6.3 Бөлектендіру машиналары
Бөлектендіру машиналары көп түрлерге бөлінеді. Бірақ барлығының жұмыс принципі бірдей. Олардың негізгі айырмашылығы камерадағы су әрқайсысында әртүрлі әдіспен жоғары және төмен қозғалысқа келтіріледі. Осы тұрғыдан олар мынадай типтерге бөлінеді: поршенді, поршенсіз (ауа қысымымен жұмыс істейтіндер), диафрагмалық және қозғалмалы торлы (6.2 - сурет).
6.2 – сурет – Бөлектеу машиналарының түрлерінің схемалы көріністері: а – поршенді; б – поршенсіз; в – диафрагмалық; г – қозғалмалы торлы,
1 – тік бұрышты металды корпус; 2 – тор; 3 – бөгеттің түбі; 4 – поршень; 5 – золотникті құрылғы (пульсатор); 6 – иілімді диафрагма; 7 – шток
Барлық бөлектеу машиналары тік бұрышты (жоспарда) металды корпустан (1) тұрады. Оған бөлектеу торы (2) орналасқан. Корпустың тор асты бөлігі (оның төменгі бөлігі) пирамидальды, жарты цилиндрлі немесе параболды пішінді құрайды. Поршенді (6.2 – сурет, а), поршенсіз (6.2 – сурет, б) және диафрагмалық (6.2 – сурет, в) машиналарда қозғалмайтын тор (2) орнатылған. Бөгеттің түбіне (3) дейін жетпейтін тік (вертикаль) бойлық поршенді және поршенсіз машиналарды екі бөлімге бөледі: біріншісі жұмыс бөлімі. Торда (2) минералды түйіршіктердің бөлінісі жүзеге асырылады; екіншісі поршенді (немесе ауа) бөлімі. Поршенді машинада судың шайқалысы поршеннің (4) жоғары және төмен қарай орнын ауыстыру арқылы шақырылады. Поршенсіз ауалы-золотникті бөлектеу машинасында (6.2 – сурет, б) судың шайқалысы қысылған ауа энергиясын қолдану арқылы жүзеге асырылады. Ол ауа бөліміне золотникті құрылғы (5) арқылы кіреді. Сондай-ақ, золотникті құрылғы (пульсатор) арқылы ауа машинаның ауа бөлімінен атмосфераға шығады. Ауа кірген кезде судың деңгейі бөлектеу бөлімінде ұлғаяды (өрлеме ағыс), ал ауа атмосфераға шыққан кезде судың деңгейі төмендейді (құлама ағыс). Машина ауа қысымының 15-40 кПа шамасында жұмыс істейді.
Диафрагмалық бөлектеу машиналарында (6.2 – сурет, в) судың тік (вертикальды) шайқалысы бөгетте орналасқан эксцентриктік приводпен байланған штоктың (7) және эластикті диафрагманың (6) секцияларының қозғалысы арқылы тудырылады. Қозғалмалы тордан (6.2 – сурет, г) тұратын бөлектеу машинасында су қозғалысы тордан (2) бөлінетін материалдармен бірге оның (тордың) тік бағытпен жылжуы арқылы құрылады.
МОД – 3 типті бөлектеу машинасы «үш секциялы диафрагмалық бөлектеу машинасы» (6.3 - сурет) қаңылтыр (болат) табағынан дәнекерленіп жасалған корпустан (1) тұрады. Су қозғалысы пружинаның (12) көмегімен конустық түптің (13) жоғары және төмен қарай алма-кезек жылжуы арқылы тудырылады. Конустық түптің және машинаның корпусы арасына резеңкелі диафрагма (9) орналастырылады. Конустық түптің жылжуы эксцентрикті приводтан (20), иінағаштан (11), шатуннан (14), эксцентрикті валдан (19), приводтық (18) және ауысымдық шкивтерден (17), электродвигательден (16) алынады.
