ВИБРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПУСКА СЫПУЧИХ, СВЯЗНЫХ И СЛЕЖИВАЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ

Техническое решение относится к стройиндустрии, горной, химической и другим отраслям промышленности, где производят выпуск сыпучих, связных и слеживающихся материалов из емкостей, например, бункеров.
Известно устройство для выпуска горной массы по авт. свид. СССР №567645, кл. В65G 27/00, Е21F 13/00, опубл. в БИ №29, 1977 г., включающее рабочий орган в виде предварительно изогнутого гибкого листа, концевые и боковые амортизаторы, вибратор и натяжной механизм, соединенный через шарнир с рабочим органом. Амортизаторы выполнены в виде шайб, установленных на площадках с возможностью горизонтального перемещения. За счет применения данных амортизаторов создается дополнительное продольное перемещение рабочего органа. Однако нависающий над рабочим органом материал защемляет его в районе верхней пары жестко закрепленных амортизаторов, и колебания от вибровозбудителя не достигают загрузочного участка. Создаваемой сдвигающей силы недостаточно для преодоления сцепления связных и
слеживающихся материалов с поверхностью рабочего органа, что затрудняет выпуск таких материалов, снижая его эффективность.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и совокупности существенных признаков является вибрационный питатель по авт. свид. СССР №1720958, кл. B65G 27/00, опубл. в БИ №11, 1992 г., содержащий гибкий упругий рабочий орган переменной кривизны, установленный на основании, и вибровозбудитель, прикрепленный к рабочему органу. Рабочий орган связан с основанием посредством опорных элементов, закрепленных по его торцам с возможностью их перемещения по основанию. При работе он совершает только изгибные колебания, которые можно рассматривать как суммарные: колебания, которые формируются под действием вынуждающей силы вибровозбудителя в месте его закрепления и распространяющиеся с затуханием вдоль рабочего органа, а также колебания, создаваемые за счет изменения кривизны нейтральной линии рабочего органа благодаря подвижности упругих опор. Однако из-за защемления опоры нагрузкой, создаваемой находящимся в бункере материалом, а также из-за затухания амплитуды колебаний суммарная интенсивность вибрации загрузочного участка значительно меньше, чем около вибровозбудителя, что снижает эффективность использования данного устройства для выпуска сыпучей массы, особенно это касается связных и слеживающихся материалов.
Технической задачей предлагаемого решения является повышение эффективности вибрационного выпуска сыпучих, связных и слеживающихся материалов за счет создания дополнительной сдвигающей силы, позволяющей преодолеть силы
сцепления материалов с поверхностью упругого рабочего органа.
Поставленная задача решается следующим образом. Предлагается вибрационное устройство для выпуска сыпучих, связных и слеживающихся материалов, включающее связанный с основанием посредством передних, упругих, и задних опорных элементов упругий рабочий орган переменной кривизны и вибровозбудитель, прикрепленный к нему. Согласно техническому решению задние опорные элементы выполнены в виде стержней, установленных на основании так, что они имеют неустойчивое равновесие.
Такое техническое решение позволяет увеличить подвижность загрузочного участка упругого рабочего органа и создать помимо изгибных колебаний упругого рабочего органа его возвратно-поступательное перемещение относительно основания, сходное с движением рабочего органа качающегося питателя. Амплитуда этого перемещения зависит от параметров опорных элементов. При обратном ходе упругого рабочего органа происходит его проскальзывание под материалом из-за инерционности последнего. Создается дополнительная сдвигающая сила, преодолевающая силы сцепления связного материала с упругим рабочим органом по всей его длине. Это позволяет активизировать процесс как на разгрузочном, так и на загрузочном участке. Значительно увеличивается объем выпускаемого материала. Таким образом, повышается эффективность вибрационного выпуска не только сыпучих, но также связных и слеживающихся материалов.
Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения и чертежами. На фиг.1 схематично
представлено вибрационное устройство для выпуска сыпучих, связных и слеживающихся материалов, задние опорные элементы которого выполнены в виде шарнирно закрепленных на основании и подпружиненных стержней. На фиг.2 - то же устройство, но его задние опорные элементы выполнены в виде стержней, свободно установленных в упругой обойме, закрепленной на основании. А, В - точки упругого рабочего органа при его нейтральном положении (вибровозбудитель выключен); при работе вибровозбудителя: А/, В/ - те же точки упругого рабочего органа в одном крайнем положении; А//, В// - те же точки упругого рабочего органа в другом крайнем положении.
Вибрационное устройство для выпуска сыпучих, связных и слеживающихся материалов (далее - устройство) включает (фиг.1) упругий рабочий орган 1 переменной кривизны (далее - рабочий орган), связанный с основанием 2 посредством передних, упругих 3 и задних 4 опорных элементов, и вибровозбудитель 5, прикрепленный к рабочему органу 1. Задние опорные элементы 4 выполнены в виде стержней, установленных на основании 2 в неустойчивом равновесии, для чего шарнирно закреплены на основании 2 и подпружинены или свободно установлены в упругой обойме 6 (фиг.2), закрепленной на основании 2. Местоположение и размеры указанных опорных элементов 3, 4 относительно основания 2 выбираются с учетом давления выпускаемого материала на поверхность рабочего органа 1 и указанные опорные элементы 3, 4, а также необходимости обеспечения заданного угла расположения рабочего органа 1 относительно горизонта. Задняя стенка бункера 7 выполнена нависающей над рабочим органом 1.
Устройство работает следующим образом.
При работе устройства в зоне закрепления вибровозбудителя 5 формируются изгибные колебания, которые распространяются вдоль рабочего органа 1. Задние опорные элементы 4, выполненные в виде стержней, шарнирно закрепленных на основании 2 и подпружиненных (фиг.1) или свободно установленных в упругой обойме 6 (фиг.2), закрепленной на основании 2, имеют неустойчивое равновесие и находятся под действием веса рабочего органа 1 и материала (на фиг.не показан), располагающегося на нем. Поэтому при достижении изгибной волной точек контакта рабочего органа 1 с ними создается сила, отклоняющая задние опорные элементы 4 от начального положения. После снятия этой нагрузки, они возвращаются в исходное положение под действием пружины (на фиг.не показана) или упругой обоймы 6 (фиг.2). В совокупности с использованием упругих передних опорных элементов 3 это обеспечивает возвратно-поступательное перемещение на расстояние δ как разгрузочного участка рабочего органа 1 (расстояние между точками А/ и А//), так и его загрузочного участка (расстояние между точками В/ и В//) относительно основания 2, в отличие от прототипа, у которого опорные элементы сжаты и незначительно колеблются под воздействием вынуждающей силы вибровозбудителя. При этом изменяется кривизна нейтральной линии рабочего органа 1, а также форма и интенсивность колебаний как его разгрузочного, так и загрузочного участков. Величина колебаний на загрузочном участке становится соизмерима с изгибными колебаниями на разгрузочном участке в районе крепления вибровозбудителя 5, что позволяет создать дополнительную сдвигающую силу, преодолеть
силы сопротивления перемещению материала по поверхности рабочего органа 1, тем самым добиться равномерного перемещения выпускаемого материала вдоль всего рабочего органа 1 и увеличить объем выпуска.
Следовательно, использование задних опорных элементов 4 выполненных в виде стержней, установленных на основании 2 так, что они имеют неустойчивое равновесие, дает возможность повысить эффективность вибрационного выпуска сыпучих, связных и слеживающихся материалов.