Бункерное устройство

Изобретение относится к хранению и выгрузке сыпучих материалов из бункеров и может быть использовано для выгрузки трудносыпучих материалов с предотвращением их зависания в бункере. Бункерное устройство содержит бункер 1 и сводообрушитель с подвеской 2, вибратором 3 и расположенным по оси бункера 1 стержнем 4, выполненным цельным и снабженным рассекателями материала в виде лопаток 5 и 6, развернутых по оси стержня 4 одна относительно другой. Верхняя часть вибратора 3 сопряжена с нижним концом подвески 2, а нижняя его часть сопряжена с верхним концом стержня 4. Лопатки 5, 6 закреплены в нижней части стержня 4 с наклоном к его оси. Каждая лопатка 5, 6 представляет собой пластину, жестко закрепленную на стержне 4 с углом наклона β=(90°-φ) относительно оси стержня 4, где угол φ - угол естественного откоса материала. Для трудносыпучих материалов или при больших объемах бункера 1 сводообрушитель может быть оснащен дополнительными, в частности, четырьмя подвесками с боковыми стержнями 7, снабженными рассекателями материала в виде лопаток 5, 6, закрепленных с наклоном к осям указанных стержней, и дополнительными вибраторами 3, выполненными также пьезоэлектрическими и установленными между боковыми стержнями 7 и их подвесками 2. Причем длина боковых стержней 7 меньше длины стержня 4, расположенного по оси бункера 1. Подвески 2 с боковыми стержнями 7 закреплены с возможностью регулируемого горизонтального смещения с последующей фиксацией на опоре 8. Средства крепления подвесок 2 боковых стержней 7 выполнены в виде колец 9. Бункерное устройство по изобретению обеспечивает увеличение скорости выгрузки, исключение сводообразования, возможность переоборудования любых бункеров. 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к хранению и выгрузке сыпучих материалов из бункеров и может быть использовано для выгрузки трудносыпучих материалов, например муки, с предотвращением зависания материала в бункере.

Известно бункерное устройство с предотвращением зависания материала бункера, содержащее сводообрушитель в виде множества расположенных на внешней стороне бункера карманов с вибраторами, обеспечивающих последовательный запуск движения материала от нижнего вибратора к верхнему посредством соединенных с ними пластин (лопаток), горизонтально расположенных внутри бункера (см. патент Японии на изобретение JP №60102332, кл. B65D 65/44, B65D 88/66, опубл. 06.06.1985 г.).

Недостатком данного устройства является неэффективное приложение большой вибрации из-за необходимости установки в выгрузной горловине горизонтально расположенных пластин вибратора, которые сами по себе затрудняют движение материала.

Наиболее близким по технической сущности является бункерное устройство с обрушением в нем сводов сыпучего материала, содержащее бункер с установленной на нем опорой, расположенный по оси бункера стержень в виде троса, соединенный нижней частью с вибратором в виде пружины и подвешенный через упругую подвеску в виде другой пружины к опоре, и закрепленные на тросе рассекатели материала в виде секций шнека, причем лопасти смежных секций имеют противоположное направление и выполнены из упругих стержней, а секции регулируются по высоте и жестко закрепляются на тросе фиксатором (см. патент РФ на изобретение №2080279, кл. B65D 88/64, опубл. 27.05.1977 г. - прототип).

Недостатком данной конструкции является снижение эффективности работы при больших объемах бункера, а также сама по себе конструкция является источником сводообразования.

Технический результат изобретения заключается в повышении интенсификации процесса сводообрушения в бункерах различной формы, увеличение скорости выгрузки материалов.

Технический результат достигается тем, что в бункерном устройстве, содержащем бункер с установленной на нем опорой, сводообрушитель с подвеской к опоре, вибратором и стержнем, расположенным по оси бункера и выполненным с рассекателями материала, вибратор выполнен пьезоэлектрическим и встроен между подвеской и стержнем, рассекатели материала выполнены в виде лопаток и закреплены в нижней части стержня с наклоном к его оси.

Предпочтительно лопатку выполнить в виде пластины, жестко закрепленной на стержне в центральной ее части с углом наклона (90°-φ) относительно оси стержня, где φ - угол естественного откоса материала.

Целесообразно стержень выполнить цельным.

На стержне предпочтительно закрепить от трех до пяти лопаток.

В стержне соседние лопатки целесообразно закрепить с различным направлением наклона друг относительно друга.

При этом опора на бункере выполнена съемной.

В сводообрушитель целесообразно ввести подвески с боковыми стержнями, снабженными лопатками, закрепленными с наклоном к осям указанных стержней, и дополнительные вибраторы, выполненные пьезоэлектрическими и установленными между боковыми стержнями и их подвесками, причем длина боковых стержней меньше длины стержня, расположенного по оси бункера.

