой - на неподвижной рамке, причем концы этих лотков опираются на подпружиненные вертикальные штоки, другими концами выходящими наружу под основание, на рамке с установленным в ней лотком и расположенной с внешнего края вращающегося диска крепится сверху параллелограммо-реечный механизм с зубчатой рейкой наверху, шарнирно связанный с одним концом коромысла, выходящим другим концом через прорезь наружу под основание и имеющим возможность при отклонении поднимать зубчатую рейку, перед местоположением зажатого куска на основании закреплена вертикальная подпружиненная ось, содержащая на верхнем конце совкообразные сбрасыватели, расположенные под углом один к другому, а на нижем, размещенным под основанием, конце закреплен двугранный угол с прорезью по центру.

Устройство, отличающееся тем, что под вращающимся диском равномерно по окружности неподвижно установлены отклоняющие платформы, перемещаемые шаговым двигателем с набором кулаков, имеющих возможность взаимодействовать с выступающими под каждым основанием гранью угла сбрасывателя, кулаком скобы, ножкой вилки, штоком крайнего лотка и концов коромысла зубчатой рейки.

Устройство, отличающееся тем, что раскладчик кусков содержит транспортер с двумя барабанами, связанными лентой с отверстиями для укладки кусков, причем один из барабанов через вал и электромагнитную муфту соединен с зубчатым колесом, имеющим возможность взаимодействовать с приподнятой зубчатой рейкой над рамой направляющего лотка, через шестерню, цепную передачу и вал с крипошипом, поворачивающим кулису в виде закрепленной шарнирно втулки с расположенным внутри ее подпружиненным штоком, на одном конце которого установлен ролик, прокатывающийся по кулаку с профилем, позволяющим обогнуть выпуклость барабана, а на другом конце шарнирно укрепленными схватами, связанными с другим подпружиненным штоком, опирающимся свободным концом на кулак с профилем, обеспечивающим захват куска с транспортера, его удержание при укладке на нижний конусный колпачок, отпускание при его зажатии скобой с верхним конусом на измерительной ячейке.

Устройство, отличающееся тем, что барабаны раскладочного транспортера закреплены на несущей балке, связанной тягой с одним концом коромысла, другой конец которого соединен с подвижным участком горизонтальных направляющих, передвигаемым на дугах по роликам, имеющим возможность устанавливать расположенный на нем бункер для выпуска кусков, моделей кусков или принимать куски с раскладочного транспортера.

Устройство, отличающееся тем, что над раскладочным транспортером подвешены горизонтальные направляющие с установленными в ряд бункерами и имеющими внизу выпускные течки с крышками-отсекателями, связанными с подпружиненным коромыслом, свободный конец которого имеет возможность взаимодействовать с выступами на боку барабана раскладочного транспортера и, поворачиваясь, открывать течку с одновременным вводом изогнутого края крышки в щель на течке для удержания оставшихся кусков в бункере, все бункера соединены тросом с реверсивным двигателем.

Устройство, отличающееся тем, что оно содержит узел съема и установки оснований с измерительными ячейками, имеющий платформу на транспортной тележке, установленной на криволинейных направляющих, позволяющих приближать платформу к вращаемому диску, тележка шарнирно соединена подпружиненным телескопическим водилом с двигателем, причем на платформе с прорезью по центру и катками на ее краях, в соответствии с шириной основания измерительной ячейки, установлены выдвижные рейки с ограничителями, на выдвигаемом ее конце шарнирно закреплены двусторонние крючки, связанные тягами с подпружиненными рычагами, свободные плечи которых упираются в бортики на платформе, имеющие длину, позволяющую изменять направление отклонения рычагов и крючков в крайних положениях реек, на других концах, жестко соединенных перекладиной, установлены штыри, входящие через прорези одних плеч коромысел, валы которых закреплены на платформе, с двух сторон от прорези с катками, а их другие плечи выходят снизу под платформой в разные направлениях и имеют возможность взаимодействовать с поворотными уголками-стойками, выдвигая рейки, захватывающие крючками зацепные основании с двух сторон или возвращая их в исходное положение вместе с основанием и измерительной ячейкой на платформу.

Указанные технические результаты достигаются благодаря тому, что в заявляемом способе и устройстве для его осуществления каждый сортируемый кусок подвержен анализу с использованием физических, бесдисперсионных методов со всех сторон и до тех пор, пока погрешность измерений не достигнет заданного значения. Сопоставляя значение среднего содержания ПК с соответствующими значениями порогов сортового разделения с помощью специальных сбрасывателей, взаимодействующих с неподвижными клаками, которые направляют сортируемый кусок в соответствующий кольцевой бункер. Снижение погрешности измерений, за счет увеличения времени, снижает производительность, но использование большого количества однотипных измерительных ячеек не снижает эффективности работы сепаратора. Разбиение комплексных руд на несколько сортов, исключая пустую породу, с учетом величины среднего содержания, позволяет применять более гибкую технологию извлечения ПК. Использование большого количества однотипных ячеек облучения и регистрации, смонтированных на идентичных платформах-основаниях, позволяет широко применять автоматизацию процесса съема и установки их, без нарушения работы сепаратора. С помощью устройств, зажимающих кусок в ячейке измерения, можно определять поперечный его размер, а по величине интенсивности однократно-рассеянного излучения источника можно оценить приблизительно площадь куска сбоку и его плотность, что позволит повысить точность оценки среднего содержания ПК в каждом отдельном куске.

Изобретение обретение поясняется фиг. 1 - 13.

На фиг. 1 представлена общая схема расположения основных узлов (вид сверху) на вращающеюся диске в отсутствие конусного раскладчика, с учетом общего расположения механизма съема неисправных измерительно-разделительных ячеек (ИРЯ) без остановки работы сепаратора.

