Результат интеллектуальной деятельности: Пневмовакуумное вибрационное загрузочное устройство непрерывного действия

Изобретение относится к области агропромышленного комплекса и может быть использовано для перемещения сельскохозяйственной продукции при осуществлении погрузочно-разгрузочных работ.

Известна конструкция (патент СССР №981154) устройства для загрузки закладочных смесей в трубопровод для пневмотранспорта, содержащее установленный наклонно на основании посредством упругих связей бункер-питатель с вибратором и перегородками в его верхней части, установленными с возможностью перемещения перпендикулярно движению потока смеси, и соединенную с бункером питателем загрузочную камеру, полость которой сообщена с источником сжатого воздуха с одной стороны и с трубопроводом с другой, при этом корпус загрузочной камеры установлен наклонно и связан с бункером-питателем жестко, с трубопроводом посредством сильфона.

Недостатком данной конструкции является отсутствие непрерывной подачи, трудность при перемещении крупнодисперсных материалов и низкий кпд.

Наиболее близким по техническому решению является вибрационное загрузочное устройство непрерывного действия (А.И. Волошин, Б.В. Пономарев. Механика пневмотранспортирования сыпучих материалов, 2001, с. 28-29.) содержащее наклонный вибробункер, соединенный герметичными диафрагмами с воздухоподающим и транспортным трубопроводами. Вибробункер в верхней части оснащен подвижными шиберами с перегородками, а в воздухоподающем трубопроводе установлена эжекторная камера.

Недостатком указанной конструкции являются применение для транспортирования только нагнетательного устройства и использование вертикальных колебаний, что в совокупности приводит к снижению производительности загрузочного устройства, повышенному удельному расходу воздуха и возникновению заторов.

Техническая задача - обеспечение регулирования производительности и увеличение кпд за счет применения двух синхронно работающих шиберов и вращательного движения питающего трубопровода перпендикулярно его оси.

Решение технической задачи заключается в том, что на питательном трубопроводе установлен кулачковый вибромеханизм, совершающий вращательно-возвратные колебания перпендикулярно оси движения материала, при этом его подача из бункера и поступление в выходной трубопровод регулируется с помощью двух синхронно работающих шиберов.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство; на фиг 2. разрез А-А па фиг. 1.

Пневмовакуумное вибрационное загрузочное устройство непрерывного действия включает в себя бункер 1, питающий трубопровод 2 с установленными внутри шиберами 3 и 4, выходной 5 и воздухоподающий 6 трубопроводы. Бункер 1 соединен подшипником 7 с питающим трубопроводом 2 соединенный через сильфон 8 с выходным трубопроводом 5. Питающий трубопровод 2 имеет две связи с основанием устройства: одна выполнена в виде подшипника 9, а другая в виде пружины 10, опирающаяся на подпружиненный пластинчатый выступ 11 питающего трубопровода. Параллельно упругой связи, с другой стороны питающего трубопровода также располагается пластинчатый выступ 12, на который оказывает воздействие кулачковый вибромеханизм 13, состоящий из кулачка 14, который через ременную передачу 15 соединен с приводом. Выходной трубопровод 5 жестко соединен с воздухоподающим трубопроводом 6 имеющим заслонку 16, эжекционную камеру 17 и клапан регулировки подсоса воздуха 18 в систему. На выходном трубопроводе 5 предусмотрена установка съемной секции с электромагнитом 19. Данная секция устанавливается для тех случаев, когда есть необходимость очистки транспортируемого материала от металлических частиц (стружки).

Пневмовакуумное вибрационное загрузочное устройство непрерывного действия осуществляет работу в трех режимах: режим с использованием разряжения, избыточного давления и комбинированный. Условия организации режима с использованием разряжения и избыточного давления зависят от характеристики транспортируемого материала, а комбинированный режим характеризуется длиной транспортирования.

Режим с использованием разряжения основан на создании вакуума, с помощью которого осуществляется всасывание воздушной смеси из выходного трубопровода 5. Сухой сыпучий растительный материал (зерно, мука, сахар и т.п.) поступает в бункер 1. Регулируя степень перекрытия шиберов 3 и 4 подбирают оптимальную сплошность материала для его движения по питающему трубопроводу 2 и дальнейшего транспортирования. Воздействие кулачкового вибромеханизма 13 на питательный трубопровод 2 приводит последний к вращательно-возвратным колебаниям перпендикулярно оси направления движения материала. Частицы материала совершают зигзагообразные перемещения с общим направлением движения к соединительному сильфону 8 и нижнему шиберу 4. Применение указанного способа воздействия на материал в питающем трубопроводе обусловлено тем, что коэффициент трения качения существенно ниже коэффициента трения скольжения. В результате происходит предотвращение прилипания материала к стенкам питающего трубопровода 2, исключается повышение температуры частиц материала и снижается негативное воздействие вибрации на другие узлы пневмовакуумного вибрационного загрузочного устройства непрерывного действия. Частицы материала, дойдя до конца питательного трубопровода, через сильфон 8 падают на воздушный поток, который увлекает их в выходной трубопровод 5. При работе на этом режиме заслонка 16 полностью закрыта, а подача воздуха для транспортировки сухого сыпучего растительного материала производится путем регулирования клапана подсоса воздуха 18, а также регулировкой шиберов 3 и 4. Движение воздушной смеси на этом режиме представляет собой плавный поток, и является близким к ламинарному, что снижает механическое воздействие на частицы материала со стороны стенок выходного трубопровода, а также устраняет сопротивление противопотоков воздушной смеси. Данный режим оптимально подходит для перемещения порошкообразных и мелкодисперсных материалов, которые обладают высокой степенью взрывоопасное™.

Режим с использованием избыточного давления основан на создании избыточного давления, с помощью которого нагнетается воздух в воздухоподающий трубопровод 6 при открытой заслонке 16, и закрытом клапане подсоса воздуха 18. Воздух, проходя через эжекционную камеру 17, образует активную воздушную струю, которая подхватывает падающие частицы материала с питающего трубопровода 2 и увлекает их в выходной трубопровод 5. Шиберы 3 и 4 устанавливаются в положения, обеспечивающие плотное прилегание материала к стенке на конце питающего трубопровода 2, что позволяет предотвратить движение воздушного потока в питательный трубопровод и бункер, которое может снизить эффективность работы. Режим нагнетания целесообразно применять для средних размеров частиц материала.

Комбинированный режим представляет собой одновременную работу режимов с использованием разряжения и избыточного давления. Нагнетаемый воздух подается в воздухоподающий трубопровод 6 при открытой заслонке 16 и закрытом клапане подсоса воздуха 18, а эжекционная камера 17 преобразует его в активную воздушную струю, которая подхватывает частицы материала, падающие с питающего трубопровода 2, и увлекает их в выходной трубопровод 5, где на участке снижения давления активной воздушной струи создается разряжение, в результате чего продолжается транспортирование материала на втором режиме (режиме разряжения). Комбинированный режим применим для перемещения состоящих из крупных частиц материалов, а также в тех, случаях, когда необходимо увеличить дальность перемещения материала.