Бункерный питатель для выдачи порошкообразных материалов

 

Изобретение относится к механизации транспорта, а именно, к регулируемой выдаче сыпучих материалов из бункеров на питатели или конвейеры. Для возможности обеспечения полного перекрывания отверстия бункера при остановке привода и расширения пределов регулирования производительности бункерного питателя с повышением надежности работы. Бункерный питатель включает раму 1, прикрепленную к бункеру 2. На подвижном основании 3 смонтирован индуктор 4 линейного асинхронного двигателя. Вторичный элемент 5 линейного асинхронного двигателя через муфту 6 связан со штангой 7, охватывающей бункер. На раме 1 при помощи цапф 8 шарнирно закреплены планки 9 обтекаемого профиля. В исходном состоянии планки полностью перекрывают отверстие бункера. Цапфами 8 планки 9 неподвижно прикреплены к рычагам 10, которые шарнирно соединены с общей штангой 7. Рычаги 10 расположены относительно плоскости планок под острым углом. На бункере 2 жестко закреплены упругие элементы 11 и 12. Упругие элементы свободными концами укреплены в поперечные штанги 7. Работой линейного асинхронного двигателя управляет блок управления 13. 4 ил.

Изобретение относится к механизации транспорта, а именно, к регулируемой выдаче сыпучих материалов из бункеров на питатели или конвейеры.

Известен бункерный питатель для выдачи порошкообразных материалов, содержащий раму с шарнирно закрепленными на ней планками и привод для сообщения возвратно-поступательного движения.

Недостатком этого питателя является наличие неперекрываемых зазоров между планками, так как шарнирно закрепленные на раме концы планок имеют постоянное расстояние, с другой стороны Т-образный профиль планок способствует сводообразованию.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является бункерный питатель для выдачи порошкообразных материалов, содержащий раму с шарнирно закрепленными на ней планками обтекаемого профиля и укрепленные на горизонтальных осях с возможностью поворота в вертикальной плоскости, при этом на осях планок установлены под острым углом к ним рычаги, свободные концы которых укреплены на общей штанге, связанной с приводом возвратно-поступательного движения через муфту.

Недостатком этого питателя является отсутствие возможности полного перекрывания отверстия бункера во всех режимах работы. Сказанное определяется тем, что полностью отверстия бункера могут быть перекрыты только при минимальной производительности, когда длина штанги максимальна и остановке привода в момент, когда планки в своем колебательном движении перекрывают выходное отверстие бункера. С другой стороны, известное техническое решение при неизменной длине штанги имеет ограниченные пределы регулирования производительности бункерного питателя, устройство имеет низкую надежность работы.

Задача изобретения обеспечение полного перекрывания отверстия бункера при остановке привода и расширение пределов регулирования производительности бункерного питателя с повышением надежности работы.

Поставленная задача решается следующим образом. В бункерном питателе для выдачи порошкообразных материалов, содержащем раму с шарнирно закрепленными в отверстии на ней планками обтекаемого профиля и укрепленные на горизонтальных осях с возможностью поворота в вертикальной плоскости, при этом на осях планок с одного конца установлены под острым углом к ним рычаги, свободные концы которых укреплены на общей штанге, связанной с приводом возвратно-поступательного движения через муфту, привод выполнен в виде линейного асинхронного двигателя, снабженного блоком управления, и упругих элементов, жестко закрепленных на бункере и связанных со штангой, охватывающей бункер так, что планки полностью перекрывают отверстие и снабжены дополнительными рычагами, установленными на осях с другого конца планок.

Сущность устройства поясняется чертежами. На фиг. 1 схематично изображен бункерный питатель, вид сбоку; на фиг. 2 то же, вид сверху, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 то же, поперечный разрез; на фиг. 4 то же, разрез по планкам.