На фиг. 2 приведена общая схема сепаратора (вид сбоку) с двумя отдельными, по-разному ориентированными ИРЯ, а также здесь дано пространственное расположение конусного раскладчика и приемных кольцевых бункеров для рассортированной ГРМ.

На фиг. 3 приведена отдельно конструкция ИРЯ (вид спереди).

На фиг. 4 - конструкциям ИРЯ (вид сверху) с обнажением части основания, показывающего конструкцию отклоняющих кулаков.

На фиг. 5 и 6 дана конструкция ИРЯ (вид сбоку), когда измеряется кусок и когда кусок сброшен.

На фиг. 7 и 8 приведена схема сепаратора (вид сбоку и вид сверху) с использованием активационных методов.

На фиг. 9 и 10 показана схематическая конструкция раскладочно-градуировочного комплекса (РГК) (вид сверху и вид сбоку).

На фиг. II и 12 изображена конструкция узла съема неисправного ИРЯ и установка исправного на вращающемся диске работающего сепаратора (вид сверху и вид сбоку).

На фиг. 13 приведена блок-схема узла регистрации со счетно-решающим блоком.

Предлагаемый способ сортировки ГРМ заключается в том, что массопоток кусков последовательно-параллельно раскладывается в индивидуальные ИРЯ, где они закрепляются и вместе со своими облучателем и детектором коллективно вращаются на общем основании. В процессе общего вращения каждый кусок индивидуально вращается вокруг оси закрепления и облучается или взаимодействует с определенным физическим полем (рентгеновское, нейтронное, гамма-излучение, электромагнитное излучение в оптическом диапазоне и др.) и регистрируется определенный признак, связанный с содержанием ПК, с накоплением информации. Перед первым узлом сортового разделения (УСР) определяется статистическая погрешность измерения, величину которой сопоставляют с заданным значением, если она превосходит, то регистрацию продолжают, запомнив предыдущий результат измерений. Перед следующим УСР определяют среднее значение признака сортировки и путем сопоставления с предыдущим усредненным значением оценивают погрешность и сравнивают ее с величиной заданной погрешности. Таким образом продолжают вести измерение признака, оценивая погрешность измерения перед каждым УСРом с накоплением предыдущих результатов, пока она не станет меньше заданной величины. По экспериментальной зависимости из градуировки оценивают среднее содержание ПК в куске и определяется сорт, в соответствии с которым срабатывает УСР и направляет кусок в соответствующий кольцевой бункер.

Способ покусковой сортировки с использованием активационных или люминесцентных методов возбуждения характерных для ПК свойств заключается в периодическом облучении каждого куска, вращающегося коллективно на диске и вокруг оси крепления, от общего источника излучения через индивидуальные для каждого куска коллиматоры, которые периодически перекрываются экранами-отсекателями. В период перекрытия ведут измерение физического признака ПК и его накопления индивидуально отдельным детектором для каждого куска. Время облучения, время "остывания" и регистрации определяется предварительно для ПК. В процессе измерения между УСРами также ведется оценка погрешности, сопоставляемая с заданным значением и потом определяется среднее содержание ПК в куске, по которому и выполняется сортовое разделение.

Определение среднего содержания ПК в каждом куске осуществляется с использованием экспериментальных зависимостей, установленных на основе измерений в условиях сепаратора градуировочных моделей или эталонов кусков, в которых предварительно определяют содержание ПК с высокой степенью точности или их изготовляют в виде связанных искусственных смесей, близких по вещественному к сортируемой ГРМ. Модели изготовляют партиями с различным содержанием ПК, включая нулевую (фоновую). Одна из партий моделей с одинаковым содержанием имеет разделение по крупности, чтобы установить экспериментальную зависимость от размера кусков. Для определения влияния мешающих элементов изготовляют модели, где присутствуют отдельно только эти элементы.

Более детально способ сортировки минерального сырья имеет в своем составе следующие основные блоки и узлы:

измерительно-разделительная ячейка (ИРЯ) с узлом сортового разделения (УСР1);

раскладочно-градуировочный блок (РГБ);

узел съема неисправных ИРЯ и установка исправных без остановки работы сепаратора (УСУ);

измерительно-аналогическая аппаратура (ЯДА).

