УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОУПЛОТНЕНИЯ ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ В ПРОЦЕССЕ ЕГО ЗАГРУЗКИ В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ВАГОН ИЛИ КУЗОВ ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к устройствам интенсификации уплотнения сыпучих материалов на транспортных средствах, а именно, объемного виброуплотнения древесного угля в процессе его загрузки для повышения заполняемости железнодорожного вагона или кузова грузового автомобиля древесным углем.
Известно устройство для уплотнения сыпучего материала, размещенного в резервуаре. Устройство содержит вращающийся элемент в виде диска с лопатками, который погружают в объем уплотняемого материала (RU 2224707, опубл. 27.02.2004). Вращаемый элемент выполнен в виде диска, на котором установлено множество лопаток, которые в случае использования для древесного угля будет измельчать хрупкий древесный уголь, что снизит его эксплуатационные свойства.
Известно также устройство для вибрационной обработки сыпучих грузов в вагоне, которое служит для разравнивания и уплотнения сыпучих грузов, например, порошковых, и содержит одновальный дебалансный вибровозбудитель, снабженный механизмом изменения угла его наклона и перемещающийся по верхней обвязке кузова вагона, разравнивая и уплотняя груз (RU 2022895, опубл. 15.11.1994).
Недостатком известного устройства является то, что в случае использования его для загрузки древесного угля возможно осуществление только поверхностного уплотнения и невозможно осуществлять объемное уплотнение, необходимое для максимальной заполняемости объема вагона, т.к. вибровозбудитель размещают на поверхности и перемещают в горизонтальном направлении вдоль вагона. При этом вибровозбудитель будет дробить хрупкий древесный уголь, что снизит его эксплуатационные свойства.
Известных устройств, осуществляющих уплотнение хрупкого древесного угля без ухудшения его эксплуатационных характеристик непосредственно в процессе загрузки его в железнодорожной вагон или кузов грузового автомобиля в открытых источниках информации обнаружено не было.
Техническая задача заключается в повышении заполняемости железнодорожного вагона или кузова грузового автомобиля древесным углем без снижения качества и характеристик последнего.
Техническим результатом является создание устройства, позволяющего уплотнять хрупкий древесный уголь при его размещении в железнодорожных вагонах или кузовах грузовых автомобилей без ухудшения его качества и эксплуатационных свойств за счет послойного объемного виброуплотнения древесного угля в процессе его загрузки.
Технический результат достигается тем, что устройство для виброуплотнения древесного угля в процессе его загрузки в железнодорожный вагон или кузов грузового автомобиля, содержит устанавливаемую на борту вагона или кузова раму с поперечными перекладинами, на каждой из которых закреплены по две электролебедки, каждая из которых связана тросом с глубинным вибратором, который содержит электродвигатель, соединенный гибким валом с эксцентриковой вибробулавой, и выполнен с возможностью вертикального перемещения с помощью троса электролебедки.
Устройство позволяет максимально повысить заполняемость железнодорожного вагона или кузова грузового автомобиля за счет послойного объемного виброуплотнения древесного угля перед его транспортировкой.
Известно использование глубинного вибратора в строительстве для уплотнения бетона (http://mainstro.ru/glubinnyj-vibrator-primenenie-klassifikaciya-osobennosti-vybora/), имеющего характеристики, сильно отличающиеся от характеристик древесного угля. Для уплотнения хрупкого древесного угля устройств, имеющих в своем составе глубинный вибратор, в открытых источниках информации обнаружено не было.
Полезная модель проиллюстрирована следующим образом.
На фиг. 1 показана схема размещения указанного устройства на бортах железнодорожного вагона (кузова грузового автомобиля) в транспортировочном состоянии. На крайней перекладине показано размещение пары, состоящих из глубинного вибратора и электролебедки, соответственно.
На фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 после установки устройства на борт железнодорожного вагона или кузова грузового автомобиля.
На фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1, на 1-м этапе загрузки вагона (кузова грузового автомобиля).
На фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1 на следующем технологическом цикле.