Предпочтительно в сводообрушителе иметь от двух до четырех боковых стержней.

Боковые стержни предпочтительно выполнить цельными.

При этом опора на бункере выполнена съемной и снабжена средствами крепления подвесок боковых стержней, причем подвески с боковыми стержнями закреплены с возможностью регулируемого горизонтального смещения внутри бункера.

Средства крепления подвесок боковых стержней целесообразно выполнить в виде колец.

Стержень, расположенный по оси бункера, боковые стержни и их подвески предпочтительно выполнить металлическими.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а следовательно, предложенное решение соответствует критерию "новизна". Сущность изобретения не следует явным образом из известных решений, следовательно, предложенное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Фиг.1 изображает бункерное устройство в разрезе с одним вибратором по оси бункера.

На фиг.2 представлен вид A на фиг.1 - увеличенный фрагмент сопряжения подвески и стержня с вибратором.

На фиг.3 показано бункерное устройство в разрезе с пятью вибраторами.

На фиг.4 представлен вид B фиг.3 - увеличенный фрагмент сопряжения подвески и бокового стержня с вибратором.

На фиг.5 показан вид сверху на фиг.2.

Фиг.6 изображает лопатку квадратной формы.

Фиг.7 изображает лопатку круглой формы.

На фиг.1-7 приняты следующие обозначения:

1 - бункер;

2 - подвеска;

3 - вибратор (пьезоэлектрический);

4 - стержень (расположенный по оси бункера);

5 - рассекатель материала в виде лопатки с одним направлением наклона;

6 - рассекатель материала в виде лопатки с другим направлением наклона (развернутый по оси стержня 4 на угол 90° относительно рассекателя 5);

7 - боковые стержни;

8 - съемная опора;

9 - кольцо (средство крепления подвески 2 боковых стержней 7);

10 - пьезоэлемент вибратора 3;

11 - держатель пьезоэлемента 10.

Бункерное устройство (фиг.1) содержит бункер 1 с конической нижней частью и сводообрушитель съемной конструкции с подвеской 2, вибратором 3 и расположенным по оси бункера 1 стержнем 4, выполненным цельным и снабженным рассекателями материала в виде лопаток 5 и 6, развернутых по оси стержня 4, например, на угол 90° относительно друг друга.

Вибратор 3 выполнен с пьезоэлементом 10, установленным в держателе 11 (фиг.2). Верхняя часть вибратора 3 сопряжена с нижним концом подвески 2, а нижняя его часть сопряжена с верхним концом стержня 4. Держатель 11 выполнен с конической верхней частью для улучшения рассечения материала.

Лопатки 5, 6 закреплены в нижней части стержня 4 с наклоном к его оси. Каждая лопатка 5, 6 представляет собой пластину, например, круглой (фиг.1, 7) формы, жестко закрепленную сваркой на стержне 4 по периметру ее отверстия в центральной части с углом наклона β=(90°-φ) относительно оси стержня 4, где угол φ - угол естественного откоса материала. В лопатках 5, 6 угол наклона β находится в диапазоне от 28° до 45°. Лопатки 5, 6 могут иметь другие геометрические формы, в том числе квадратную форму (фиг.6).

В зависимости от материала и объема бункера на стержне 4 предпочтительно иметь от трех до пяти лопаток 5, 6, причем для усиления разрыхлительных свойств соседние лопатки 5, 6 закреплены с различным направлением наклона друг относительно друга.

Соседние лопатки 5, 6 могут быть расположены с разворотом к оси стержня 4 под углом от 45° до 90° относительно друг друга.

Для трудносыпучих материалов или при больших объемах бункера 1 в бункерном устройстве (фиг.3) сводообрушитель оснащен, в частности, четырьмя подвесками с боковыми стержнями 7, снабженными собственными рассекателями материала в виде лопаток 5, 6, закрепленных с наклоном к осям указанных стержней, и дополнительными вибраторами 3, выполненными также пьезоэлектрическими и установленными между боковыми стержнями 7 и их подвесками 2 (фиг.4), причем длина боковых стержней 7 меньше длины стержня 4, расположенного по оси бункера 1.

В бункерном устройстве сводообрушитель может иметь предпочтительно от двух до четырех подвесных боковых стержней 7, выполненных цельными.

На бункере 1 имеется опора 8, выполненная съемной и снабженная средствами крепления подвески 2 стержня 4 и подвесок 2 боковых стержней 7. Подвески 2 с боковыми стержнями 7 закреплены с возможностью регулируемого горизонтального смещения с последующей фиксацией на опоре 8 внутри бункера 1. Средства крепления подвесок 2 боковых стержней 7 выполнены в виде колец 9 (фиг.5).