Все узлы и блоки сепаратора установлены и подвешены на диске 1, сверху над ним и снизу под ним (фиг. 1 и 2), жестко скрепленном с помощью спиц 2 с осью 3. Спицы связаны между собой планками 4, являющимися упорами для радиально-подвижных прямоугольных пластин-оснований 5. Пластины 5 в пазах 6 равномерно распределены по диску 1. В отверстии на каждой пластине 5 установлены подпружиненные горизонтальные оси 7, ориентированные в направлении вращения диска (фиг. 3 и 4). На оси 7 по центру установлена вертикальная телескопическая ось 8. На верхнем подвижном и подпружиненном конце оси 8 закреплен конусный колпачок (конус) 9, а на нижнем конце оси 8 жестко закреплено зубчатое колесо 10, снизу под пластиной 5. На неподвижной части вертикальной оси 8 закреплено кольцо II, имеющее волнообразную верхнюю кромку и расположено оно выше поверхности пластины 5. Впереди по ходу вращения диска 1 на горизонтальном подпружиненном валу 12 по центру закреплена скоба 13, нависающая над конусом 9. На концах вала 12 жестко установлены кулаки 14, через прорези в пластине 5 выходящие наружу со скосом в сторону вращения диска 1. На скобе 13 сверху в отверстии закреплена вертикальная ось 15, соосно оси 8 и имеет на конце конус 16 (фиг. 5 и 6). Часть оси 15, выходящая над скобой 13, связана через двуплечие рычаги 17, тяги 18, с рычагами 19, подвешенными на проушинах 20, на скобе 13. В скобе 13 находится прорезь 21, имеющая форму и размер, соответствующий приблизительно поверхности куска, в которой установлена площадка 22 с закрепленными на ней источником физического поля 23 (радиоизотопы ¹⁰⁹Cd, ⁵⁵Fe, ^119mSn, и другие или источник света), а также детектор 24 (пропорциональный счетчик, сцинтиллятор, фотодиод, ФЭУ и другие). Площадка 22 шарнирно соединена с одним плечом коромысла 25. Другое подпружиненное плечо, через ролик опирается на волнообразную кромку кольца II. С другой стороны, в плоскости осей 8 и 15, на пластине 5 находится вертикальный вал 26, на верхнем конце которого под углом друг к другу закреплены совкообразные сбрасыватели 27, имеющие снизу прорези для введения их через ось 8 под конус 9. Снизу, под пластиной 5 на валу 26, закреплен двугранный угол 28, ориентированный в направлении вращения диска 1. С двух сторон от сортируемого куска 29 расположены направляющие лотки 30 и 31 в форме входящих друг в друга усеченных конусов. Ближайший к куску 29 лоток подвешен шарнирно на вилке 32, которая пружинами 33 удерживается вертикально. Каждая вилка 32, через прорезь в пластине 5, шарниром 34 закрепляется снизу и оканчивается ножкой 35 со скосом. Ножки 35 лотков 30, слева и справа, шарнирно соединены между собой тягой 36. На лотках 30 имеются вырезы 37, чтобы могли проходить сбрасыватели 27 к куску 29. Лоток 31, ближний к оси 3, закреплен на неподвижной вилке 38 и с помощью пружин 39 удерживается в наклонном положении. Лоток 31, закрепленный с краю диска 1, шарнирно крепится на неподвижной рамке 40 .Окончание лотков 31 опирается на подпружиненные штоки 41, выходящие снизу под пластины 5. На рамке 40 сверху, шарнирно, через рейки 42, закреплена зубчатая рейка 43, образующая параллелограммно-реечный механизм. Рейка 43 шарнирно связана с плечом коромысла 44, другое плечо которого, с роликом на конце, выходит снизу под пластину 5. УСР кусков 29 равномерно расположены снизу под вращающийся диском 1. Количество таких УСР определяется скоростью вращения диска 1, значением критерия сортового разделения и величиной заданного значения погрешности измерения в каждом куске. Все УСР идентичны по конструкции и содержат направляющие 45, в пазах которых находится платформа 46, соединенная с шаговым двигателем 47, ступенчато изменяющим в двух направлениях положение пластины 46.

На пластине 46 закреплены кулаки, в разном положении и имеют они разные размеры. По центру, в соответствии с прорезью на угле 28, установлен кулак 48, ответственный за срабатывание сбрасывателей 27, кулаки 49 или 50, симметрично с двух сторон, путем воздействия на ножку 35, отклоняют вилку 32 с лотком 30. Один из кулаков 51 взаимодействует с кулаком 14, поворачивает и удерживает скобу 13. Один из кулаков 52 воздействует на один или другой шток 41. Кулаки 53 через коромысло 44 поднимают зубчатую рейку 43. Все кулаки скреплены с плитой 46 и имеют возможность изменения своего положения путем перемещения в пазах 54.

За УСР, сортирующим куски ГРМ, расположен такой жe узел, предназначенный для укладки и снятия градуировочных моделей. Он имеет два положения. В его состав входит такая же плита 46 в направляющих 45 и шаговый двигатель 47, но на плите 46 только два кулака 51 и 53, на положение укладки моделей и на положение снятия.

Между УСР неподвижно установлены отрезки зубчатых дуг 55, имеющие возможность взаимодействовать с зубчатыми колесами 10 и вращать их, а вместе с ним кусок 29 на осях 8 и 15 при вращении диска 1.

Лотки 31 своей конструкцией и ориентировкой направляют куски ГРМ 29 в кольцевые бункеры 56, имеющие наклонное дно, чтобы куски через течки попадали на сортовые транспортеры 57.

На фиг. 7 и 8 показано конструктивное исполнение сепаратора с применением активационных методов. В нем сохраняются все те же элементы, но источник 23 будет общий для всех ИРЯ. Он может находиться подвижно на оси 3 или неподвижно внутри ее, где через коллиматоры 58, вращающиеся совместно с пластинами 5 на диске 1, направлены каждый на свой кусок 29. В качестве источника 23 можно использовать мишень-конвектор, взаимодействующую с потоком электронного ускорителя, чтобы получить поток высокой плотности тормозного гамма-излучения или поток нейтронов. При этом поток излучения должен иметь изотропное, пространственное распределение. Для измерения активационных эффектов, после воздействия первичного излучения, в каждом коллиматоре 58 имеется вырез 59, в который периодически при вращении диска 1 входит неподвижно подвешенный экран-отсекатель 60, длина которого определяется временем измерения. Расположение коллиматора 58 для непосредственного воздействия первичного излучения на кусок 29 может осуществляться или через открытое пространство лотков 30 и 31, как показано на фиг. 7 и 8 (возможно с подъемом их концов), или сверху через специальные вырезы и в лотках 30.

