ВИБРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПУСКА СЫПУЧИХ И СВЯЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Техническое решение относится к устройствам для выпуска сыпучих и связных материалов из емкостей, например, бункеров, и может быть использовано на предприятиях стройиндустрии, в горной, химической и других отраслях промышленности.
Известны устройства, в качестве рабочего органа которых используется упругий лист. Например, устройство для выпуска сыпучих материалов по авт.свид. СССР №857509, кл. Е 21 F 13/10, опубл. в БИ №31, 1981 г., включающее стенку выработки, расположенную под углом к ее основанию, установленный на опорах упругий лист с вибратором, прикрепленный одним концом к стенке. Опоры выполнены в виде слоя сыпучего материала. Подобные устройства применяются в горнодобывающей промышленности для выпуска раздробленной горной массы из рудоспусков и без дополнительного конструктивного оснащения не могут быть использованы для выпуска сыпучих и связных материалов из емкости.
Известен также вибрационный питатель для выпуска материала из горной выработки по авт.свид. СССР №1216092, кл. В 65 G 27/00, опубл. в БИ №9, 1986 г., содержащий упругий рабочий орган с переменной кривизной, установленный на
раме через упругую прокладку, и вибровозбудитель. Он снабжен упругим элементом с регулируемой жесткостью, установленным между рамой и упругим рабочим органом, и лобовиной, закрепленной на раме над рабочим органом посредством вертикальных стоек. Лобовина выполнена в виде изогнутой пластины, снабженной закрепленной на ней упругой связью для взаимодействия со стенкой выработки. При прохождении крупных кусков вибрация от лобовины передается выпускаемому материалу. Подобное решение, как и предыдущее, применимо в специфичных условиях горной промышленности, т.е. в подземных выработках, там, где возможно организовать крепкий свод над вибрационным питателем. Для опорожнения бункеров они не пригодны.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и совокупности существенных признаков является бетоносмесительная установка по патенту РФ №2052351, кл. В 28 С 9/04, опубл. в БИ №2, 1996 г., содержащая раму, скреперный ковш, склад цемента, склад инертных заполнителей в виде расположенных секторами веерообразно с наклонными днищами питателей, дозаторы, емкость для воды, скиповой подъемник, смеситель, вибраторы, смонтированные на днище каждого питателя. Каждый питатель выполнен с приспособлением регулирования высоты потока заполнителя в виде козырька, установленного с возможностью перемещения в направляющих, закрепленных на раме, причем рабочая торцевая поверхности козырька расположена с зазором относительно днища, а днище питателя имеет соединенный с наклонным участком горизонтальный участок.
При генерировании виброприводом колебаний уменьшается угол естественного откоса выпускаемого материала и начинается его движение из-под козырька в направлении разгрузочной кромки питателя. При этом в районе выпускного окна над рабочим органом питателя в выпускаемом материале формируется воронка выпуска, конфигурация которой зависит как от свойств выпускаемого материала, так и от типа выпускного устройства и режима его работы. Обычно это параболоидальная полость с крутыми стенками, сходящимися к выпускному окну.
После формирования воронки выпуска дальнейший процесс идет только после обрушения стенок воронки, что довольно часто приводит к незапланированным выбросам выпускаемого материала. Для предотвращения этих негативных последствий приходится уменьшать площадь проходного сечения выпускного окна, что снижает производительность выпуска.
Если выпускаемый материал влажный или липкий, то часто наблюдается его переуплотнение и налипание на рабочий орган питателя, а также образование свода, опирающегося на переднюю подпорную стенку и загрузочный участок питателя, при этом дальнейший выпуск без разрушения свода становится невозможным.
При попытке использовать подобные устройства для выпуска связных материалов картина выпуска существенно не меняется, но следует отметить, что свод образуется значительно чаще. При переносе вибратора ближе к загрузочному участку внести значительные изменения в процесс выпуска не удается, т.к. в зоне выпускного окна сохраняется высокое
давление вышележащих слоев, которое уменьшает скорость движения материала вдоль рабочего органа и создает стесненные условия для выпуска.
Таким образом, работа вышеописанных устройств неэффективна как при выпуске влажных сыпучих материалов, так и при выпуске материалов с большим содержанием глины.
Технической задачей предлагаемого решения является повышение эффективности работы вибрационного устройства при выпуске сыпучих и связных материалов за счет улучшения условий выпуска путем уменьшения давления выпускаемого материала на разгрузочный участок рабочего органа и увеличения площади проходного сечения выпускного окна.
Поставленная задача решается следующим образом. Предлагается вибрационное устройство для выпуска сыпучих и связных материалов, включающее упругий рабочий орган, установленный на раме, вибропривод и приспособление, регулирующее поток выпускаемого материала. Согласно техническому решению приспособление выполнено в виде ротора с лопастями.
Такое техническое решение дает возможность во время работы устройства снизить давление выпускаемого материала на разгрузочный участок упругого рабочего органа, уменьшая за счет этого затухания колебаний рабочего органа в направлении загрузочного участка, тем самым улучшая условия выпуска: материал, сползающий вдоль загрузочного участка, более свободно перемещается к разгрузочному участку, существенно уменьшается стесненность истечения всего выпускаемого материала, и, как следствие, повышается эффективность работы вибрационного устройства при его выпуске.
Кроме того, использование в качестве приспособления, регулирующего поток выпускаемого материала, ротора с лопастями существенно увеличивает площадь проходного сечения выпускного отверстия при изменении положения лопастей относительно упругого рабочего органа, позволяя без выбросов и пульсаций увеличить в среднем высоту слоя выпускаемого материала, что также улучшает условия выпуска, повышая эффективность работы вибрационного устройства при выпуске сыпучих и связных материалов.
Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения и чертежами. На фиг.1 представлено вибрационное устройство для выпуска сыпучих и связных материалов (далее - устройство); на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Устройство включает упругий рабочий орган 1 (фиг.1, 2) с виброприводом 2, установленный на раме 3 с помощью упругих элементов 4 и 5 с регулируемой жесткостью, и приспособление 6, регулирующее поток выпускаемого материала, закрепленное на бортах 7, жестко связанных с рамой 3, и выполненное в виде ротора с лопастями, состоящего, например, из четырех независимых свободно вращающихся секций (фиг.2), расстояние между кромками лопастей и поверхность рабочего органа 1 соответствует высоте выпускного окна бункера (на фиг. не показан).
Устройство работает следующим образом.
Оно устанавливается под бункером до заполнения последнего материалом. По мере производственной необходимости включается вибропривод 2, и материал начинает перемещаться по упругому рабочему органу 1 от загрузочного участка к
разгрузочному. Приспособление 6 воспринимает нагрузку со стороны вышележащих слоев материала, значительно уменьшая вертикальное давление на разгрузочный участок и затухание колебаний рабочего органа 1 в целом. Благодаря тому, что оно выполнено в виде ротора с лопастями, приспособление 6, закрепленное на бортах 7, вращается относительно своей оси под действием на лопасти движущегося материала и способствует перемещению последнего в сторону выпускного окна бункера. Таким образом, условия выпуска значительно улучшаются по сравнению с прототипом.
Кроме того, предлагаемое исполнение приспособления 6 позволяет за счет дополнительного пространства между лопастями, в котором перемещается материал, увеличить площадь проходного сечения выпускного окна бункера. При этом скорость движения материала регулируется скоростью вращения ротора, что предотвращает выбросы и незапланированное самоистечение материала. Это также улучшает условия выпуска по сравнению с прототипом, повышая эффективность работы вибрационного устройства.