Бункерное устройство

 

Использование: изобретение относится к устройствам для разрушения сводов сыпучих материалов в бункерах. Сущность изобретения: сводообрушитель содержит установленный в бункере дебалансный ротор, выполненный в виде пластины, имеющей в нижней части отверстие, центр которого расположен на расстоянии a от боковой длинной грани пластины. Пластина соединена с валом привода посредством расположенных один над другим шарниров с взаимно перпендикулярными осями и путем установки оси верхнего шарнира в отверстие. К верхней части пластины жестко прикреплен палец, ось которого проходит через центр отверстия. Палец опирается на вертикальную стенку бункера. 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для разрушения сводов естественного равновесия сыпучих материалов в бункерах, преимущественно кормовых материалов, и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства.

Известен сводообрушитель, входящий в комплект оборудования для гранулирования травяной муки, выполненный в виде трубы с приваренными к ней по всей длине равнорасположенными лопатками [1].

Каждые две соседние лопатки и поверхность трубы между ними образуют полость, которая при работе устройства на увлажненных материалах залипает. В результате этого ротор превращается в круглый, гладкий вал, и эффективность сводообрушения снижается практически до минимума.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является бункерное устройство, содержащее дебалансный ротор в виде трубы, соединенный с приводом посредством взаимно перпендикулярных шарниров, оси которых разнесены, а лопатки расположены по винтовой линии так, что в любом сечении расположена одна лопатка [2].

Недостатком известного устройства является низкая эффективность сводообрушения при высокой металлоемкости конструкции из-за того, что лопатки на трубе установлены по винтовой линии так, что в любом сечении расположена только одна лопатка, а внутрь трубы помещен утяжелитель эксцентрично оси ротора. Таким образом, эффект от утяжелителя распространяется на те лопатки, которые увеличивают вместе с ним дебаланс ротора.

Следовательно, при установившемся режиме работы, когда сводообрушитель занимает вертикальное или близкое к этому положение, эффективно работает (внедряется в материал) только та лопатка (лопатки), которая находится с утяжелителем с одной и той же стороны от оси ротора. Причем эта лопатка вырабатывает определенный объем материала пор периметру свода на глубину, равную высоте лопатки, после которой разрушающий эффект прекращается, так как труба сводообрушителя начинает опираться на поверхность свода. Но поскольку боковая поверхность трубы существенно больше площади сечения лопатки, то не происходит внедрения ее в материал, и она скользит по поверхности свода без его разрушения. Эффект разрушения свода другими лопатками, находящимися по другую сторону от оси утяжелителя, практически сводится до минимума, т.к. центробежная сила от утяжелителя направлена в противоположную сторону от этих лопаток и уменьшает силу внедрения их в материал.

Целью изобретения является повышение эффективности сводообрушения при снижении металлоемкости и упрощении конструкции сводообрушителя.

Это достигается тем, что в сводообрушителе, выполненном в виде дебалансного ротора, соединенного с приводом посредством двух расположенных один над другим шарниров, оси которых размещены взаимно перпендикулярно, новым является то, что дебалансный ротор выполнен в виде пластины, снабженной в нижней части отверстием для установки ее на оси верхнего шарнира, а в верхней части - жестко закрепленным пальцем, опирающимся на вертикальную стенку бункера, при этом ось пальца проходит через центр отверстия, смещенный к боковой длинной грани пластины.

Предложенный сводообрушитель прост в изготовлении, т.к. в пластине достаточно сделать отверстие и приварить палец. По сравнению со всеми известными сводообрушителями значительно снижена металлоемкость.

Повышение эффективности сводообрушения достигается за счет дебаланса, возникающего при вращении пластины, ось вращения которой смещена относительно ее центра тяжести. Дисбалансное вращение пластины сочетается с колебательным движением за счет того, что оси шарниров смещены на определенное расстояние и расположены в разных плоскостях.

Совершая сложное вращательное и колебательное движение, пластина стремится занять такое положение в бункере, где меньше сопротивление материала, т.е. в месте образования свода, разрушив его.

Наличие пальца в верхней части пластины, ось которого проходит через центр отверстия в нижней ее части, необходимо для равномерного вращения пластины в случае работы сводообрушителя при свободном бункере или небольшом количестве в нем материала.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими известными сводообрушителями не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен сводообрушитель в исходном положении; на фиг.2 - сводообрушитель в установившемся, вертикальном положении; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2.

Сводообрушитель содержит установленный в бункере 1 дебалансный ротор, выполненный в виде пластины 2, снабженной в нижней части отверстием 3, центр которого расположен на расстоянии а от боковой длинной грани пластины (фиг. 1). Пластина 2 соединена с валом 4 привода посредством расположенных один над другим шарниров 5 и 6 с взаимно перпендикулярными осями и путем установки оси верхнего шарнира 6 в отверстие 3. К верхней части пластины 2 жестко прикреплен палец 7, ось которого проходит через центр отверстия 3. Палец 7 опирается на вертикальную стенку бункера 1. Центр тяжести пластины 2 смещен относительно ее оси вращения, проходящей через центр отверстия 3 и ось пальца 7 на расстояние Z (фиг.2).

Работает сводообрушитель следующим образом.

При заполнении бункера 1 сыпучим материалом пластина 2 дебалансного ротора находится в нижнем положении, при котором ее палец 7 соприкасается со стенкой бункера 1.

После включения привода его вал 4 передает вращение через шарниры 5 и 6 на пластину 2, которая совершает сложное вращательное движение вокруг оси пальца 7 и по цилиндрической образующей бункера 1. При этом происходит ворошение сыпучего материала в бункере и ссыпание его вниз через разгрузочное отверстие. Благодаря тому, что ротор выполнен дебалансным, при его вращении возникают дополнительные инерционные силы, увеличивающие сводообрушающий эффект. За счет разницы сил взаимодействия пластины 2 с сыпучим материалом, центробежной силы и сил тяжести пластины с пальцем происходит одновременное ее смещение к вертикальной оси вала 4 привода, при котором действие силы тяжести материала на пластину минимальное. При опорожнении бункера 1, когда высота материала в нем становится меньше длины пластины 2, происходит уменьшение силы, действующей на ее боковые грани со стороны материала, поэтому она по мере опорожнения отклоняется к стенке бункера и очищает от материала его наклонную боковую поверхность.

Предложенный сводообрушитель обладает простотой конструкции, низкой металлоемкостью, повышенной эффективностью. Плоская дебалансная пластина, совершая сложное вращательно-колебательное движение, легко внедряется узкой своей гранью в материал, побуждает последний по всей своей длине, обеспечивает при этом ссыпание материала вниз и исключает образование сводов в зоне действия, очищает наклонные стенки бункера от материала в конце выпуска. При этом благодаря наличию пальца в верхней части пластины очистка стенок бункера происходит бесшумно.

Формула изобретения

БУНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее цилиндрический корпус с коническим днищем, установленный в нем дебалансный ротор и привод, соединенный с ротором посредством взаимно перпендикулярных шарниров, отличающееся тем, что ротор выполнен в виде пластины с отверстием на нижнем конце для размещения одного из шарниров и с закрепленным в верхнем ее торце пальцем, опирающимся на вертикальную стенку бункера, при этом центр отверстия пластины лежит на продолжении оси пальца, совпадающей с осью вращения пластины и смещенной от ее центра тяжести к боковой грани пластины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3