Как показано на фиг. 9 и 10, куски 29, находящиеся в бункере 61, поступают через вибролоток 62 на центр конуса 63, опирающегося на подвешенное на элементах конструкции 64 основание 65. На нескольких желобах 66, установленных над вращающимся конусом 63, куски 29 выстраиваются в ряд. Наклонные желоба, нисходящие с конусного раскладчика на конце, имеют поворачивающийся с помощью мотора 67 через редуктор 68, лоток 69.

Магазинные бункера 70, подвешенные на роликах 71, имеют возможность перемещаться по горизонтальным направляющим 72. Один из бункеров является пустым, через который пропускается сортируемая ГРМ, одновременно выполняющий функцию выравнивания потока кусков при их по одиночной подаче. Бункера 70 могут перемещаться в двух направлениях с помощью двигателя 73, через редуктор 74, барабан 75, тросом 76 на направляющих роликах 77. Причем на тросе 76 закреплены по две пластины 78 против каждой кромки борта бункера 70 с пластиной 79, где есть прорезь для прохождения троса 76. В средней части направляющих 72 имеется участок разрыва, который подвешен к одному плечу коромысла 80. Этот участок вместе с установленным на нем бункером может опускаться или подниматься по траектории, заданной направляющими фигурными брусьями 81, скрепленными поверху балками 82, и роликами 83. Другое плечо коромысла 80 соединено с помощью тяги 84 с несущей балкой 85 транспортера. Коромысло 80 поворачивается с помощью двигателя 86 через редуктор 87, укрепленный на несущих элементах конструкции 64. На балке 85 закреплены барабаны 88 и 89, соединенные лентой 90, имеющей по центру с определенным шагом отверстия 91, для помещения кусков ГРМ 29. Барабаны 88 и 89 имеют проточку по центру, чтобы укладываемые куски 29 на ленту сразу же входили в надежное зацепление и не скатывались. Между лентой 90, под несущими роликами 92, расположен желоб 93 для удаления кусков, размер которых меньше отверстия 91. Барабаны 88 и 89 имеют по краям выступы 94 для взаимодействия с перфорацией ленты 90, чтобы обеспечить жесткость связи их между собой.

Барабан 88, через вал 95, электромагнитную муфту (ЭММ) 96 воспринимает вращение от зубчатого колеса 97, которое контактирует с зубчатой рейкой 43, после ее подъема коромыслом 44 через шестерню 98, вал 99, цепную передачу со звездочками 100 и 101 и вал 102. Вращение зубчатого колеса 97 передается на кривошип 103, образующий кривошипно-кулисный механизм (ККМ) вместе с втулкой 104, подвешенной на оси 105, с закрепленной над рейкой 106 с прорезью, по которой двигается конец кривошипа 103. Внутри втулки 104 проходит полый подпружиненный шток 107, на одном конце которого закреплен ролик 109, прокатывающийся по неподвижному кулаку 108. На другом конце штока 107 установлены схваты 110 в виде "клещей". Одни их концы обхватывают кусок ГРМ 29, а другие через подпружиненный шток III, проходящий через шток 107, выходят в его прорези на конце в виде ролика 112, опирающегося на свой неподвижный кулак 113 с профилем, обеспечивающим поочередное разжатие и сжатие охвата при съеме куска 29 на транспортере и при установке в ИВЯ, на конусе 9.

На неподвижных элементах несущей конструкции 64 подвешено зубчатое колесо 114 на оси 115, находящееся в прорези, и связано с рычагом 116, другой конец которого опирается на конец вала 95. Вал 95 вместе с зубчатым колесом 97, ЭММ 96 и барабаном 88 имеет возможность смещаться в опорах вращения 117, когда балка 85 поднимается с помощью коромысла 80, при этом конец балки 85 опирается на неподвижный выступ 118.

С одной стороны вал барабана 89 соединен с двигателем 119, через редуктор 120 и ЭММ 121, а на другой стороне барабана 89 по окружности расположены выступы 122, периодически при вращении воздействующие на подпружиненное коромысло 123, связанное с затвором 124, открывающим течку бункера 70. Затвор 124 выполнен в виде шарнирно подвешенной, изогнутой площадки, которая при открывании течки другим изогнутым концом входит в щель на течке и отсекает поток поступающих кусков.

Под лентой 90 в зоне барабанов 88 и 89 установлены подпружиненные пластины 125 и 126 на осях 127 и 128. Пластины установлены так, чтобы при подаче кусков из бункера 70 пластина 126 опустилась в проточку барабана 89 и куски поочередно устанавливались в отверстия 91 и транспортировались. Пластина 125 в то же время должна быть приподнята и прижата к транспортерной ленте 90, чтобы куски 29 перед поступлением в охват 110 "выдавливались" как бы из отверстия 91 наружу. После отработки двигателя 86 и поворота коромысла 80 с помощью реек 129 и 130, укрепленных на пластинах 125 и 126, взаимодействующих с выступами 131 и 132, прижимают пластину 125 к проточке барабана 88, а пластину 126 к ленте 90.

Для исключения случайного выпадания кусков 29, транспортерная лента 90 с двух сторон ограждена щитками, на конце которых шарнирно подвешена заслонка 133 над барабаном 88.

Съем неисправного ИРЯ и установка исправного осуществляется механизмом, смонтированным на платформе 134, установленной на тележке 135, передвигаемой по криволинейным направляющим 136. Платформа 134 через шарнир 137 соединена телескопическим подпружиненным водилом 138 с зубчатым колесом 139, вращаемым двигателем с редуктором 140.

На платформе 134, имеющей по центру вырез, с катками 141 по краям для приема пластин 5, с двух сторон установлены выдвижные рейки 142 с направляющими ограничителями 143. Рейки 142 на дальних концах от диска 1 связаны перекладиной 144.