Стержень 4, расположенный по оси бункера 1, боковые стержни 7 и их подвески 2 выполнены металлическими, например, с одинаковым диаметром из металлического прута.

Все пять вибраторов 3 бункерного устройства на фиг.3, 5 выполнены пьезоэлектрическими и закреплены соответственно между подвеской 2 и стержнем 4 по оси бункера, а также подвесками 2 и боковыми стержнями 7 (фиг.4).

Пьезоэлемент 10 вибратора 3 может быть выполнен на основе пьезоэлемента из материала АРС841 (производство США) с возможностью формирования импульсов определенной частоты для создания условий движения материала в бункере 1 - в диапазоне мощности от 75 Вт до 100 Вт во временном интервале от 1 до 5 минут.

Устройство (фиг.1) работает следующим образом. При включении вибратора 3 формируется вибрационное поле, способствующее образованию определенного движения (перемещения) продукта в бункере 1. Формируемое вибратором 3 импульсное перемещение передается стержню 4 сводообрушителя. Стержень 4 и его лопатки 5 за счет их оптимального наклона, связанного с углом (φ) естественного откоса материала, эффективно воздействуют на материал, скопившийся в зонах сводообразования бункера 1, что обеспечивает предотвращение зависания материала в нем.

Развернутость по оси стержня 4 относительно друг друга лопаток 5, 6 на стержне 4 сводообрушителя способствует разрыхлению материала, увеличению скорости и равномерности его движения.

В бункерное устройство при работе с трудносыпучим материалом предпочтительно дополнительно установить подвески 2 с вибраторами 3 и боковыми стержнями 7 (фиг.3, 4, 5). Включение пяти вибраторов 3 производится поочередно, начиная с расположенного по оси бункера 1 в центральной его части рядом с выгрузной горловиной. Такое выполнение бункера 1 целесообразно также при больших его габаритах.

Съемная опора 8 и подвижные кольца 9 подвесок 2 позволяют обеспечить точную установку подвесок 2 с боковыми стержнями 7 сводообрушителя в зонах бункера 1, где существует вероятность сводообразования. Это позволяет повысить скорость разгрузки бункера 1 при различных свойствах материалов, хранящихся в бункере 1, а также степени его загрузки.

Бункерное устройство имеет простую конструкцию, что обеспечивает его долговечность. Использование импульсного режима вибрации позволяет использовать вибраторы 3 с низкой мощностью. Предлагаемое устройство просто в изготовлении, легко монтируется, не требует обслуживания в процессе эксплуатации, исключает влияние вибрационных воздействий на стенки бункера. Простота конструкции, высокая ремонтопригодность съемного сводообрушителя и низкая стоимость комплектации позволяют снизить цену изделия, что открывает широкую перспективу использования устройства.

По сравнению с прототипом достигается увеличение скорости выгрузки, исключение сводообразования, возможность переоборудования любых бункеров.

1. Бункерное устройство, содержащее бункер с установленной на нем опорой, сводообрушитель с подвеской к опоре, вибратором и стержнем, расположенным по оси бункера и выполненным с рассекателями материала, отличающееся тем, что вибратор выполнен пьезоэлектрическим и встроен между подвеской и стержнем, рассекатели материала выполнены в виде лопаток и закреплены в нижней части стержня с наклоном к его оси.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что лопатка представляет собой пластину, жестко закрепленную на стержне в центральной ее части с углом наклона (90°-φ) относительно оси стержня, где φ - угол естественного откоса материала.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стержень выполнен цельным.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на стержне закреплено от трех до пяти лопаток.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в стержне соседние лопатки закреплены с различным направлением наклона друг относительно друга.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опора на бункере выполнена съемной.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в сводообрушитель введены подвески с боковыми стержнями, снабженными лопатками, закрепленными с наклоном к осям указанных стержней, и дополнительные вибраторы, выполненные пьезоэлектрическими и установленные между боковыми стержнями и их подвесками, причем длина боковых стержней меньше длины стержня, расположенного по оси бункера.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что сводообрушитель имеет от двух до четырех боковых стержней.

9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что боковые стержни выполнены цельными.

10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что опора на бункере выполнена съемной и снабжена средствами крепления подвесок боковых стержней, причем подвески с боковыми стержнями закреплены с возможностью регулируемого горизонтального смещения внутри бункера.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что средства крепления подвесок боковых стержней выполнены в виде колец.

12. Устройство по п.7, отличающееся тем, что стержень, расположенный по оси бункера, боковые стержни и их подвески выполнены металлическими.