На фиг. 1-4 показаны:
1 - рама из металлопрофиля;
2 - борт железнодорожного вагона (кузова грузового автомобиля);
3 - поперечные перекладины рамы;
4 - электролебедка;
5 - глубинный вибратор;
6 - трос;
7 - крюк троса 6;
8 - корпус железнодорожного вагона (кузова грузового автомобиля);
9 - электродвигатель глубинного вибратора 5;
10 - гибкий вал;
11 - эксцентриковая вибробулава длиной h;
1
12 - уплотненный слой древесного угля толщиной h;
13 - рыхлый слой древесного угля толщиной h.
Рама 1 собрана из трубы профильной стальной и имеет размеры : длина - 12268 мм, ширина - 400 мм, толщина стенок - 50 мм. Указанные размеры соответствуют варианту устройства, предназначенного для виброуплотнения древесного угля в железнодорожном вагоне. В случае установки устройства на борт 2 кузова грузового автомобиля размеры рамы 1 должны быть изменены в соответствии с размером кузова.
На поперечных перекладинах 3 (например, 6 штук) закреплены 12 электролебедок 4 по две на каждой перекладине 3. Электролебедка 4 имеет габаритные размеры 380×320×250 мм. Длина троса 6 составляет 2500 мм.
Указанное количество электролебедок соответствует варианту устройства, предназначенного для виброуплотнения древесного угля в железнодорожном вагоне. В случае установки устройства на борт 2 кузова грузового автомобиля количество электролебедок должно быть изменено из расчета, что одна электролебедка 4 необходима для перемещения одного глубинного вибратора 5.
От электролебедки 4 к глубинному вибратору 5 идет трос 6 с крюком 7, который служит для подвешивания глубинного вибратора 5 в корпусе 8 железнодорожного вагона или кузова грузового автомобиля для выполнения технологического цикла виброуплотнения.
Глубинный вибратор 5 состоит из электродвигателя 9, гибкого вала 10 и вибробулавы 8, которая превращает вращение в вибрацию при помощи эксцентрика (не показан), а затем распространяет колебания при вибрации в объеме вокруг себя, тем самым уплотняя древесный уголь по всей высоте вибробулавы 8.
Габаритные размеры электродвигателя 9 составляют 350×180×270 мм, гибкого вала - 20×1000 мм, булавы- 385×65 мм.
Глубинный вибратор 5 имеет два режима работы: «включен» и «выключен».
3
3
В установке для виброуплотнения древесного угля в железнодорожном вагоне были использованы двенадцать глубинных вибраторов. В случае использования заявляемого устройства для грузовых автомобилей количество глубинных вибраторов должно быть изменено из расчета, что один глубинный вибратор уплотняет древесный уголь в объеме от 0.2 м до 0,5 м в зависимости от производительности и размеров вибробулавы 8.
Процесс уплотнения древесного угля осуществляют следующим образом.
Установку размещают на борту 2 железнодорожного вагона или кузова грузового автомобиля. На перекладинах 3 рамы 1 закрепляют электролебедки 4, а рядом устанавливают глубинные вибраторы 5. Далее при помощи тросов 6 с крюками 7 электролебедки 4 опускает все глубинные вибраторы 5 до касания торцом вибробулавы 11 дна вагона (кузова).
Первый технологический цикл осуществляют следующим образом.
3
Производят загрузку вагона или кузова древесным углем из бункеров, расположенных над вагоном или кузовом (не показаны), при этом контролируют толщину засыпанного слоя угля. Толщина должна равняться длине h подвешенной предварительно эксцентриковой вибробулавы 11. Плотность свободно засыпанного древесного угля варьируется в пределах 100-230 кг/м.
1
Затем включают вибратор 5, длительность его работы составляет 1-2 минуты и зависит от характеристик древесного угля (размер кусков, влажность, тип древесины и т.п.). Далее при помощи электролебедки 4 поднимают глубинный вибратор 5 на высоту h. При этом торец вибробулавы 11 должен касаться поверхности уплотненного слоя 12.
Второй технологический цикл выполняют аналогично первому, и далее - все последующие циклы, пока вагон (кузов) не будет загружен до желаемой высоты.
По окончании циклов виброуплотнения глубинный вибратор 5 поднимают на перекладину 3 и снимают устройство с борта 2 железнодорожного вагона (кузова грузового автомобиля).
3
Плотность древесного угля после полного технологического цикла составляет 150-345 кг/м. Коэффициент уплотнения угля с помощью заявляемого устройства зависит в первую очередь от характеристик самого древесного угля и составляет 1,5-2,0.