На выдвигаемых концах реек 142 шарнирно закреплены двусторонние крючки 145, связанные тягами с подпружиненными двуплечими рычагами 146, установленными на других концах реек 142. Свободные концы рычагов опираются в бортик 147 на платформе 134.

На каждой рейке 142 в конце у перекладины 144 установлены вертикальные штыри, соединяющие продольной прорезью плечо 148 коромысла. Другое плечо 149 для одного и другого коромысла по разному ориентированы и выходят снизу под платформой 134 через вертикальные валы 150. Плечи 149 при движении платформы 134 по направляющим 136 имеют возможность взаимодействовать с установленными на горизонтальных осях, на плитах 151, угольниками 152. На торцевой части пластин 134, обращенной к пластине 5, укреплены две планки 153 с отверстиями, чтобы в них входили из секторов с диска 1 подпружиненные фиксирующие штанги 154. На каждой штанге 154 с плавным сходом расширения, удерживающие подпружиненные засовы 155, запирающие пластину 5 между секторами диска 1. Другим концом каждая штанга 154 упирается в кулак 156, жестко закрепленный на конце оси, вращающейся на каждой спице 2. На другом конце оси жестко крепится крестовина 157. На уровне расположения крестовин 157 установлены выдвигаемые с помощью двигателей 158 и 159 поворотные штыри, обеспечивающие возможность поочередного поворота крестовин 157 и с ними кулаков 156 на 90^o.

Для обеспечения зацепления пластин 5 с крючками 145 и вытягивания их на катки 141 платформы 134, на каждой пластине 5 имеются штыри 160.

Для управления перемещением платформы 140 с помощью двигателя 140 на краях направляющих 136 расположены концевые выключатели 161 и 162.

В состав ИАА входит: детектор 24 с линейным усилителем 163, кодирующая схема 164, схема 165, определяющая поперечный размер куска 29 между конусами 9 и 16, блок стабилизированного питания 166 и разъем 167, одна часть которого установлена на пластине 5, другая - на перекладине 4. Вся информация в коде передается через общий коллектор 168 на декодер 169, она распределяется в памяти 170, связанной со счетной схемой 171. Работа схемы 171 задается программой и синхронизируется считывающим блоком 172, определяющим адрес ИРЯ по коду на пластине 173, жестко закрепленной на перекладине 4. По сигналу со схемы 171 в схеме 174 вырабатываются управляющие сигналы на двигатели 47, 67, 86, 119, 140, 158 и 159. Питание всей ИАА осуществляется схемой 175.

Сортировка кускового минерального сырья на сепараторе может быть представлена в виде последовательности операций, определяющих такие три основных этапа: градуирование ИАА; сепарация рядовой ГРМ; снятие и установка отдельной ИРЯ для ремонтно-регулировочных работ без остановки сепаратора.

В качестве примера рассмотрим вариант сортировки ГРМ с использованием характеристического рентгеновского излучения. Источником 23 может быть радиоизотоп ¹⁰⁹Cd, детектором 24 - пропорциональный счетчик СИ-11Р-3. С таким источником и детектором можно определять элементы, входящие в ПК, с Z=20-42 (от кальция до молибдена).

Для градуирования используется 4-6 бункеров с моделями кусков 29 одного размера, но различного содержания ПК и 4-6 бункеров с моделями одного содержания, но с различными размерами. Кроме того, по одному бункеру, где присутствует отдельно мешающий или сопутствующий элемент.

Последовательность работ при градуировании всех ИРЯ следующая.

Убираем из пустого бункера 70 лоток 69, включив мотор 67 через редуктор 68. Включаем двигатель 73, через редуктор 74, поворачивается шкив 75 и трос 76 через ролики 77 перемещает бункера 70 по направляющим 72. Когда ролики 71 первого бункера 70 с фоновыми моделями кусков встанут на разорванный участок направляющих 72, над барабаном 89 и включается двигатель 119, вращающий через редуктор 120 и ЭММ 121 барабан 89, но перед этим ЭММ 96 снимает барабан 88 с зацепления с зубчатым колесом 97. При вращении барабана 89 коромысло 123 взаимодействует с выступами 122, периодически открывает затвор 124 и выпускает по одной модели прямо в отверстие 91 на транспортерной ленте 90. Пластина 126 на оси 128 подпружинена и утоплена в проточке барабана 89. После заполнения моделями всей ленты 90 до заслонки 133, двигатель 119 останавливается. ЭММ 121 снимает, а ЭММ 96 восстанавливает соответствующие зацепления. Включается двигатель 47 только для градуировочного разделительного узла. Платформа 46 выдвигается в пазах 45 вместе с кулаками 51 и 53. Кулаки 51 взаимодействуют с кулаком 14 и отклоняют скобу 13, рычаг 19 на проушине 20 входит в прорезь с выступом на пластине 5, отклоняется и через тягу 18 поднимает рычаг 17, а с ним и ось 15 с конусом 16 на конце. С небольшим запаздыванием кулак 53 отклоняет коромысло 44, действующее через рейки 42 на зубчатую рейку 43 и приподнимает ее. Поднятая рейка 43 контактирует с зубчатым колесом 97 и через ЭММ 96 и вал 95 поворачивает барабан 88 на один шаг, смещая ленту 90 с моделями. Одновременно с барабаном 88 вращение передается шестерне 98 и через вал 99, звездочки 100 и 101, вал вращает кривошип 103. Он через рейку 106 поворачивает на оси 105 втулку 104, с ней и подпружиненный шток 107 со схватами 110, где зажат кусок модели. Ролик 109 прокатывается по кулаку 108 и модель в схватах 110 огибает барабан 88 и опускается на конус 9, повернутый диском 1. Ролик 112, взаимодействуя с кулаком 113, смещает шток III и тем самым раскрывает схваты 110. Одновременно кулак 51 перестает действовать на кулак 14 и скоба 13 поворачиваться на оси 12, а конус 16, опустившись через систему тяг и коромысел 17 - 20, зажимает модель. При вращении вала 102 кулиса 106 с втулкой 104 поднимает заслонку 133 и в раскрытые схваты 110 попадает новая модель куска 29. В этот момент оканчивается действие кулака 53, зубчатая рейка 43 опускается и зубчатое колесо 97 останавливается.

