Затвор-рассекатель к устройству загрузки крытых емкостей
1. ЗАТВОР-РАССЕКАТЕЛЬ К УСТРОЙСТВУ ЗАГРУЗКИ КРЫТЫХ ЕМКОСТЕЙ , выполненный в виде симметричного тела вращения, отличающийся тем. что, с целью максимального использования грузовместимости емкости при одновременном снижении сегрегации и повреждений частиц материала, образующая представляет собой выпуклую книзу кривую, касательная к которой в верхней точке составляет с вертикалью угол 10-25°, а в точке бросания, наиболее удаленной от оси симметрии , угол касательной с горизонтом определяется по формуле arcsinv2gh/Vi, g - ускорение силы тяжести; где h - расстояние по вертикали от точки бросания до крыши емкости; V - скорость частиц материала на выходе из устройства. (Л со о Oi СА:)
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН з(51) В 65 Р 90/58
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
CO
СО (; Э
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3494046/28-13 (22,) 20.09.82 (46) 07.05.84. Бюл. № 17 (72) А. Ф. Яшин, Г. Г. Шайдулин и С. А. Асеев (71) Новосибирский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.798.34 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 844521, кл. В 65 G 67/06, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР № 320434, кл. В 65 G 67/06, 1968 (прототип). (54) (57) 1. ЗАТВОР-РАССЕКАТЕЛЬ К
УСТРОЙСТВУ ЗАГРУЗКИ КРЫТЫХ ЕМКОСТЕЙ, выполненный в виде симметричного тела вращения, отличающийся тем, ..SU„„1090630 A что, с целью максимального использования грузовместимости емкости при одновременном снижении сегрегации и повреждений частиц материала, образующая представляет собой выпуклую книзу кривую, касательная к которой в верхней точке составляет с вертикалью угол 10-25, а в точке бросания, наиболее удаленной от оси симметрии, угол касательной с горизонтом определяется по формуле
p = ar sin ГЕф 6/и, где о — ускорение силы тяжести;
h — расстояние по вертикали от точки бросания до крыши емкости;
V — скорость частиц материала на выходе из устройства.
1090630 где где где
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что образующая кривая имеет вид логарифмической спирали г(Р) =Г,ехр(ctg ч), причем начальный полярный радиус г и угол р- между касательной к образующей кривой и полярным радиусом определяются из уравнений
pа = fi,-arc g((т2-Р 1)Гг я);
R = a + r(V) cos Р -r(f2) cos12 1, = >
Изобретение относится к устройствам для загрузки сыпучим материалом емкостей, имеющих в крыше загрузочные люки, и может быть использовано, например, при погрузке сыпучих материалов в универсальные крытые вагоны или специализированные вагоны типа «хоппер».
Известен рассекатель для загрузки емкостей сыпучим материалом, состоящий из двух криволинейных выпуклых книзу направляющих элементов, установленных на 10 опорных перекладинах так, что между ними образуется щелевое отверстие. Опорные перекладины имеют в средней части шарниры и оборудованы отражательными щит-, ками. Рассекатель связан с загрузочным рукавом штангами, шарнирно прикрепленными к опорным перекладинам в месте сочленения их частей fl).
Недостатком известного рассекателя является неполное заполнение емкости с щелевыми загрузочными люками вследствие невозможности его поворота на 90 . Кроме того, рассекатель не может выполнять роль прерывателя потока сыпучего материала (затвора).
Известен затвор-рассекатель к устройству для загрузки крытых емкостей сыпучим материалом, выполненный в виде тела вращения 12) .
Недостатками известного затвора-рассекателя являются неполное заполнение пространства в углах между крышей и стенками емкости, а также разрушение частиц при соударении с его поверхностью вследствие большого угла падения.
Цель изобретения — максимальное использование грузовместимости емкости при одновременном снижении сегрегации и повреждения частиц материала.
Поставленная цель достигается тем, что в затворе-рассекателе к устройству зарадиус горизонтальной проекции затвора-рассекателя; радиус,его верхней площадки; угол касательной к образующей кривой с вертикалью в верхней точке; угол касательной к образующей кривой с горизонтом в точке, наиболее удаленной от оси симметрии; отношение радиусов кривизны образующей кривой в этих точках. грузки крытых емкостей, выполненный в виде симметричного тела вращения, образующая представляет собой выпуклую книзу кривую, касательная к которой в верхней точке составляет с вертикалью угол 1025, а в точке бросания, наиболее удаленной от оси симметрии, угол касательной с горизонтом определяется по формуле
p= @resin gh)v,*
g — ускорение силы тяжести;
h — расстояние по вертикали от точки бросания до крыши емкости.
v, — скорость частиц материала на выходе из устройства.
