КАТАПУЛЬТА СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
BULK CATAPULT

Изобретение относится к области техники, предназначено для катапультирования сыпучих материалов и может быть использовано в отраслях: машиностроения, химической промышленности, в стройиндустрии и в других отраслях, где по условиям производства необходим механический выброс сыпучих материалов с начальной скоростью более 100 м/сек.
Известна «Дробеметная установка», А.с. 992175, опубликовано 30.01.83, авторы В.В. Бескоровайный и др. содержащая рабочую камеру, дробеметное колесо с приводом, систему подачи рабочих тел, бункер для рабочих тел, оснащенный затвором дозатором в виде заслонки с механизмом перемещения, кинематически связанным с приводом вращения дробеметного колеса. Механизм перемещения заслонки выполнен в виде ходового винта со шкивом-гайкой и шкивом-втулкой, а привод вращения дробеметного колеса выполнен в виде симметричного конического дифференциала, зубчатые колеса которого кинематически связаны со шкивом-гайкой и шкивом-втулкой, причем одно из зубчатых колес снабжено тормозом.
К недостаткам данной установки следует отнести: низкую удельную эффективность установки, быстрый износ дробеметного колеса и рабочей камеры, большие габариты, сложная конструкция, большая трудоемкость изготовления и материалоемкость установки. Сложность управления режимом работы технологического процесса. Замена изношенных рабочих органов приводит к продолжительному простою.
Известно «Пескометное устройство», А.с. 1588489, опубликовано 30.08.90, авторы Н.М. Башилов и др. содержащее метатель формовочной смеси в виде импульсной головки и направляющего патрубка, устройство подачи формовочной смеси в рабочую камеру метателя, загрузочный бункер с ленточным транспортером и устройство подачи формовочной смеси выполненного в виде двух роторов, размещенных один в другом со смещенными относительно друг друга вертикальными осями вращения и имеющих на рабочих поверхностях полуцилиндрические впадины, образующие вместе соприкосновения роторов рабочую камеру, соосную с импульсной головкой и направляющим патрубком, причем выступы между полуцилиндрическими впадинами имеют заостренный профиль, а загрузочный бункер выполнен подвижным относительно плоскости вращения роторов в направлениях схождения-расхождения их рабочих поверхностей.
К недостаткам данного устройства следует отнести: быстрый износ рабочей камеры, импульсной головки и направляющего патрубка, большие габариты, сложная конструкция, большая трудоемкость изготовления и материалоемкость установки. Сложность управления режимом работы технологического процесса. Замена изношенных рабочих органов приводит к продолжительному простою.
Наиболее близким прототипом к изобретению является известное устройство - «Шлюзовой катапульт для торкретирования», автор Калыш А.И. (Патент РФ на изобретение от 13.04.2017 г. №2663229, опубликовано 02.08.2018) содержит: корпус-шлюз включающий обечайку и две боковины, закрепленные к основанию, переходящего в патрубок подачи смеси в шлюзовую камеру; боковины имеют опоры вала с фланцем для присоединения привода и жестко закрепленный ротор с радиально размещенными на нем упругими сменными лопастями, причем каждая лопасть в сечении перекрывает шлюзовую камеру. Обечайка, размещенная между боковинами, имеет проем по ходу вращения ротора и патрубок, для катапультирования материала. На внешней стороне основания закреплен подвижный упор с эксцентриком для регулирования усилия упругой деформации лопасти, на хвостовике валика эксцентрика закреплен штурвал.
Недостатком данного устройства является нетехнологичный способ подачи сыпучего материала в шлюз.
Техническим результатом изобретения является: усовершенствование устройства с целью упрощение способа подачи сыпучего материала в корпус-шлюз с последующим катапультированием; возможность регулирования режимом работы технологического процесса.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются недостатки ближайшего аналога: нетехнологичный способ для подачи сыпучего материала в корпус-шлюз.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками изобретения, являются: корпус-шлюз, состоящий из обечайки и двух, прикрепленных к основанию боковин - верхней и нижней, ротор с радиально размещенными на нем упругими сменными лопастями для катапультирования сыпучего материала, и закрепленные на внешней стороне основания эксцентрик и подвижный упор для регулирования усилия упругой деформации лопастей.
Технической задачей изобретения является усовершенствование конструкции устройства, которое позволит устранить недостатки аналога.