После загрузки ИРЯ моделью, адресная пластина 173 попадает в зону считывания 172, где включается схема регистрации спектрометрической информации и ее накопление в памяти 170. Сюда же заносится и результат измерения размера модели (расстояние между конусами 9 и 16) из блока 165.

В процессе вращения диска 1, зубчатое колесо 10, периодически соприкасаясь с отрезками зубчатой дуги 55, поворачивает через ось 8 измеряемую модель. Одновременно вращается и кольцо 11, его волнообразная кромка периодически поднимает и опускает коромысло 25, которое перемещает по прорези 21 площадку 22, с установленными на ней источником 23 и детектором 24. По окончании отрезка дуги 55 вычисляется скорость счета в каждом спектральном канале (n₁, n₂, ..., n_n) и относительная статическая погрешность :



где N - количество накопленной информации за время измерения t.

Значения ₁,₂, ... ,_n сопоставляют с заданным и, если они превышают его, продолжают накапливать информацию на следующем отрезке зубчатой дуги 55. Аналогично по ее окончании вычисляют среднюю скорость счета, с учетом предыдущих накоплений информации, в каждом спектральном канале. Сопоставляя величины скоростей счета, оценивают погрешность измерений и сравнивают с заданными значениями. Таким образом продолжают до тех пор, пока она не станет меньше.

По полученным с заданной погрешностью скоростям счета в спектральных каналах оценивают вклад рассеянного излучения источника :



где n^c₁^p,n^c₂^p, ... n^c_n^p - средняя скорость счета в первом, втором,..., n-ом спектральном канале,

n^c_r^p - средняя скорость счета в канале рассеянного излучения источника 23.

Результаты вычислений коэффициентов ,₂,_n заносятся в память.

В такой же последовательности происходит укладка моделей кусков и измерение их с определением коэффициентов ^j₁,^j₂, ... ^j_n для каждой ИРЯ.

После заполнения всех ИРЯ двигатель 47 реверсируется и кулаки 51 и 53 возвращаются в исходное положение.

Для уборки уже промерянных моделей включается двигатель 86, поворачивающий коромысло 80 и через тягу 84 поднимает конец балки 85, а участок направляющих 72 с бункером 70 опускает, прокатывая направляющие 81 по неподвижным роликам 83. Поворачиваясь, балка 85 опирается на выступ 118 и поднимает вал 95 вместе с зубчатым колесом 97, ЭММ 96 и барабаном 88 в прорези 117. Конец вала 95 поворачивает коромысло 116 с зубчатым колесом 114, закрепленным на оси 115 и связанным с зубчатым 97. Теперь с зубчатой рейкой 43 будет взаимодействовать зубчатое колесо 114.

При подъеме балки 85 бункер 70 опустится так, чтобы барабан 89 нависал над ним. Рейка 129 упирается в выступ 131 и поворачивает пластину 125 на оси 127 и вводит ее в прорезь барабана 88, обнажая отверстие 91 на ленте 90, в зоне действия схвата 110. Пластина 126 на оси 128 через рейку 130, взаимодействующую с выступом 132, прижимается к ленте 90 и поднимающие ею модели кусков будут выдавливаться и падать в бункер 70.

При повороте балки 85 изменяется положение кулаков 108 и 113 так, чтобы схваты 110 с моделью несколько дальше надвигались на барабан 88.

После перестройки РГБ включается двигатель 47 градуировочного узла, платформа 46 смещается в другую сторону и выставляет новые кулаки 51 и 53. Теперь срабатывает кулак 53, поднимает рейку 43, которая взаимодействует с колесом 114. Колесо 114 поворачивает зубчатое колесо 97 в обратном направлении и соответственно, через ЭММ 96 и вал 95, барабан 88. Одновременно с этим через шестерню 98, вал 99, звездочки 100, 101 и вал 102 поворачивается кривошип 103, а с ним и схваты 110. Опускаясь на модель, зажатую между конусами 9 и 16, они раскрываются. В этом время срабатывает кулак 51 и поворачивает скобу 13. Модель 29 за счет подпружиненного конуса 9 приподнимается и уже движущий схват 110 сжимается именно на модели и поднимает ее, огибая выпуклость барабана 88, приподнимает заслонку между щитками 133 и потом разжимается. ЭММ 96 отключается, а ЭММ 121 включается, реверсированный двигатель 119 на короткое время через барабан 89 смещает ленту 90, чтобы поставить пустое отверстие 91 для приема новой модели 29 со следующего ИРЯ. Затем ЭММ переключают все в исходное положение и процесс съема моделей повторяется на других ИРЯ.

После завершения сбора всех моделей двигатель 47 РГБ возвращает платформу 46 с кулаками 51 и 53 в нейтральное положение. Двигатель 86 опускает балку 85 и поднимает бункер 70. Пластина 79 на кромке борта бункера устанавливается между двумя пластинами 78 на тросе 76.

