Самодельный металлосепаратор

[tim1960]

MisterDi,
не хочу применять транспортёрную ленту! Это очень осложнит задачу направления "отходов" в бункер для брака. Конструкция, где свободно падающие гранулы при наличии металла просто отклоняются электромагнитной заслонкой, проста, как грабли, а значит, надёжна. Поэтому, мне кажется, альтернативы ей нет !

akegor,
Спасибо!

[Alex9797]

Кстати, пременное магнитное поле должно отталкивать немагнитные металлы.

Да, должно. Не знаю, как сейчас, но раньше этот свой долг оно исполняло исправно.
Правда, сила отталкивания сильно зависит от формы этого предмета, и от его структуры. Силы отталкивания создаются за счет протекания в этом предмете наведенных вихревых токов. Поэтому для протекания этих токов должны создаваться оптимальные условия. Например, если взять два предмета из алюминия, с одинаковой массой (пусть это будет один грамм), но с совершенно разной формой. Первый - в форме кубика или шарика, а второй - скомканный кусок фольги от шоколадки. Первый будет отталкиваться заметно, а вот на фольге практически ничего не будет видно.
Кроме того, предметы одинаковой формы, но разных размеров, тоже будут отталкиваться с разной силой. Чем больше размеры предмета, тем сила больше (это справедливо в пределах размеров источника переменного магнитного поля).

Но для обсуждаемой темы практической пользы от всего этого нет. Потому что для маленьких предметов из немагнитного металла сила отталкивания очень мала. Если речь идет о размерах порядка десятой доли миллиметра, то миссия невыполнима.
Если бы речь шла о сепарации смеси, состоящей из отдельных кусков пластика, и отдельных кусков металла, и все эти куски - примерно одинакового размера и формы - тогда еще куда ни шло.

Но ведь мы имеем ситуацию намного худшую. В сравнительно большом куске пластмассы может быть вплавлен очень маленький кусочек металла. И вместе они образуют единое целое. Магнитные силы, и притягивающие, и отталкивающие, для такого маленького кусочка металла будут очень малыми. И повлиять заметным образом на траекторию полета куска пластика эти силы не смогут. Он свободно пролетит мимо.

Кроме того, чтобы вихревые токи в немагнитном металле были бОльшими, нужны не только размеры и форма, а еще нужна хорошая удельная проводимость этого металла или сплава. Так вот, если у меди и алюминия с проводимостью хорошо, у латуни и бронзы похуже, то есть еще немагнитная нержавейка, у которой с этим совсем плохо. И отталкиваться она при любой форме и размерах будет хреново. То есть, будет пролетать свободно. И это будет достаточной ложкой дегтя, на бочку меда из пластика.

Конструкция, где свободно падающие гранулы при наличии металла просто отклоняются электромагнитной заслонкой, проста, как грабли, а значит, надёжна. Поэтому, мне кажется, альтернативы ей нет !

Когда я писал это, я так старался быть убедительным, что под конец и сам поверил в написанное выше. Поэтому у меня сложилось противоположное мнение насчет альтернативы. Попытки очистить пластик от металла магнитными способами - не дадут полного результата.

И альтернативы нет способу, который заключается в предварительном обнаружении частичек металла в потоке смеси, при помощи чувствительных вихретоковых датчиков дифференциального типа, и в последующем принудительном удалении этих частичек из потока, при помощи сжатого воздуха.

Останется только решить проблемы, связанные с формированием равномерного потока смеси в зоне чувствительности датчика. Как вариант, можно обратить внимание, как похожая проблема решается, например, в сеялках, которые умудряются из полного бункера подавать в лунку строго по одному зернышку, с одинаковыми интервалами. И ничего при этом не забивается.

[Alex9797]

собирать материал с поверхности воды не получится - тонет

Это если в спокойной воде. А если вспомнить флотационный способ сепарации?
По крайней мере, хоть 100% он не обеспечит, но хотя бы самых тяжелых отсеет предварительно, а остальное подавать на окончательную сепарацию.

Или, как вариант - так называемый "гравитационный" способ. Это если высыпать некую смесь в воду, хорошо все разбултыхать, а потом дать осесть спокойно. И первыми осядут самые тяжелые, потом менее тяжелые. Таким образом на самом дне образуется слой из самых подозрительных, которые или сразу отсеять, или пустить на более тщательную обработку. А самый верхний слой будет состоять из практически чистого пластика.

да и если бы плавал - собрать, высушить около 1 тонны "дроблёнки" в смену - это не вариант.

Я понимал бы такой аргумент, если бы эту дробленку готовили на продажу другим. А если ее сами же и употребляете, то - не понимаю. Вот я выбрасываю пустую бутылочку из-под шампуня, или какого-то крема. Внутри на стенках остается много. И если такие бутылочки подробить, то этой гадости в такой дробленке будет ой как много. Если подать это в экструдер, качество изделий будет хуже китайских. Напрашивается вывод - надо предварительно мыть дробленку. Или не надо?