Образующая кривая имеет, например, вид логарифмической спирали Г(Р) =r eXP(fctg p ), причем начальный полярный радиус r, и угол р между касательной к образующей кривой и полярным радиусом определяются из уравнений р =% - агсгц ((г г)/С, )
R = a + г" (Аг)сов Pg-l (+g) cos ) = 9ь+б-у 2 = + 6 )ц ) К вЂ” радиус горизонтальной проекции затвора-рассекателя;
a, — радиус его верхней площадки;
Д вЂ” угол касательной к образующей кривой с вертикалью в верхней точке; у — угол касательной к образующей кривой с горизонтом в точке, наиболее удаленной от оси симметрии; — отношение радиусов кривизны образующей кривой в этих точках.
1090630
На фиг. 1 изображен затвор-рассекатель к устройству для загрузки крытых емкостей сыпучим материалом; на фиг. 2 — образующая кривая в виде логарифмической спирали. 5
Устройство содержит загрузочный рукав
1, снабженный центрирующей шайбой 2, затвор-рассекатель 3, направляющее приспособление в виде рычага 4, шарнирно связанного с загрузочным рукавом 1 и затвором-рассекателем 3, ограничитель 5 рычага 4, подъемный трос 6, крышу емкости 7 и загрузочный люк с буртиками 8.
Устройство работает следующим образом.
Загрузочный рукав 1 и затвор-рассекатель 3 опускаются тросом 6. После соприкосновения опорной центрирующей шайбы 2 с буртиками 8 загрузочного люка опускание-загрузочного рукава 1 прекращается.
Затвор-рассекатель 3 проходит через люк емкости под действием силы тяжести и открывает выпускное отверстие загрузочного рукава 1. Направляющий рычаг 4 упирается в ограничитель 5 и устанавливает затвор-рассекатель 3 в положении, симметричном положению загрузочного рукава 1. Меж- 2s ду стенками загрузочного рукава 1 и затвором-рассекателем 3 по всему периметру образуется равномерный зазор.
В процессе загрузки частицы сыпучего материала из бункера или с ленты транспортера попадают в загрузочный рукав 1, падают в нем, набирая скорость. На выходе из загрузочного рукава 1 частицы ударяются о боковую поверхность затвора-рассекателя 3, скользят вдоль нее, непрерывно изменяя направление скорости так, что в наиболее удаленной от оси симметрии точке они приобретают скорость, направленную под расчетным углом к горизонту, и отбрасываются к стенкам емкости, двигаясь вблизи крыши, что обеспечивает заполнение углов между крышей и стенками емкости на 40 конечном этапе загрузки.
После окончания загрузки выбирают подъемный трос 6, наматывая его на барабан (на фиг. 1 не показан). Вследствие этого затвор-рассекатель 3 перемещается кверху, упирается в нижний срез загрузочного рукава 1 и перекрывает выпускное отверстие. При дальнейшем наматывании подъемного троса 6 поднимается загрузочный рукав
1 вместе с оставшимся в нем сыпучим грузом.
Чтобы потери скорости при соударении частиц с поверхностью затвора-рассекателя и при их скольжении по этой поверхности были минимальными, поверхность изготовлена таким образом, чтобы радиус кривизны образующей кривой в верхней точке был наибольшим, а в точке, наиболее удаленной от оси симметрии, — наименьшим. В случае логарифмической спирали этого можно добиться вь брав "= 9> 9г 1.
Декартовы координаты логарифмической спирали определяются по формулам х = r (Р) sin%-r () э1п Р,, у=а+r(фcos P;r(г)cos7.
Такое устройство обеспечивает минимальную потерю скорости при соударении частиц груза с затвором-рассекателем. Вследствие этого резко падает повреждаемость частиц сыпучего груза, например гранул минеральных удобрений при соударении.
Так как затвор-рассекатель представляет собой выпуклое книзу тело вращения, он отбрасывает частицы сыпучего материала к стенкам емкости во всех направлениях, распределяя их по большой площади. В резуль тате снижается сегрегация сыпучего материала, наблюдающаяся вследствие скатывания крупных частиц к основанию штабеля. Это, в свою очередь, улучшает качество продукта и облегчает его гравитационную выгрузку из вагонов.
На выходе из устройства частицы груза имеют скорости, направленные под таким углом к горизонту, что на завершающем этапе погрузки заполняются все углы между крышей и стенками емкости, а также межлюковое пространство, т. е. максимально используется грузовместимость емкости.
Применение затвора-рассекателя позволяет увеличить использование грузовместимости емкости, уменьшить разрушение частиц материала при соударении с поверхностью затвора-рассекателя, а также снизить сегрегацию частиц сыпучего,материала, 1090630
Редактор Л. Алексеенко
Заказ 2800/18
Составитель Ю. Патыка
Техред И. Верес Корректор В. Синицкая
Тираж е94 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