Затем подается следующий бункер 70, где находятся модели с содержанием ПК - q_пк. В такой последовательности их раскладываем, измеряем накоплением результатов в памяти 170, определяем сначала _n::



где N^и₁^зм,N^и₂^зм,N^и₃^зм -количество зарегистрированных импульсов в первом, втором, . . ., n -ом спектральном канале от модели руды, за период вращения зубчатого колеса 10 по отрезку дуги 55;

N^и_r^зм - количество зарегистрированных импульсов в канале однократно рассеянного излучения источника 23.

При достижении погрешности меньше заданного значения вычисляют коэффициенты а_n, учитывающие вклад характеристического излучения ПК в первых, второй, ..., n-ый спектральные каналы:



где n^c₁^p,n^c₂^p, ... n^c_n^p - средние скорости счета в первом, втором, ..., n-ом спектральном канале,

n^c_r^p -средняя скорость счета в канале однократно рассеянного излучения источника 23.

Полученные значения коэффициентов a_n для каждого ИРЯ заносятся в память.

Таким же образом убирается рудная модель и вместо ее устанавливается модель, содержащая q₁ мешающего элемента. Аналогично выполняется укладка моделей на конусы 9 и 16 и их измерение, затем вычисляется значение b_n:



Значения этих коэффициентов для каждого ИПЯ заносятся в память ЯРЯ.

Для других мешающих или сопутствующих элементов оцениваем вклад в измерительные спектральные каналы, т.е. определяем коэффициенты C₁, C₂, ... C_n; d₁, d₂, ... d_n.

При известных значениях коэффициентов, по методу Долби из системы линейных n-уравнений вычисляют коэффициенты пропорциональности:

K₁ = f₁(a₁, a₂,... a_n; b₁, b₂, ... b_n; C₁, C₂, ... C_n);

K₂ = f₂(a₁,a₂,... a_n; b₁, b₂, ... b_n; C₁, C₂, ... C_n);

K_n = f_n(a₁, a₂, . . . a_n; b₁, b₂, ... b_n; C₁, C₂, ... C_n). Формула для расчета среднего содержания ПК в сортируемом куске j-ом ИРЯ будет введена в память в таком виде:



где: n^j₁;n^j₂, ...n^j_n -средняя скорость счета, измеренная с заданной точностью в первом (аналитическом), втором, ..., n-ом спектральном канале для j-го ИРЯ,

n^j_r - средняя скорость счета в канале однократно рассеянного излучения источника 23 для j-го ИРЯ,

n^j₁ - поправка, учитывающая отклонения размера сортируемого куска от размера модели,

n^j₂ - поправка, учитывающая вариации Z_эф сортируемых кусков.

Поправки П^j₁,П^j₂ определяются на моделях различных размеров и с различным содержанием ПК, по которым устанавливаются экспериментальные зависимости. После этого все модели кусков возвращаются в свои бункера 70, которые с помощью двигателя 73 выстраиваются в первоначальный ряд, когда над барабаном 89 нависает пустой бункер 70, в который с помощью двигателя 67 через редуктор 68 опущен конец 69 лотка 66.

Процесс укладки кусков для рядовой сортировки аналогичен укладке моделей. Измерение, накопление информации, оценка погрешности идет в такой же последовательности и потом определяют среднее содержание ПК по полученной формуле или по экспериментальной зависимости, которое сопоставляют с величиной порога сортового разделения. После этого включается шаговый двигатель 47, предназначенный только для сортировки кусков ГРМ, двигатель для ГРМ блокируется. Платформа 46 смещается в пазах 45, где она может занимать четыре положения, когда выделяются четыре сорта. Двигатель 47 может смещать платформу на два шага в одну сторону и на два шага в другую. Для примера положим, что куски 29 направляются в крайний правый бункер 56 (фиг. 2, 3 и 4). Двигатель 47 смещает платформу 46 вправо на один шаг, при этом левый кулак 51 становится на пути левого кулака 14, правый кулак 49 - против правой ножки 35, правый кулак 52 - против правого штока 41, левый кулак 5З - против коромысла 44, кулак 48 смещается вправо. Срабатывает сначала кулак 51 и освобождает кусок 29 от действия конуса 16 путем отклонения скобы 13, кулак 49 сразу же отклоняет ножку 35 вправо и тем самым приближает правый лоток 30 к куску 29, а за счет тяги 36 левый лоток 30 удаляется от куска 29. Кулак 52 поднимает правый шток 41 и тем самым поворачивает лоток 31 и нацеливает его как бы на крайний правый бункер 56. Одновременно с этим кулак 48, смещенный на шаг, давит на правую сторону двугранного угла 28, обеспечивая большое усилие на левый сбрасыватель 27, который своим вырезом воздействует на ось 8 под конус 9 и наклоняет ее вправо, повернув ее на оси 7 до упора кольца II в основание 5. Кусок 29 от удара сбрасывателя 27 по лоткам 30 и 31, ориентирующие его траекторию, попадает в крайний правый бункер 56. После сброса куска 29 действия кулаков 48, 49 и 52 прекращаются и кулак 53 воздействует на коромысло 44, поднимающее зубчатую рейку 43, взаимодействующую с зубчатым колесом 97, которое через ККМ укладывает новый кусок 29 на конус 9. В этот момент кулак 51 прекращает действовать на кулак 14 и скоба 13, за счет пружин кручения на оси 12, возвращается в исходное положение, опуская конус 16 на кусок 29 сверху. Кулак 53 воздействует на коромысло до тех пор, пока ККМ не возвратится в начальное положение.

Процесс измерения и накопления информации повторяется с новым куском ГРМ 29 на следующем отрезке зубчатой дуги 55 при продолжении вращения диска 1. В это же время к этому же считывателю 172 подходит следующая ИРЯ и опять выполняются те же операции.