Бункерный питатель включает раму 1, прикрепленную к бункеру 2 На подвижном основании 3 смонтирован индуктор 4 линейного асинхронного двигателя. Индуктор 4 имеет возможность поворачиваться в вертикальной плоскости относительно основания 3. Вторичный элемент 5 линейного асинхронного двигателя через муфту 6 связан со штангой 7 прямоугольной формы, охватывающей бункер. На раме 1 при помощи цапф 8 шарнирно закреплены планки 9 обтекаемого профиля. В исходном состоянии планки полностью перекрывают отверстие бункера. Цапфами 8 планки 9 неподвижно прикреплены к рычагам 10, которые шарнирно соединены с общей штангой 7. Рычаги 10 расположены относительно плоскости планок под острым углом. На бункере 2 жестко закреплены упругие элементы 11 и 12. Упругие элементы 11 и 12 свободными концами упираются в поперечины штанги 7. Работой индуктора 4 линейного асинхронного двигателя управляет блок управления 13.

Бункерный питатель работает следующим образом. Блок управления 13 подключает индуктор 4 линейного асинхронного двигателя к сети переменного тока. Вдоль оси индуктора создается бегущее магнитное поле, направленное в сторону бункера 2. Взаимодействие бегущего магнитного поля со вторичным элементом 5 приводит к появлению электромагнитной силы, направленной в сторону движения магнитного поля. Вторичный элемент 5 через муфту 13, 6 передает это усилие на штангу 7. Штанга 7 получает поступательное движение в сторону от индуктора 4. Рычаги 10, шарнирно соединенные со штангой 7, при движении штанги поворачивают планки 9. Отверстие бункера начинает открываться. Одновременно при движении штанга 7 сжимает упругие элементы 11. Через определенное время, заданное программой работы блока управления последний отключает индуктор 4 от источника электрической энергии переменного тока. Как следствие, устраняется электромагнитная сила, приложенная ко вторичному элементу 5 линейного асинхронного двигателя. Далее под действием потенциальной энергии, накопленной в сжатых упругих элементах 11 штанга 7 начинает движение в противоположную сторону по отношению к исходной сиороне движения. При обратном движении штанги 7 планки 9 возвращаются в исходное положение, закрывают отверстие бункера. Через определенное время, заданное блоком управления 13, последний повторно подключает индуктор 4 к сети переменного тока. Далее описанный процесс повторяется.

В результате организации такой работы привода штанга 7 совершает возвратно-поступательное движение, а планки 9 совершают поворачивающее колебательное движение относительно своих осей от исходного, когда планки полностью перекрывают отверстие бункера, к какому-либо промежуточному, когда планки полностью или частично открывают отверстие бункера. Угол поворота планок от исходного положения определяется ходом штанги 7; чем больше ход штанги 7, тем больше угол поворота планок. В свою очередь ход штанги однозначно определяется временем подключения индуктора 4 к сети переменного тока. Чем больше время подключения, тем больше ход штанги, и наоборот. Колебательное поворачивающее движение планок 9 способствует предотвращению слеживания и сводообразования материала из-за ворошения нижнего слоя материала в бункере. От угла поворота планок зависит производительность бункерного питателя. Так при расположении планок вертикально (90^o к горизонту) обеспечивается наибольшая производительность.

Кроме того, производительность бункерного питателя определяется частотой колебания планок. Частота колебаний планок определяется частотой включения в работу линейного асинхронного двигателя и параметрами собственной колебательной системы бункера, образованной движущимися массами механических элементов привода бункера и жесткостью упругих элементов. Частота и длительность включения линейного асинхронного двигателя устанавливается блоком управления 13. Таким образом, регулируя частоту и длительность включения линейного асинхронного двигателя, имеется возможность в широких пределах и бесступенчато регулировать производительность бункерного питателя. Причем, при выключении линейного асинхронного двигателя отверстие бункера однозначно закрывается.

Так как упругие элементы предлагаемого технического решения жестко укреплены на стенках бункера, имеется возможность передачи на стенки бункера вибрационных нагрузок, обусловленных колебательной работой упругих элементов, что способствует дополнительному уменьшению и предотвращению сводообразования.