[Федя-Инженер]

trinex такие хорошие ссылки давал.
Предлагаю простой эксперимент - взять статор небольшого (ок.250Вт) АД, вставить в него пластиковую бутылку с алюминеивыми опилками, включить статор в трехфазную сеть (кратковременно, следить за нагревом, можно ток ограничить). Перемещая бутылку в статоре следить за поведением опилок. И делать выводы...

[tim1960]

Я понимал бы такой аргумент, если бы эту дробленку готовили на продажу другим. А если ее сами же и употребляете, то - не понимаю. Вот я выбрасываю пустую бутылочку из-под шампуня, или какого-то крема. Внутри на стенках остается много. И если такие бутылочки подробить, то этой гадости в такой дробленке будет ой как много. Если подать это в экструдер, качество изделий будет хуже китайских. Напрашивается вывод - надо предварительно мыть дробленку. Или не надо?

Не надо!
Дроблёнка у нас бывает 2 видов: своя и чужая.
Своя - это брак после нашей штамповки, так что она УЖЕ чистая (да и металла в ней нет), так что тут всё ясно.
Чужая - это купленная на стороне для экономии денег (она дешевле нового сырья раз в 5!). Здесь возможны варианты. Но это вопрос не техники, а коммерции - не покупай там, где материал в г...не! Контакты с поставщиками налаживаются надолго, случайных поставщиков можно исключить.
А заливать заведомо чистый, но с металлом, материал электролитом, как советовал Magnet0 (#15) - это значит создавать себе дополнительные трудности и затем героически их преодолевать !

[ovpetr]

akegor, ещё добавлю - использовался статор асинхронного трёх фазного движка для контроля.
Попробую вспомнить как оно работало - три фазы крутились на частоте 100 герц, сигнал о наличии металла - изменение тока в обмотках-всё к сожалению не вспомню - самоделка была.

А если попытаться использовать такое устройство. Ведь при попадании во вращающееся магнитное поле, пластик не будет с ним взаимодействовать, а проводники будут. В результате проводники, за щёт вращения, должны смещаться на край, и если смесь просыпать по центру, то проводники должны сместиться на край. Ну а повышенная частота - для увеличения скорости вращения магнитного потока и, соответственно, центробежной силы. Можно попробовать, вроде не сложно.

[tim1960]

при попадании во вращающееся магнитное поле, пластик не будет с ним взаимодействовать, а проводники будут. В результате проводники, за щёт вращения, должны смещаться на край, и если смесь просыпать по центру, то проводники должны сместиться на край. Ну а повышенная частота - для увеличения скорости вращения магнитного потока и, соответственно, центробежной силы.

Не очень представляю, как это организовать технически...
Предположим, в качестве источника вращающегося поля можно использовать статор эл.двигателя, как советовал Саxaroza в #5. Диаметр отверстия в нем достаточно ограничен (ну, скажем, 200 мм), при этом надо обеспечить канал для пролёта "дроблёнки", достаточный для обеспечения нужной производительности, и зону для "отвода" металла вдоль стенок статора. Как организовать удаление металла, даже если предположить, что разделение будет достаточно качественным (в чём я лично очень сомневаюсь!)?
В общем, мне кажется, что технически это практически не реализуемо !

[Федя-Инженер]

Как будто я в вакууме
Смотрите плоские линейные асинхронные двигатели - представьте обычный статор асинхронного двигателя. В нем формируется вращающееся электромагнитное поле. Теперь разрежем статор вдоль и развернем в плоскость. Получится бегущее (электро)магнитное поле. Со скоростью 2(тау)эФ, где тау - полюсное деление (обычно в см), эФ - частота, Гц. Строго говоря, изначально Доливом-Добровольский изобрёл именно плоский линейный асинхронный двигатель ((ЛАД). А уж потом свернул его в известный нам классический. Если свернуть статор вдоль направления бегущего поля, получится круглый ЛАД. ЛАДы имеют довольно широкое применение. Любой металл, помещённый в бегущее поле, будет испытывать воздействие. Немагнитный, как алюминий, просто устремится "за полем"...
Предложу еще эксперимент - вставить в пластиковую трубку неодимовый магнит, трубку зажать в патрон дрели, вращать около пластикового желоба с сыплющимися алюминиевыми опилками. Иметь ввиду поляризацию (направление) магнита. Провести такой эксперимент совсем несложно. Сложней построить статор ЛАД. Я их строил 35 лет назад. Статор с активной поверхностью 250х90 (я где-то уже выкладывал фото, кажется в "эрудициии и смекалке") выстреливал алюминием как пулей. Конечно, потребуются затраты. Так вам же все таки "ехать".

[tim1960]

Федя-Инженер, интересно было почитать, спасибо! Но такой вариант, по-моему, требует проведения достаточно увесистого НИРа на эту тему, вряд ли в условиях фирмы, которая занимается производством пластмассовых изделий, хозяин захочет этим заниматься. Хочется решить проблему простейшим способом из всех возможных. Но, так как я пока просто предварительно накапливаю информацию по теме, Ваше предложение упало в копилку !

[Федя-Инженер]

Нашел картинку. Для ваших целей такой мощность не надо. Могу спроектировать (размеры, моточные данные, технология) для ваших целей. Бесплатно.