УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫГРУЗКИ ИЗ ВАГОНА СМЕРЗШЕГОСЯ УГЛЯ

Устройство относится к технологии выполнения погрузочно-разгрузочных работ на железнодорожном транспорте в зимнее время.
Известно техническое решение (RU 2137698 С1, 17.01.2003), в котором предлагается перед погрузкой угля покрывать внутренние поверхности вагона слоем смоченного снега, после чего вагон с нанесенным покрытием подвергают воздействию низких температур в течение времени, необходимого для полного смерзания снега.
Недостатком способа является то, что после разгрузки на ленту транспортера поступает угольный монолит.
Также известен способ (Ерофеев В.Т. «Проектирование производства земляных работ». - АСВ, 2005 г., с.87-89), в котором предлагается вставлять в промерзший грунт электроды в пробуренные скважины или забивать отбойными пневматическими или электрическими молотками. Их забивают в грунт на глубину 20-25 см и устраивают на поверхности грунта опилочную засыпку, увлажненную солевым раствором. По мере оттаивания верхних слоев грунта электроды погружают на большую глубину. После отключения электроэнергии в течение 1-2 дней глубина оттаивания продолжает увеличиваться за счет аккумулированной в грунте теплоты под защитой опилочного слоя.
Недостатком способа является необходимость использования опилочной засыпки, увлажненной солевым раствором, для создания токопроводящей среды и длительность процесса.
Сущность устройства заключается в разрыхлении угольно-ледяного монолита перед началом разгрузки.
Технический результат заключается в увеличении скорости разгрузки вагонов и упрощении последующих операций с выгруженным углем.
Известно (3. Савельев И.В. Курс общей физики. М.: Наука, 1978. - Т.2. 480 с.), что при прохождении электрического тока на участке электрической цепи с конечным сопротивлением, последняя разогревается.
Также известно, что угольно-ледяной монолит является проводником электрического тока, так как фрагменты угля в составе монолита неизбежно контактируют друг с другом, не смотря на ледяные включения. Таким образом, уголь, являющийся хорошим проводником, создает электрическую цепь с конечным сопротивлением.
Устройство поясняется чертежом, где:
на фиг.1 показан вид на вагон сбоку;
на фиг.2 показан вид на вагон сверху.
В вагон 1, заполненный смерзшимся углем 2, стенки 3 и дно 4 которого покрыты слоем замороженного смоченного снега 5, внедряют металлические электроды 6 на глубину h (см. фиг.1), при их отстоянии от стенок L и днища H вагона 1 (см. фиг.1, 2), к которым подключают источник ЭДС 7.
Предварительно перед загрузкой угля внутреннюю поверхность вагона покрывают слоем смоченного снега, затем вагон с нанесенным покрытием подвергают воздействию низких температур (t<0°C) в течение времени, необходимого для полного смерзания снега.
Устройство представляет собой металлические электроды, которые вводят, например, посредством бурения непосредственно в массу угля, при этом количество и длина электродов подбирается таким образом, что глубина их внедрения в массив угля должна быть максимальной (до 1800 мм), а отстояние электродов от стенок и днища вагона - минимальным (200-1400 мм), но исключающим возможность протекания тока через металлические части вагона. На погруженные в массу угля электроды подается электрическое напряжение от источника ЭДС. Отличительным признаком данного устройства является то, что отсутствует необходимость добавления токопроводящей среды (так как ею является сам уголь) и электроды не продолжают погружаться после подачи на них напряжения, а постоянно находятся на одном уровне. Прохождение электрического тока через смерзшийся уголь, представляющий собой проводник с конечным сопротивлением, приводит к выделению тепла, расплавлению частиц льда и, следовательно, разрыхлению всего угольно-ледяного монолита.
Затем смерзшийся уголь можно выгружать из вагона путем его опрокидывания.