ВИБРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПУСКА СВЯЗНЫХ, ЛИПКИХ И СЛЕЖИВАЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ

Техническое решение относится к химической, нефтехимической, строительной, сельскохозяйственной, пищевой, фармацевтической, горноперерабатывающей, лакокрасочной и другим отраслям промышленности, где производится загрузка связных, липких и слеживающихся материалов из емкостей, баков, бункеров, цистерн в шнековые машины, грануляторы, экструдеры, смесители или на транспортеры.
Известны вибрационные устройства в шнековых машинах и экструдерах, включающие загрузочный бункер с круглым сечением и плавным уменьшением диаметра и вибратор, присоединенный к загрузочному бункеру [Раувендаль, К. Экструзия полимеров: пер. с англ. / К. Раувендаль; под ред. А.Я. Малкина. - СПб.: Профессия, 2008. 67-68 с].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится малая амплитуда колебаний стенок бункера, а, следовательно, и прилипшего к стенкам материала, что приводит к снижению производительности, особенно при переработке высоковязких и неньютоновских материалов. Увеличение амплитуды колебаний приводит к потере герметичности сварных швов на бункере, что требует остановки оборудования на ремонт и также приводит к снижению производительности.
Известно вибрационное устройство для выпуска сыпучих и связных материалов, включающее упругий рабочий орган, установленный на раме, вибропривод и приспособление, регулирующее поток выпускаемого материала, при этом приспособление выполнено в виде ротора с лопастями [Описание полезной модели к патенту №55752 РФ, B65G 27/10, 2006 г.].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится невозможность создания колебаний высокой амплитуды, что снижает производительность из-за неполной очистки поверхности бункера от сыпучих и связных материалов, особенно если они обладают хорошей адгезией к материалу стенки бункера (липкие) и являются высоковязкими неньютоновскими жидкостями.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявленному объекту и принятому за прототип является вибрационное устройство для выпуска связных, липких и слеживающихся материалов, включающее упругий рабочий орган переменной кривизны, выполненный в виде пластин, закрепленный на загрузочном участке и взаимодействующий с подвижным опорным элементом, представляющим собой шнек, при этом на гребнях шнека в зоне загрузочного участка консольно закреплены упругие пластины [Описание полезной модели к патенту №114675 РФ, B65G 27/10, 2012 г.].
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточная производительность из-за того, что вибрация неравномерно охватывает всю поверхность загрузочного участка, поэтому на части поверхности загрузочного участка остаются фрагменты связных, липких и слеживающихся материалов, особенно содержащих высоковязкие неньютоновские жидкости, которые снижают производительность вибрационного устройства.
Техническим результатом предлагаемой конструкции вибрационного устройства для выпуска связных, липких и слеживающихся материалов является увеличение производительности за счет увеличения амплитуды колебаний на всей поверхности загрузочного участка.
Поставленный технический результат достигается тем, что в вибрационном устройстве для выпуска связных, липких и слеживающихся материалов, включающем шнек, упругий рабочий орган переменной кривизны, закрепленный на загрузочном участке, при этом упругий рабочий орган выполнен в виде герметичной камеры из эластичного материала, а загрузочный участок снабжен патрубком с установленным в нем поршнем.
Выполнение упругого рабочего органа в виде герметичной камеры из эластичного материала, и снабжение загрузочного участка патрубком с установленным в нем поршнем позволяет изменять форму поверхности эластичного материала, что уменьшает возможность зависание материала на этой поверхности и повышает производительность.
Стенки загрузочного участка, выполняющие роль основания для герметичной камеры из эластичного материала, позволяют всю деформацию при наполнении герметичной камеры воздухом передавать эластичному материалу, что снижает вероятность зависания липких материалов на сильно деформированной поверхности и повышает производительность.
Поршень в патрубке, соединенный, например, с кривошипно-шатунным механизмом, позволяет создавать колебательный режим на поверхности герметичной камеры из эластичного материала за счет периодического изменения объема воздуха внутри герметичной камеры. Вибрация поверхности и режим растяжения-сжатия в эластичной камере приводит к тиксотропному разжижению связных, липких и слеживающихся материалов, особенно высоковязких и неньютоновских, уменьшению их эффективной вязкости, адгезии к вибрирующей поверхности эластичного материала, что способствует к увеличению производительности вибрационного устройства предлагаемой конструкции.
На фиг. схематично изображен общий вид предлагаемой конструкции вибрационного устройства для выпуска вязких, липких и слеживающихся материалов.
Оно состоит из корпуса 1, вала 2 со шнеком 3, присоединенных к приводу (на схеме не показан), и загрузочного участка 4, герметично присоединенного к корпусу 1. К стенкам загрузочного участка 4, выполняющего роль основания, присоединен упругий рабочий орган 5, выполненный в виде герметичной камеры из эластичного материала. Загрузочный участок 4 снабжен патрубком 6 с установленным в нем поршнем 7, приводящимся в движение, например, с помощью кривошипно-шатуиного механизма с приводом вращения.
Вибрационное устройство для выпуска связных, липких и слеживающихся материалов работает следующим образом.
Приводят во вращение вал 2 со шнеком 3 от привода. Из бункера в загрузочный участок 4 подают материал. Включают кривошипно-шатунный механизм с приводом вращения и через поршень 7 подают по патрубку 6 между стенками загрузочного участка 4 и упругим рабочим органом 5 воздух. Так как поршень то подает, то удаляет воздух из камеры, то его давление между стенками загрузочного участка 4 и упругим рабочим органом 5 периодически изменяется, что изменяет объем и саму форму поверхности эластичного материала упругого рабочего органа 5.
Таким образом, такой вибрационный режим приводит к уменьшению адгезии связных, липких и слеживающихся материалов к поверхности эластичного материала, тиксотропному разжижению особенно высоковязких и неньютоновских жидкостей, снижению их эффективной вязкости, и повышению производительности предлагаемой конструкции вибрационного устройства.