ВАГОНООПРОКИДЫВАТЕЛЬ
CAR DUMPER

Изобретение относится к погрузочно-разгрузочным работам и может быть использовано для разгрузки-погрузки железнодорожных вагонов и полувагонов в вагоноопрокидывателях.
Известен вагоноопрокидыватель, содержащий ротор, раму с закрепленными на ней привалочными стенками, люльку, смонтированную на ней платформу для установки разгружаемого вагона и источник мгновенных механических импульсов (см. авт. свид. №829527, кл. B65G 67/48, 1979 г.).
В известном вагоноопрокидывателе в случае приложения импульсного воздействия на верхнюю часть полувагона при опрокидывании и выгрузки основной массы практически весь остаток налипшего или намерзшего материала располагается в нижней трети полувагона, что приводит к тому, что из-за убывания механической энергии затухающих колебаний системы вагон - материал снижается сила обрушения налипшего или намерзшего материала, что снижает эффективность разгрузки.
Задачей изобретения является повышение эффективности разгрузки. Поставленная задача решается за счет того, что в вагоноопрокидывателе, содержащем ротор, раму с закрепленными на ней привалочными стенками, люльку, смонтированную на ней платформу для разгружаемого вагона и источники мгновенных механических импульсов, источники мгновенных механических импульсов закреплены на привалочных стенках, причем величина мгновенного механического импульса равна от 1 до 40 Нс и определяется по формуле
; при P>P1,
где Ft - импульс механической силы Нс;
P - прочность сыпучего материала, МПа;
P1 - критическая прочность сыпучего материала, МПа;
H - толщина стенки полувагона, м;
G - масса остатка груза при опрокидывании полувагона, кг.
Закрепление источника механических импульсов на привалочных стенках с величиной импульса силы от 1 до 40 Нс обеспечивает полное обрушение остатков налипшего или намерзшего материала, что повышает эффективность разгрузки.
На фиг.1 изображен описываемый вагоноопрокидыватель; на фиг.2 показан вид А на фиг.1.
Вагоноопрокидыватель содержит ротор 1, раму 2, привалочную стенку 3, закрепленную на раме 2, люльку (условно не показана), платформу 4 и источники мгновенных механических импульсов 5. Источники мгновенных механических импульсов 5 закреплены на привалочной стенке 3.
Величина мгновенного механического импульса равна от 1 до 40 Нс и определяется по формуле
; при P>P1,
где Ft - импульс механической силы Нс;
P - прочность сыпучего материала, МПа;
P1 - критическая прочность сыпучего материала, МПа;
H - толщина стенки полувагона, м;
G - масса остатка груза при опрокидывании полувагона, кг.
Вагоноопрокидыватель работает следующим образом.
Полувагон 6 устанавливают на платформу 4 вагоноопрокидывателя и осуществляют его поворот на 175°. При этом полувагон 6 опирается на привалочную стенку 3, которая через раму 2 соединяется с люлькой и платформой 4 вагоноопрокидывателя. Каждый источник мгновенных механических импульсов 5 встроен в технологические окна привалочных стенок 3 и имеет технологический ход исполнительного механизма 300 мм. При повороте вагоноопрокидывателя на 175° исполнительные механизмы источников мгновенных механических импульсов 5 поджимаются к боковым стенкам полувагона 6. Примерзший сыпучий материал разгружается при последовательном срабатывании источников мгновенных механических импульсов 5, причем величина мгновенного механического импульса равна от 1 до 40 Нс и определяется по формуле
; при P>P1,
где Ft - импульс механической силы Нс;
P - прочность сыпучего материала, МПа;
P1 - критическая прочность сыпучего материала, МПа;
H - толщина стенки полувагона, м;
G - масса остатка груза при опрокидывании полувагона, кг.
Серия механических импульсов поочередно резко встряхивает все зоны намерзшего сыпучего материала в полувагоне 6, обеспечивая тем самым отслоение примерзшего материала от внутренней стенки полувагона 6. После очистки полувагона 6 исполнительные механизмы источников мгновенных механических импульсов 5 задвигаются в привалочную стенку 3, а вагоноопрокидыватель возвращается в исходное положение. После возвращения полувагона 6 в исходное положение оператор проверяет степень разгрузки и при необходимости полувагон 6 опрокидывают вторично и снова обрабатывают источниками мгновенных импульсов 5.
Затем полувагон 6 убирается из вагоноопрокидывателя.
В большинстве случаев время разгрузки в вагоноопрокидывателе составляет от 48 до 75 секунд. Период, при котором полувагон 6 находится в опрокинутом состоянии, находится в пределах 5-20 секунд. Для того чтобы очистить полувагон 6 необходимо приложить одну или две серии импульсов силы.
Увеличение количества импульсов свыше двух на каждый независимый источник не приводит к пропорциональному увеличению КПД очистки.
Первая серия одиночных импульсов сил предназначена для обрушения основного свода остаточного груза и, как правило, эта серия мощных ударных нагрузок. Вторая серия необходима, если в полувагоне еще осталась часть груза. Соответственно, для удаления этого остатка необходимо приложить менее сильную нагрузку.
Прочность материала P зависит в основном от влажности, времени транспортирования и климатических условий. За показатель прочности материала принимают среднее значение разрушающей импульсной нагрузки, вычисленное на основании определенного числа испытаний. Испытания проводились после выгрузки основной массы при зачистке смерзшихся или слежавшихся материалов на боковых стенках полувагона.
Например [1], уголь с прочностью слеживания или смерзания до 0.15 МПа выгружаются беспрепятственно. Уголь с прочностью от слеживания или смерзания от 0.16 до 4.0 МПа обрушиваются с импульсной нагрузкой от 1.0 до 10.0 Нс. Уголь с прочностью слеживания или смерзания от 4.0 до 7.0 МПа обрушиваются под воздействием импульсной нагрузки до 40 Нс. Для углей, смерзшихся свыше 7 МПа перед подачей в вагоноопрокидыватель, требуется специальная обработка размораживанием либо восстановлением сыпучести бурорыхлительными установками [2].
Прочность сыпучего материала P не может быть менее критической прочности сыпучих материалов P1 (в частности, для угля P1=0.15 МПа), и, следовательно, адгезионных сил сцепления сыпучих материалов к обшивке полувагона. Поэтому P>P1. Критическая прочность сыпучих материалов зависит от их физико-химических свойств в плюсовом температурном диапазоне. Как правило, при P=P1 сыпучие материалы при опрокидывании полувагона полностью из него выгружаются.
Величина импульса силы Ft находится в пределах от 1 до 40 Нс. Импульсная нагрузка менее 1 Нс дает эффект меньше, чем вибраторы вагоноопрокидывателя, а импульсная нагрузка свыше 40 Нс вызывает механические повреждения боковых стенок полувагона, что противоречит ГОСТ 22235-76.
Установление источников мгновенных механических импульсов на привалочных стенках вагоноопрокидывателя обеспечивает повышение эффективности разгрузки, так как предотвращается налипание или намерзание сыпучего материала в нижней части полувагона и обеспечение постоянства колебаний системы (вагон-материал).
Таким образом, предложенный вагоноопрокидыватель обеспечивает эффективность разгрузки.
Источники информации
1. Анисимов Г.И. Импульсные способы зачистки остатков смерзшихся грузов. - Промышленный транспорт, 1988, №2, с.22-25.
2. Привалов Ю.И., Харламов В.Н. и др. Проблемы смерзаемости насыпных грузов. - Промышленный транспорт, 1988, №2, с.18-21.