Патент на изобретение №2346875

(54) БУНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО

(57) Реферат:

Изобретение относится к хранению и выгрузке сыпучих материалов и может быть использовано для выгрузки трудносыпучих материалов, например муки, из бункеров. Устройство содержит выполненный съемным сводообрушитель с кольцом, установленным на опорах внутри бункера и связанным с вибратором через тягу, передающую импульсные колебания от вибратора к кольцу. Кольцо установлено на опорах свободно, выполнено из металлического прутка и снабжено лопатками. Лопатки расположены в зазоре между кольцом и стенкой бункера в зоне сводообразования сыпучего материала с выступом за пределы по меньшей мере опорной поверхности кольца. Бункер имеет не менее четырех опор. Кольцо имеет не менее восьми лопаток, равномерно закрепленных на кольце с зазором относительно стенки бункера. Каждая лопатка представляет собой плоскую пластину, в том числе прямоугольной формы, закрепленную с внешней стороны кольца перпендикулярно стенке бункера. Техническим результатом изобретения является повышение долговечности, эксплуатационной надежности, ремонтопригодности и упрощение конструкции бункера. 5 з.п. ф-лы, 2 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 для предотвращения сводообразования материала в емкости, содержащее конический корпус, упругие пластины, металлические накладки с образованием ниши для упругой пластины, причем ниша закрыта эластичным материалом (см. патент РФ №2060918, МКИ 6 B65D 88/64, опубл. 1996 г.).

При работе устройства происходит накопление сыпучего материала в объеме, образованном эластичным материалом, закрывающим нишу металлических накладок упругой пластиной и стенкой бункера. При работе упругой пластины сыпучий материал спрессовывается, что в конечном итоге приводит к прекращению работы устройства.

Известно бункерное устройство, включающее бункер, опорные элементы и побудитель с вибратором, причем побудитель выполнен в виде сетчатого каркаса, установлен внутри бункера по его контуру с зазором от стенок бункера и соединен с вибратором через амортизаторы (см. авторское свидетельство №329072, МПК B65G 3/12, опубл. 1972 г.).

При работе устройства давление сыпучего материала на поверхность образующего материала сетчатого каркаса приводит к перекосу всей конструкции. Это приводит к касанию сетчатого каркаса стенок бункера. Колебания вибратора через сетчатый каркас передаются стенкам бункера, что повышает вероятность разрушения последнего. Образование дополнительных помех движению сыпучего материала в виде сетчатого каркаса увеличивает сводообразование.

Известно устройство для предотвращения зависания материала в бункере, содержащее сводообрушитель в виде упругого кольца, жестко установленного на двух опорах внутри бункера и связанного с вибратором, причем расстояние между опорами по дуге кольца меньше диаметра и равно четному делению длины кольца, а точка соединения кольца с вибратором расположена посередине между опорами (см. патент РФ №680961, МКИ B65G 65/70, опубл. 1979 г. – прототип).

Поток сыпучего материала, воздействуя на плоскость материала упругого кольца, вызывает его деформацию. Величина деформации может составить необратимые изменения конструкции в связи с неразъемным соединением упругого кольца с опорами. В этом случае в бункере появляются зоны, исключенные от воздействия сводоразрушающего устройства. Во время работы упругое кольцо совершает сложные резонансные колебания, при этом возникают большие механические нагрузки в месте крепления тяги вибратора к плоскости упругого кольца и местах перемещения упругого кольца в опорах, определяющих геометрическое расположение в бункере упругого кольца. Это уменьшает долговечность работы и снижает эксплуатационные характеристики устройства. Низкая ремонтопригодность, связанная с неразъемным креплением сводообрушителя, ограничивает область применения данного бункера.

Технический результат изобретения заключается в повышении долговечности, ремонтопригодности и упрощении конструкции бункера за счет применения съемной конструкции сводообрушителя, позволяющей повысить эксплуатационную надежность и уменьшить энергоемкость при работе.

Технический результат устройства достигается тем, что в бункерном устройстве, содержащем сводообрушитель с кольцом, установленным на опорах внутри бункера и связанным с вибратором, кольцо установлено на опорах свободно, выполнено из металлического прутка и снабжено лопатками, причем лопатки расположены в зазоре между кольцом и стенкой бункера и выступают за пределы по меньшей мере опорной поверхности кольца.

Предпочтительно в бункере иметь не менее четырех опор.

Целесообразно кольцо выполнить с не менее восьми лопатками.

Предпочтительно каждую лопатку выполнить в виде плоской пластины, в том числе прямоугольной формы, закрепленной с внешней стороны кольца перпендикулярно стенке бункера.