Кроме того, при работе любого линейного асинхронного двигателя имеются "краевые эффекты", которые появляются в виде вибраций большой частоты, близкой к частоте сети, которые передаваясь на стенки бункера дополнительно к ранее сказанному предотвращают слеживание и сводообразование. При необходимости краевые эффекты могут быть усилены применением линейного асинхронного двигателя с малым количеством пар полюсов.

При работе линейного асинхронного двигателя часть электрической энергии выделяется в виде тепла, причем преимущественно на вторичном элементе, предотвращая замерзание влаги на элементах двигателя при работе под открытым небом или в неотапливаемых помещениях, что исключает сбои в работе бункера и повышает надежность его работы. Применение линейного асинхронного двигателя повышает надежность работы бункерного питателя и с точки зрения того, что линейный асинхронный двигатель не имеет редукторов и других элементов, не допускающих внезапных застреваний. Сила тяги линейного асинхронного двигателя должна устанавливаться большей, чем суммарная сила сопротивления движению потока, включая и силы сопротивления сжатия, растяжения упругих элементов бункерного питателя. Жесткость упругих элементов должна выбираться исходя из того, чтобы при выключенном состоянии линейного асинхронного двигателя планки располагались горизонтально и перекрывали выходное отверстие бункерного питателя.

Привод при работе потребляет минимальное количество электрической энергии; сказанное обусловлено тем, что обтекаемые планки в любом из своих положений, в том числе горизонтальном, воспринимают одинаковое давление материала, находящегося в бункере, на оба плеча относительно центральной горизонтальной оси вращения. В результате воздействия равных по величине, но противоположных по направлению крутящих моментов относительно этой оси, планки находятся в равновесном состоянии при любом угле поворота. Кроме того, в цикле колебаний планок останов их в крайнем положении осуществляется не путем расходования энергии, как у прототипа, а за счет перевода кинетической энергии в энергию потенциальную упругих элементов, которая затем возвращается упругими элементами на привод в движение планок в противоположную сторону. Привод в цикле колебаний потребляет энергию только на компенсацию сил вязкого и сухого трения. Отмеченный момент является еще одним достоинством предлагаемого технического решения.

Предлагаемое техническое решение, в отличие от прототипа имеет еще одно достоинство, заключающееся в том, что планки приводятся во вращение через рычаги, расположенные по обе стороны планок, что повышает надежность соединений за счет равномерного распределения крутящих моментов, передаваемых на планки.

В предлагаемом техническом решении муфта 6 выполняется как обычное подвижное соединение, которое вместе с подвижным основанием 3 обеспечивает работоспособность устройства при передаче усилия линейным асинхронным двигателем от вторичного элемента 5 по штанге 7, так как при своем движении штанга одновременно опускается или поднимается на рычагах 10, оставаясь своей плоскостью параллельной исходному положению.

Блок управления 13 может быть выполнен на базе тиристорных пускателей 3, управляемых генератором импульсов с регулируемой длительностью и частотой колебаний.

Расчет и построение линейного асинхронного двигателя может быть выполнено по 4.

Формула изобретения

Бункерный питатель для выдачи порошкообразных материалов, содержащий корпус, расположенную под ним раму с окном, шарнирно закрепленные в нем планки обтекаемого профиля, размещенные на горизонтальных осях с возможностью поворота в вертикальной плоскости, привод возвратно-поступательного перемещения, связанную с ним через муфту штангу, соединенную с концами осей планок, установленными под острым углом к штанге рычагами, отличающийся тем, что привод представляет собой линейный асинхронный двигатель и снабжен блоком управления и упругими элементами, жестко закрепленными на корпусе и связанными со штангой, при этом свободный конец штанги охватывает корпус, а планки снабжены дополнительными рычагами, соединенными со свободными концами их осей для полного перекрытия планками окна рамы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4