ЕМКОСТЬ ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ С УПРАВЛЯЕМЫМ ДНИЩЕМ

Область техники
Заявляемая полезная модель относится к области хранения и разгрузки сыпучих материалов, конкретно к конструкциям емкостей для сыпучих материалов и их днищ, в частности к управляемым многосекторным днищам из различных металлических материалов.
Уровень техники
Известен затвор для выдачи сыпучего материала из бункера по патенту РФ №2092417, МПК В65G 65/30, 10.10.1997 г. /1/, состоящий из короба и поворачивающейся секторной задвижки, установленной на ось. Ось вынесена за габариты короба. Секторная задвижка перевернута вверх относительно оси. Образующая цилиндрической поверхности задвижки, прилегающая к стенке короба при закрытом положении, расположена на одной высоте с осью, либо выше.
Предложен бункер для сыпучих материалов, который содержит емкость и днище с шибером (патент RU №2201389, В65G 65/30, 27.03.1998 г.) /2/. Днище выполнено в виде усеченной пирамиды, на ребрах которой смонтированы выхлопные сопла устройств пневмообрушения. Сопла введены в объем бункера на нескольких уровнях, причем первый уровень сопел расположен на высоте 3-5 диаметров сопла от нижнего среза бункера, а последующие уровни расположены на высотах с шагом 0,1 до 0,3 длины ребра.
Известен бункер для сыпучих материалов (патент RU №34153, В65G 65/30, 27.11.2003 г) /3/, содержащий емкость с днищем в виде усеченной пирамиды и шибер, отличающийся тем, что днище бункера снабжено затвором со шлюзовой камерой, образованной установленными с углом наклона 45-50° к днищу затвора и параллельно друг к другу на расстоянии 2,5-3,0 диаметра фракции загружаемого материала, регулируемыми основным и вспомогательным шиберами.
Предложена емкость для сыпучих материалов (патент RU №87602, В65G 65/00, 20.10.2009 г.) /4/, содержащая днище, боковую стенку и верх из тканного материала с наплавленным пластикатом. Верх емкости снабжен загрузочным фланцем, а днище - разгрузочным фланцем. На большей части высоты емкость имеет цилиндрическую форму. Диаметр днища меньше диаметра емкости в ее средней части, а боковая стенка подвернута к днищу и соединена с ним швом, не выходящим на цилиндрическую часть боковой стенки.
Известен бункер для сыпучих материалов с плоским днищем (патент RU №80833, В65D 88/26, 27.02.2009 г.) /5/, содержащий корпус с загрузочным и выходным патрубками, боковые стенки, днище, эластичную емкость, размещенную внутри корпуса, нижний конец которой закреплен в выходном патрубке, отличающийся тем, что эластичный элемент выполнен в виде двойного герметичного днища, верхний конец которого закреплен на боковой стенке корпуса.
Анализ патентной информации по различным емкостям для сыпучих материалов и по конструкциям их днищ, затворов, задвижек показал, что в качестве емкостей используются в основном бункеры.
Бункер (англ. bunker) - емкость для хранения сыпучих и кусковых материалов, нижнюю часть которой для самотечной разгрузки выполняют с наклонными стенками, например, в виде перевернутой усеченной пирамиды или конуса, и оборудуют днищами, затворами, задвижками, питателями для регулирования количества выпускаемого материала (Политехнический словарь /Редкол.: А.Ю.Ишлинский (гл. П 50 ред.) и др. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Советская энциклопедия, 1989. - 656 с. с ил.).
Так как в промышленности производятся в основном емкости для сыпучих материалов в форме бункеров с соответствующими днищами, затворами, задвижками, поэтому время их разгрузки значительно увеличивается, по сравнению с временем разгрузки емкостей с равными размерами стенок или диаметров по всей высоте.
Таким образом, известные в настоящее время конструкции емкостей для сыпучих материалов являются в основном конструкциями в форме бункеров (с соответствующими днищами, затворами, задвижками), которые имеют существенные недостатки:
1) увеличенное время разгрузки;
2) усложнение конструкции изготовления (различие размера или диаметра емкости по высоте);
3) увеличение габаритов для сохранения общего объема емкости;
4) необходимость использования устройств пневмообрушения.
Предлагаемое техническое решение направлено на устранение вышеперечисленных недостатков.
Используемые в настоящее время конструкции днищ обычных емкостей для сыпучих материалов позволяют применять их только для емкостей небольших вместимостей.