Бастапқы материал тиемелеуші желоб (3) бойынша машинаның бөлектеуші торына (4) түседі. Бөлектеуші тордың астында күтіп-ұстаушы тор (2), ал одан жоғары жасанды төсекті (5) біркелкі таратуға арналған тор орналасқан. Бөлектеуші тор кермеу тақталарының (6) және сыналардың (7) көмегімен корпусқа бекітіледі. Ауыр фракциялар машинаның тор астына жасанды төсектер арқылы түсіріледі және шығару құрылғысы (10) арқылы машинаның қозғалмалы конусынан шығарылады. Жеңіл фракциялар реттеуші бөгет (8) арқылы сумен бірге ағып кетеді. Тор асты суы коллектор (15) және құбырлар бойынша машинаға жіберіледі. Қозғалмалы конусты түпті құрайтын машиналар бір – (МОД-1), екі – (МОД-2), үш – (МОД-3) және алты камералық (МОД-6) түрде шығарылады.
Диафрагмалық бөлектеу машиналары ұсақ сеппелі, яғни байытылу алдында ірілігі 3-5 мм-ге дейін ұсатылатын кендерді (қалайыны, вольфрамды, алтынды, сирек кездесетін металдар кендерін және т.б.) байытуға қолданылады.
Ірі кесекті пайдалы қазбаларды (сеппелік дәрежесіне қарай олар байытылу алдында 5-50 мм-ге дейін, ал көмір болса 100-150 мм-ге дейін ғана ұсатылады) байыту үшін ең жиі қолданылатындар ауа қысымы әсерімен жұмыс істейтін машиналар (ОМШ, ОМ, ОМК және басқалары). Олардың конструкциялары әртүрлі. Негізгі айырмашылықтары – суды жоғары бағытта көтеретін қысыммен түсетін ауаның камераға түсу жолы. Кейбірінде ауа 6.2, б – суретте көрсетілгендей бүйірде орналасқан бөлімшеге түседі, ал кейбірінде камера бір ғана бөлімнен тұрады да, ауа тор астына орналасқан ячейкаларға түседі.
6.3 – сурет - Қозғалмалы түпті МОД-3 типті диафрагмалық машинаның схемалық көрінісі: 1 – корпус; 2 – тор; 3 – желоб; 4 – бөлектеу торы;
5 – жасанды төсек; 6 – кермеу тақтасы; 7 – сына; 8 – реттеуші бөгет; 9 – резеңкелі диафрагма; 10 – шығару құрылғысы; 11 – иінағаш; 12 – пружина; 13 – конусты түп;
14 – шатун; 15 – коллектор; 16 – электродвигатель; 17 – шкив; 18 – привод;
19 – эксцентриктік вал; 20 – эксцентриктік вал
Ауа қысымы 15-40 кПа-ға жетеді және арнаулы золотникті қондырғы (пульсатор) арқылы үзілісті түседі. Үзіліс аралығы тәжірибе жүргізілу нәтижесінде анықталады. Золотник ашылып ауа түскенде ол суды қысып жоғары көтереді, ал жабылған кезде қысым атмосфералық шамаға дейін азайып, су деңгейі бұрынғы орнына келеді.
Ауа қысымын жеткілікті және кең шекте өзгертуге болатындығына байланысты бұл машиналар өте өнімді. Кен түсетін тор ауданы 24-32 м2 етіп жасалса, өнімділік сағатына 1000 тоннаға дейін жетеді. Бұл машиналар кең шекті ірілікке (кен байытылса 5-50 мм, ал көмір байытылса 5-150 мм) бейімделген. Соның нәтижесінде қазір көптеген қазба байлықтар түрлерін байытуда қолданылады.
Қозғалмалы торлы машиналарда камерадағы су қозғалмайды, ал тор арнаулы механизммен жоғары-төмен қозғалысқа келтіріледі. Тор төменгі бағытта қозғалғанда түйіршіктер судың көтерілу әсерімен жоғары көтеріледі, ал тор жоғары бағытта қозғалғанда түйіршіктер төмен құлайды. Осы тұрғыдан бұл машиналарды басқалармен салыстырсақ судың түйіршіктерге тигізу әсерінде еш өзгеріс жоқ.
Бөлектеу машиналарының өнімділігі төменгі формуламен анықталады:
Q = 3,6 Н В v б Ө, т/сағатына,
мұндағы Q – бөлектеу машинасының өнімділігі, т/сағатына;
Н – ағызынды бөгетінен жоғары орналасқан машина камерасындағы материал қабатының биіктігі, м;
В – машинаның ені;
v – бөлектеу камерасында материал түйіршіктерінің бойлық жылжу жылдамдығы, м/с;
б – кеннің тығыздығы, кг/м3;
Ө - тор үстіндегі материалдың қопсу дәрежесі (коэффициенті).