РЕЗОНАНСНЫЙ ВОЛНОВОЙ ДОЗАТОР СЫПУЧИХ ВЕЩЕСТВ

Устройство относится к дозаторам, а именно к волновым дозаторам резонансного типа, в которых мерные элементы расположены в теле вращения, и может быть использовано для дозирования сыпучих веществ в химической, металлургической и других отраслях промышленности.
Известен резонансный волновой дозатор сыпучих веществ, содержащий корпус с внутренней горизонтальной цилиндрической полостью, приемную воронку, и патрубок для отвода дозированного материала, соединенные с внутренней полостью корпуса, ротор дозатора с мерными углублениями, установленный во внутренней полости корпуса дозатора, привод вращения, кинематически соединенный с ротором дозатора, и привод крутильных колебаний, ротор которого зафиксирован в подшипниках в корпусе привода, и кинематически соединен с корпусом дозатора с возможностью его колебаний относительно оси вращения ротора, причем корпуса приводов снабжены опорами, установленными на общем основании, (см. Патент РФ №100236, G01F 11/00, 2010 г.)
Дозирование обеспечивается за счет вращения ротора с мерными углублениями. Одновременно осуществляются крутильные колебания корпуса дозатора вокруг его оси. Колебания корпуса обеспечивают текучесть сыпучего материала, быстрое и равномерное заполнение дозировочных углублений в роторе, что способствует повышению точности и производительности дозатора.
Данное устройство по технической сущности и достигаемому результату наиболее близко к предложенному и, поэтому, принято за его прототип.
Недостаток известного устройства заключается в отсутствии регулировки параметров волновых колебаний воронки, амплитуда которых может быть недостаточной для разрушения, образующих плохо разрушаемые своды, сыпучих веществ.
Техническим результатом разработки является повышение надежности устройства путем обеспечения бесперебойности дозирования сыпучего материала, независимо от его массы и значений реологических характеристик.
Указанный технический результат достигается тем, что резонансный волновой дозатор сыпучих веществ, содержащий корпус с внутренней горизонтальной цилиндрической полостью, приемную воронку, и патрубок для отвода дозированного материала, соединенные с внутренней полостью корпуса, ротор дозатора с мерными углублениями, установленный во внутренней полости корпуса дозатора, привод вращения, кинематически соединенный с ротором дозатора, и привод крутильных колебаний, ротор которого зафиксирован в подшипниках в корпусе привода, и кинематически соединен с корпусом дозатора с возможностью его колебаний относительно оси вращения ротора, причем корпуса приводов снабжены опорами, установленными на общем основании, причем корпуса приводов снабжены опорами, установленными на общем основании, кроме того дозатор оснащен блоком управления, электрически соединенным с приводами, корпус привода крутильных колебаний установлен в подшипниках качения на опорах, установленных на противоположных его торцах, и соединен с корпусом дозатора при помощи резонансного упругого элемента.
Создание системы из двух взаимосвязанных колеблющихся элементов, отличающихся размерами и весом, в один из которых входит воронка дозатора, позволяет с помощью блока управления достигать в режиме резонанса полного разрушения образующегося в воронке свода сыпучего вещества независимо от его реологических свойств и массы, обеспечивая тем самым оптимальную скорость и бесперебойность работы дозатора.
На фиг. 1 представлен пример выполнения устройства.
На фиг. 2 - сечение A-A на фиг. 1
Резонансный волновой дозатор сыпучих веществ, представленный на фиг. 1 и 2, содержит корпус 1 с горизонтальной цилиндрической полостью, приемную воронку 2, и патрубок 3 для отвода дозированного материала, ротор 4 дозатора с одинаковыми мерными углублениями 5, расположенный в полости корпуса дозатора, установленные на основании 6, привод 7 вращения, кинематически соединенный с ротором дозатора, и привод 8 крутильных колебаний, ротор 9 которого зафиксирован в подшипниках 10 корпуса привода и, кинематически соединен с корпусом дозатора с возможностью его колебаний относительно оси ротора, блок управления 11, электрически соединен с приводами, причем корпус 12 привода крутильных колебаний зафиксирован в подшипниках качения 13 на вертикальных опорах 14, установленных на противоположных его торцах, и соединен с корпусом дозатора при помощи резонансного упругого элемента 15, выполненного в виде витой пружины, как показано на фиг. 1 или в иных вариантах - в виде сильфона или резинового жгута (на чертежах не показано).
Устройство работает следующим образом.
Перед запуском устройство монтируют на основании 6, на которое крепят привод 7 вращения, а на опорах 14 - привод 8 с возможностью колебаний его корпуса 12 относительно оси ротора благодаря подшипникам качения 13. Ротор 4 дозатора соединяют с приводом вращения, обеспечивая независимость его вращения от колебаний ротора 9 привода крутильных колебаний, с помощью подшипников качения 10, корпус дозатора 1 жестко крепят к ротору привода крутильных колебаний. Таким образом, в устройстве реализуется двухмассовая система, состоящей из двух элементов, первый из которых, включает корпус дозатора с воронкой и ротор привода крутильных колебаний, а второй - корпус привода крутильных колебаний с его статором. Упругая связь между этими массивами осуществляется через резонансный упругий элемент 15. Затем с помощью привода 7 приводят во вращение ротор 4. Одновременно с помощью привода 8 возбуждают резонансные крутильные колебания двухмассовой системы. После этого в приемную воронку 2 засыпают дозируемое вещество, которое через отверстие в корпусе заполняет углубления 5 в роторе, перемещается вместе с ним по кругу и в виде отмеренной дозы вещества высыпается через выпускной патрубок 3. Параметры колебаний воронки с дозируемым веществом подбираются с помощью блока управления 11, таким образом, чтобы частота тока в обмотках привода крутильных колебаний была равна частоте механического резонанса двухмассовой системы по второй форме колебаний, при которой колебания первого массивного элемента совершаются в противофазе с колебаниями второго массивного элемента. Поскольку момент инерции второго массивного элемента существенно больше момента инерции первого, амплитуда колебаний воронки в той же пропорции больше амплитуды колебаний корпуса дозатора, достигая максимума в состоянии резонанса, что регистрируется визуально и соответствует оптимальным параметрам работы дозатора. Так как объемы дозирующих углублений одинаковые, при равномерном вращении ротора обеспечивается равномерная скорость периодической выгрузки дозированного вещества не зависимо от его массы, сыпучести и склонности к агломерации.
Работа предложенного устройства в режиме резонансного волнового воздействия на дозирующее устройство позволяет обеспечить бесперебойную текучесть сыпучего материала, независимо от его массы и значений реологических характеристик.