Поставленная задача решена тем, что устройство содержит шлюзовую катапульту, включающую корпус-шлюз, состоящий из обечайки и двух, прикрепленных к основанию боковин - верхней и нижней, ротор с радиально размещенными на нем упругими сменными лопастями для катапультирования сыпучего материала, и закрепленные на внешней стороне основания эксцентрик и подвижный упор для регулирования усилия упругой деформации лопастей и дополнительно, согласно изобретению, верхняя боковина имеет отверстие диаметром не менее 0,5 радиуса обечайки для подачи сыпучего материала в корпус-шлюз, при этом отверстие для подачи сыпучего материала в корпус-шлюз, максимально приближено к обечайке, а обечайка имеет проем по ходу вращения ротора для катапультирования сыпучего материала, подача сыпучего материала в корпус-шлюз осуществляется гравитационным способом или питателем.
Между совокупностью существенных признаков изобретения и достигаемым техническим результатом, существует причинно-следственная связь: шлюзовая катапульта, включающая корпус-шлюз, состоящий из обечайки и двух, прикрепленных к основанию боковин - верхней и нижней, ротор с радиально размещенными на нем упругими сменными лопастями для катапультирования сыпучего материала, и закрепленные на внешней стороне основания эксцентрик и подвижный упор для регулирования усилия упругой деформации лопастей и дополнительно, верхняя боковина имеет отверстие диаметром не менее 0,5 радиуса обечайки для подачи сыпучего материала в корпус-шлюз, при этом отверстие для подачи сыпучего материала в корпус-шлюз, максимально приближено к обечайке, а обечайка имеет проем по ходу вращения ротора для катапультирования сыпучего материала, подача сыпучего материала в корпус-шлюз осуществляется гравитационным способом или питателем.
Предлагаемое устройство обеспечит: подачу сыпучего материала в корпус-шлюз гравитационным способом или питателем и его катапультирование со скоростью более 100 м/сек.; возможность регулирования технологическим процессом.
Использование всех существенных признаков позволит получить описываемый технический результат.
Изобретение проиллюстрировано графическими материалами, которые не охватывают весь объем данного технического решения, а являются лишь иллюстрирующими материалами частного случая выполнения:
На фиг. 1 катапульта сыпучих материалов с приводом.
На фиг. 2 подача материала из бункера (не показан) в корпус-шлюз.
На фиг. 3 перемещение материала в зону упора.
На фиг. 4 катапультирование материала.
Катапульта сыпучих материалов включает шлюзовую катапульту в составе: корпус-шлюз 1 состоящий из обечайки 2 и двух боковин, верхней 3 с отверстием 4 для загрузки материала и нижнюю боковину 5, закрепленных к основанию 6; боковины 3 и 5 имеют опоры 7 для вала 8 с фланцем 9 для присоединения привода 10 и жестко закрепленный ротор 11 с радиально размещенными на нем упругими сменными лопастями 12, причем каждая лопасть в сечении перекрывает корпус-шлюз 1. Обечайка 2 размещенная между боковинами 3 и 5, имеет открытый проем 14 по ходу вращения ротора 11, для катапультирования материала через патрубок 15. На внешней стороне основания 6 закреплен подвижный упор 16 с эксцентриком 17 для регулирования усилия упругой деформации лопастей 12, на хвостовике валика эксцентрика 18 закреплен штурвал 19.
Катапульта сыпучих материалов работает следующим образом: при поступлении сыпучего материала в корпус-шлюз 1 через отверстие 4 верхней боковины 3 ротор 11 вращается и лопастью 12 перемещает материал до упора 19, достигнув упора 19 лопасть 12 упруго деформируется и, пройдя упор 19, силой упругой деформации, катапультирует поступивший сыпучий материал, через открытый проем 14 и патрубок 15. В дальнейшем цикл повторяется.
Для оптимальной работы катапульты сыпучих материалов, производительность катапультирования сыпучего материала должна быть больше производительности по подаче материала не менее 10%. Для повышения производительности шлюзовые катапульты могут быть установлены по параллельной схеме.
В качестве привода катапульты сыпучих материалов могут быть применены: мотор-редуктор, либо другой тип привода, обеспечивающий необходимые характеристики. Подачу сыпучего материала в корпус-шлюз можно осуществлять гравитационным способом или питателем.