Аннотация 1
Содержание 2
Введение 3
1. Состояние вопроса 5
1.1. Формулирование актуальности, цели и задач проекта 5
1.2. Анализ исходных данных и известных решений 5
1.2.1. Гравитационные процессы обогащения 6
1.2.2. Флотационный метод обогащения 8
1.2.3. Магнитный метод обогащения 9
1.2.4. Электрический метод обогащения 11
1.2.5. Специальный метод обогащения 11
2. Аппаратная часть 14
2.1. Обзор устройства пневмоклапана 14
2.2. Разработка структурной схемы 14
2.3. Обзор вариантов схем для формирователя тока возбуждения 15
2.4. Обзор вариантов схем для управления формирователями тока 18
3.1. Расчет и настройка схемы формирователя тока возбуждения 23
3.2 Расчет и настройка схемы управления формирователем тока возбуждения 26
4. Разработка печатной платы 35
Заключение 41
Список используемой литературы 43
Основным источником полезных металлов являются горные породы. Среднее содержание полезных металлов в земной коре составляет доли процента по их массе. Если бы металлы распределялись в земной коре равномерно, то скорее всего их извлечение было бы невозможно. Но мы можем радоваться так как из за различных процессов которые протекают в земной коре нашей планеты, образуются множественные природные химические соединения в виде минералов. Эти минералы представляют собой горную породу и отличаются между собой как по минеральному, так и по химическому составу.
Природные минеральные вещества, которые мы можем использовать в их естественном виде или же после процесса их предварительной обработки для получения металлов, называют рудами. Содержание металлов в таких рудах намного выше чем в земной коре, однако в большинстве случаев непосредственно использовать руды невозможно так как ы них очень маленькое содержание полезных минералов.
Производству требуется как можно быстрее и дешевле переработать полезные элементы в конечный продукт в виде чистых металлов. Для того чтобы избежать не нужных лишних затрат на энергию перед переработкой руды стараются выбросить как можно больше пустой породы сравнительно дешёвыми способами, которые не требуют от предприятия изменения химического состава или агрегатного состояния руды. Такую первичную подготовку сырья, которая основывается на различии физических свойств минералов - их цвета, блеска, крупности, магнитной восприимчивости, электропроводности и некоторых других, называют обогащением. Роль этого обогащения тем больше, чем беднее руды, которые поступают на переработку с горнодобывающих предприятий. Обогащение, которое осуществляется намного более дешевыми способами, чем металлургическая переработка, позволяет:
1) многократно увеличить комплексность использования сырья с помощью выделения всех или многих ценных компонентов в отдельные продукты, которые пригодны для следующей металлургической переработки;
2) за счет сокращения объема перерабатываемой пустой породы удешевить последующие металлургические операции и способствует снижению себестоимости получаемых металлов, так как при повышенном содержании металлов в сырье его последующая металлургическая переработка становится куда эффективнее.
3) использовать слишком бедные руды, которые невозможно использовать для металлургической переработки без процессов подготовки.
Для процесса обогащения можно использовать такое устройство как пневмоклапан, который будет иметь возможность тонкой настройки на породу с разными параметрами фракций и регулированием длительности импульса. Пневмоклапан будет выступать в роли отсекателя, который сможет выбивать ценные куски породы из основного потока тем самым обогащая руду.
В ходе выполнения бакалаврской работы, была поставлена задача разработать устройство пневмоклапана, имеющего возможность тонкой настройки на породу с разными параметрами фракций и регулированием длительности импульса, который будет использоваться в процессах обогащения и будет выступать в роли отсекателя, выбивая ценные куски породы из основного потока.
В первом разделе рассмотрены существующие методы обогащения руды и некоторые схемы обогащения. Был выбран специальный метод обогащения и принципиальная схема люминисцентного сепаратора у которого в роли отсекателя может быть установлен разработанный пневмоклапан.
Во втором разделе было рассмотрено такое устройство как пневмоклапан и составлена принципиальная схема для его работы состоящая из: источника питания, накопителя, зарядного устройства накопителя, формирователя тока возбуждения, обмотки электромеханического двигателя пневмоклапана и устройства управления системой возбуждения. Далее были подробно рассмотрены возможные схемы для формирователя тока возбуждения и устройства управления системой возбуждения. Из них были выбраны: мостовая схема с неразделённой обмоткой для формирователя тока и схема, состоящая из микросхем таймера КР1006ВИ1 для устройства управления.
В третьем разделе работы были проанализированы различные схемы формирователя тока и схемы управления, которые могут быть использованы для реализации устройства пневмоклапана. Далее были выбраны необходимые схемы и подобраны требуемые параметры, которые позволят работать пневмоклапану с заданными характеристиками. В программе схемотехнического моделирования MicroCap проанализирована работа схем и представлены графики их работы.
В четвёртом разделе рассмотрен принцип построения печатной платы разрабатываемого устройства с помощью программы DipTrace Также рассмотрены способы и возможности экспорта печатной в другие форматы для дальнейшего оформления, а именно в формат который поддерживает программа Компас 3D.
