БУНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель 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, публ. 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, публ. 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 полезной модели 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 встроен между подвеской и стержнем, рассекатели материала выполнены в виде лопаток и закреплены в нижней части стержня с наклоном к его оси.
При этом вибратор выполнен пьезоэлектрическим.
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.
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, заявленная полезная модель соответствует критерию «новизна».
Фиг.1 изображает бункерное устройство в разрезе с одним вибратором по оси бункера.
На фиг.2 представлен вид А 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 представлены вид В 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.