Целесообразно иметь величину зазора между лопаткой и стенкой бункера L=(0,001-0,004)D, где D – диаметр бункера в зоне сводообразования.

Целесообразно иметь величину зазора между стенкой бункера и кольцом S=(0,01-0,07)D, где D – диаметр бункера в зоне сводообразования.

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”.

На фиг.1 изображено бункерное устройство (вид сверху); на фиг.2 изображен вид бункерного устройства в разрезе А-А (вид спереди).

Бункерное устройство содержит выполненный съемным сводообрушитель с кольцом 1, установленным на опорах 2 внутри бункера 3 и связанным с вибратором 4 через тягу 5, передающую импульсные колебания от вибратора 4 к кольцу 1. Кольцо 1 установлено на опорах 2 свободно, выполнено из металлического прутка и снабжено лопатками 6 для предотвращения зависания материала в бункере. Лопатки 6 расположены в зазоре между кольцом 1 и стенкой бункера 3 в зоне сводообразования сыпучего материала с выступом за пределы (т.е. ниже) по меньшей мере опорной поверхности 7 кольца 1.

Бункер 3 имеет не менее четырех опор 2. В бункере на фиг.1 опоры 2 расположены по внутреннему периметру бункера 3 равномерно с целью исключения деформационных перегрузок при воздействии сыпучего материала на поверхность металлического материала прутка.

Кольцо 1 имеет не менее восьми лопаток 6, равномерно закрепленных на кольце 1 с зазором относительно стенки бункера 3. Каждая лопатка 6 представляет собой плоскую пластину, в том числе прямоугольной формы, закрепленную с внешней стороны кольца 1 перпендикулярно стенке бункера 3. Величина зазора между лопаткой и стенкой бункера составляет L=(0,001-0,004)D, а величина зазора между стенкой бункера 3 и кольцом 1 составляет S=(0,01-0,07)D, где D – диаметр бункера в зоне сводообразования.

Для хранения трудносыпучих продуктов в заводских условиях, например муки, диаметр бункера (D) может иметь размеры от 40 см до 250 см. При этом бункер 3 представляет собой вертикальную стальную цилиндрическую емкость с нижней конусной частью (фиг.1). Стенки нижней конусной части имеют наклон к горизонту под углом 60°. Кольцо 1 устанавливается в зоне перехода цилиндрической части бункера 3 в коническую. Лопатка 6 может иметь длину до 10 см при диаметре бункера 250 см и зазоре между лопаткой 6 и стенкой бункера от 5 до 15 мм.

Вибратор 4 может быть выполнен на основе пьезоэлемента из материала АРС841 (производство США) с возможностью формирования импульсов перемещения на ультразвуковой частоте – в диапазоне мощности от 75 Вт до 100 Вт во временном интервале от 1 до 5 минут.

Устройство работает следующим образом. Включение вибратора 4 производится при полной разгрузке бункера 3. Формируемое вибратором 4 импульсное перемещение через тягу 5 передается кольцу 1. Кольцо 1, перемещаясь по опорам 2, воздействует на материал, скопившийся в зонах сводообразования бункера 3, лопатками 6, расположенными ниже опорной поверхности 7 кольца 1, что обеспечивает предотвращение зависания материала в бункере.

Бункерное устройство имеет простую конструкцию, что обеспечивает его долговечность. Небольшой вес кольца 1 и использование импульсного режима вибрации позволяет использовать вибратор 4 с низкой мощностью. Свободное перемещение кольца 1 по опорам 2 повышает надежность работы устройства. 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.

Формула изобретения

1. Бункерное устройство, содержащее сводообрушитель с кольцом, установленным на опорах внутри бункера и связанным с вибратором, отличающееся тем, что кольцо установлено на опорах свободно, выполнено из металлического прутка и снабжено лопатками, причем лопатки расположены в зазоре между кольцом и стенкой бункера с выступом за пределы по меньшей мере опорной поверхности кольца.

2. Бункерное устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет не менее четырех опор.

3. Бункерное устройство по п.1, отличающееся тем, что кольцо имеет не менее восьми лопаток.

4. Бункерное устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая лопатка представляет собой плоскую пластину, в том числе прямоугольной формы, закрепленную с внешней стороны кольца перпендикулярно стенке бункера.

5. Бункерное устройство по п.1, отличающееся тем, что величина зазора между лопаткой и стенкой бункера составляет L=(0,001-0,004)D, где D – диаметр бункера в зоне сводообразования.

6. Бункерное устройство по п.1, отличающееся тем, что величина зазора между стенкой бункера и кольцом составляет S=(0,01-0,07)D, где D – диаметр бункера в зоне сводообразования.

РИСУНКИ