Предлагаемая конструкция управляемого многосекторного днища дает возможность использовать его для больших многосекторных емкостей. Малый радиус секторов днища позволяет уменьшить величину момента электродвигателя и его мощность.
Конструктивно предлагаемая полезная модель состоит из элементов:
1) корпус емкости с боковыми стенками прямоугольного сечения, с внутренними перегородками для емкостных секторов и ребрами жесткости;
2) днище емкости с секторами (задвижками) и электроприводом;
2) фланец присоединительный днища к корпусу;
3) сектора подвижные (2-5 шт.), вращающиеся на осях в подшипниках;
4) линейки синхронизации движения секторов;
5) система привода в движение секторов, включающая шатуны, тяги, вилки, кулачок;
6) навеска электропривода, включающая мотор-редуктор, вал навески, вращающийся в подшипниках.
Из вышеприведенных аналогов емкостей для сыпучих материалов в качестве прототипа принят бункер для сыпучих материалов с плоским днищем по патенту РФ на полезную модель №80833 /5/, которому присуща совокупность признаков, наиболее близкая к совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели.
Раскрытие полезной модели
Предлагаемая полезная модель представляет собой емкость для сыпучих материалов с управляемым днищем, содержащая корпус с боковыми стенками прямоугольного сечения и управляемое днище, отличающаяся тем, что корпус выполнен из металлических материалов с внутренними перегородками для емкостных секторов (2-5 секторов и более) и ребрами жесткости, а управляемое днище выполнено из металлических материалов как комплексная конструкция подвижных секторов-задвижек (2-5 секторов и более) с линейками синхронизации, приводимых в движение электроприводом, включающим мотор-редуктор, вал навески, шатуны, тяги, вилки, кулачок.
Принцип работы днища с электроприводом. Вращение вала навески электропривода осуществляется мотор-редуктором. Вращательное движение вала через шатуны преобразуется в поступательное движение тяг и вилок. Поступательное движение приводит во вращательное движение сектора днища. Синхронность поворота секторов днища обеспечивается линейками синхронизации.
За один оборот вала навески электропривода выполняются четыре фазы положения секторов: «днище закрыто», «днище полуоткрыто», «днище открыто», «днище полузакрыто». Положения «открыто» и «закрыто» - крайние положения кулачка. В этих положениях пониженные требования к величине момента двигателя. Движение «открыто» - «закрыто» осуществляется без реверса, равномерно, что приводит к уменьшению мощности и износа двигателя и позволяет повысить его экономичность, надежность и долговечность.
Технический результат, достигаемый предлагаемым конструкторским решением полезной модели, заключается в возможности ее использования в качестве больших многосекторных емкостей, сокращении времени разгрузки емкости, отсутствии необходимости применения устройств пневмообрушения, а также экономичности, надежности и долговечности используемых конструкций и систем движения управляемого электропривода.
Краткое описание графических материалов, поясняющих сущность полезной модели
На фиг.1-4 представлены габаритные чертежи четырех видов предлагаемой полезной модели: с двух, трех, четырех и пятисекторными управляемыми днищами.
На фиг.5-8 представлены пространственные изображения четырех видов предлагаемой полезной модели: с двух, трех, четырех и пятисекторными управляемыми днищами в фазе оборота вала навески электропривода - «днище закрыто».
На фиг.9-12 представлены пространственные изображения полезной модели с трехсекторным управляемым днищем в четырех фазах движения секторов: «днище закрыто», «днище полуоткрыто», «днище открыто», «днище полузакрыто».
Графические материалы представлены на отдельных листах с отдельной нумерацией.
Осуществление полезной модели
Заявляемая полезная модель осуществлена в четырех видах:
1. Двухсекторная емкость для сыпучих материалов с управляемым двухсекторным днищем (фиг.1, 5).
2. Трехсекторная емкость для сыпучих материалов с управляемым трехсекторным днищем (фиг.2, 6, 9-12).
3. Четырехсекторная емкость для сыпучих материалов с управляемым четырехсекторным днищем (фиг.3, 7).
4. Пятисекторная емкость для сыпучих материалов с управляемым пятисекторным днищем (фиг.4, 8).
Все четыре вида полезной модели, а именно емкости и днища выполнены из металлических материалов. Конструктивно возможно использование композиционных материалов.
Промышленная применимость
Предлагаемая полезная модель может найти широкое применение в области хранения и разгрузки различных сыпучих материалов.