Рассмотрим случай, когда кусок 29 нужно направить в ближний правый бункер 56. Двигатель 47 смещает платформу 46 на два шага вправо. Взаимодействуют кулаки 48, 50, 51 и 53. Кулак 52 не будет отклонять лоток 31, вместо кулака 49 будет работать кулак 50, а кулак 48 будет действовать только на край правой грани угла 28 и кусок 29 с меньшим усилием будет сброшен в лотки 30 и 31. В остальном весь процесс разделения будет повторяться.

Аналогично сортируемые куски ГРМ направляются в бункера, расположенные слева.

Рассмотрим сепарацию кусков ГРМ с использованием активационного метода. В качестве примера возьмем сортировку золотосодержащих руд с применением гамма-активационного анализа ПК. В результате облучения куска ГРМ тормозным гамма-излучением с энергией менее 8,0 МэВ получаем изотоп ^197mАu, испускающий гамма-излучение с энергией 278 кэВ, имеющий период полураспада 7,2 с. Работа сепаратора (фиг. 7 и 8) в активационном режиме такая же, как и в режиме рентгенорадиометрической сортировки, только отличие в том, что сначала куски 29 активируются, облучаясь источником 23 после их установки в ИРЯ, а затем, когда входит вращающийся коллиматор 58 своей прорезью 59 в неподвижно подвешенный экран-отсекатель 60, происходит регистрация и накопление информации. Таким же образом производится сброс кусков в соответствующие бункера 56.

Для обеспечения высокой производительности сепарации в работе участвует одновременно большое количество ИРЯ, которые могут выходить из строя. Обычно для их съема и установки необходимо останавливать весь сепаратор.

На фиг. II и 12 приведена конструкция УСУ, работающая в такой последовательности. Съем ИРЯ происходит по команде со схемы 171 с учетом положения пластины 173 по отношению к считывателю 172. Со схемы 174 вырабатывается сигнал, включающий двигатель 140, вращающий зубчатое колесо 139, которое через водило 138, шарнир 137 перемещает тележку 135 по направляющим 136, а вместе с ней платформу 134. Водило 138 поворачивает первый на пути уголок 152, фиксируемый пластиной 151. Более высокий конец уголка 152 взаимодействует с выступающим плечом 149 (верхнее на фиг. II коромысло). Поворот плеча 149 передается через вал 150 другому плечу 148. Это плечо, поворачиваясь, начинает перемещать рейку 142 в направляющем ограничителе 143. Одновременно о этой рейкой перемещается другая, параллельная ей (нижняя на фиг. 11), связанная перекладиной 144. Выдвигаясь, эта рейка повернет коромысло так, чтобы его плечо 149 установилось на пути следующего уголка 152, предварительно повернутого водилом 138.

На выдвигаемых концах реек 142 крючок 145 и подпружиненный рычаг 146 развернуты за счет взаимодействия его свободного плеча с бортиком 147, так чтобы при выдвижении не задевать за зацепной штырь 160 на пластине 5. Когда рейки 142 дойдут до упора и кончится действие бортика 147, рычаг 146 развернется и крючок 145 захватит штырь 160. Одновременно с приближением платформы 134 к кромке диска 1 включается, через схемы 171, 172 и 174, двигатель 158, выдвигающий поворотный штырь, который повернет крестовину 157 на 90^o, а с ней и эллипсоидальный кулак 156 с выемками для фиксации. Повернутый кулак 156 выдвигает подпружиненную штангу 154, конец которой выходит за контур диска 1 и сцепляется в отверстии пластины 153 на платформе 134. Смещенная штанга 154 позволяет выдвинуться засову 155 и отпереть пластину 5 с одной стороны. Так же происходит отпирание пластины 5 с другой стороны, когда подойдет следующая спица 2.

Повернутый водилом 138 второй уголок 152 взаимодействует повернутым плечом 149 нижнего коромысла, другое плечо 148, поворачиваясь, начинает в обратном направлении двигать обе рейки 142. Крючки 145 на их концах захватывают штыри 160 и при своем движении вытягивают из пазов 6 пластину 5. При этом рычаги 146 повернуты и удерживают бортиком 147 крючья 145 в сцепленном состоянии.

При движении пластина 5 выезжает на катки 141 на платформе 134 и перемещается так до полного извлечения. После этого срабатывает двигатель 159 и поочередно поворачивает крестовины 157 с кулаками 156, возвращает штанги 154 и засовы 155 в первоначальное положение и тем самым фиксирует соседние оставшиеся пластины 5.

Платформа 134, достигнув концевых выключателей 161, реверсирует двигатель 140 и возвращается. При этом плечо 149 поворачивает все уголки 152 в исходное положение. Платформа 134 со снятой ИРЯ, достигнув концевых выключателей 162, останавливается.

Установка отремонтированных ИРЯ на диск 1 производится в обратной последовательности. На катки 141 ставится пластина 5 с исправным ИРЯ, в зацепной штырь 160 упирается крюк 145. Двигатель 158 выдвигает штангу 154 и смещает засовы 155. Поворачиваемые плечи 149 выдвигают рейки 142, а с ними и пластину 5 в пазы 6 на вращающем диске 1. Введенная до конца пластина 5 соединяет разъем 167 и тем самым обеспечивает связь электронных блоков на ней с блоками регистрации и управления вовне. С помощью двигателя 159 происходит запирание пластины 5 на диске 1. В дальнейшем повторяются действия, как и при снятии неисправных ИРЯ.

Практическое использование предлагаемого изобретения позволит поднять на более высокий уровень технологию покускового обогащения минерального сырья. Оно позволит снизить содержание полезного компонента в хвостах продуктов обогащения.