ПНЕВМОИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к средствам пневмообрушения сыпучих материалов и может быть использована как для выгрузки из бункеров трудносыпучих материалов склонных к слеживанию, так и для очистки различных устройств, на поверхностях которых в процессе эксплуатации возможно отложение твердых загрязнений.
Известна пневмопушка, содержащая емкость для сжатого воздуха с выпускным отверстием, расположенный в емкости пневмоцилиндр, клапан для перекрытия выпускного отверстия, укрепленный на штоке поршня, электромагнитный пневматический клапан, систему для подачи сжатого воздуха с обратным клапаном и направляющие клапаны. В момент «выстрела» поршневая полость пневмоцилиндра соединяется с атмосферой, шток втягивается и клапан открывает выпускное отверстие (патент на полезную модель RU 50998 U1 «Пневмопушка», опубликовано 27.01.2006 г.).
Недостатками известной пневмопушки являются сложность конструкции и повышенные требования, предъявляемые к качеству изготовления пневмоцилиндра.
Известно устройство для обрушения сводов в бункерах, содержащее корпус, расположенную в нем выпускную трубу, укрепленную на корпусе крышку с дренажным клапаном, расположенную между корпусом и крышкой мембрану и патрубок подачи воздуха, перепускной клапан, при этом дренажный клапан выполнен с камерой управления, перепускной клапан пневматически связан с корпусом и камерой управления дренажного клапана, а корпус соединен с полостью под крышкой капилляром с регулируемым дросселем (патент на изобретение RU 2014267 С1, опубликовано 15.06.1994 г.).
К недостатком известного устройства для обрушения сводов можно отнести сложность конструкции, осуществление работы устройства только в автоматическом режиме и невысокую эффективность работы, связанную с тем, что в момент прогиба мембраны сжатый воздух продолжает поступать в надмембранную полость.
В качестве наиболее близкого технического решения заявляемой полезной модели выбрано пневмоимпульсное устройство, содержащее корпус, выпускную трубу, расположенную в корпусе, крышку, мембрану, расположенную между крышкой и входом в выпускную трубу, штуцер подвода воздуха на крышке, связанный с выходом нормально открытого пневмораспределителя (патент на изобретение RU 2413967 C1, опубликовано 10.03.2011 г.). В данном устройстве время перемещения мембраны в рабочее положение, когда сжатый воздух поступает в выпускную трубу, зависит от времени опорожнения надмембранной полости. Это время также зависит от эластичных свойств мембраны, которые со временем могут ухудшаться.
Недостатком ближайшего аналога является недостаточно высокая эффективность работы, обусловленная невысокой скоростью перемещения мембраны в рабочее положение. Скорость перемещения мембраны зависит от величины давления в канале, через который происходит опорожнение надмембранной полости во время перемещения мембраны в рабочее положение. В данном случае - это атмосферное давление.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается заявляемой полезной моделью, является создание пневмоимпульсного устройства для обрушения сыпучих материалов и очистки различного оборудования с более высокой эффективностью работы.
Технический результат, получаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в повышении качества очистки (обрушения).
Технический результат достигается тем, что в пневмоимпульсном устройстве для очистки поверхностей, содержащем корпус, расположенную в нем трубу, установленную на входе в трубу крышку, расположенную между крышкой и входом в трубу мембрану, расположенный на крышке штуцер подвода воздуха, первый пневмораспределитель и источник низкого давления, причем штуцер подвода воздуха связан с выходом первого пневмораспределителя, согласно полезной модели устройство дополнительно содержит второй пневмораспределитель, эжектор и установленный на крышке штуцер отвода воздуха, связанный с входом второго пневмораспределителя, выход которого связан с пассивным входом эжектора, активный вход которого связан с источником низкого давления.
При этом согласно полезной модели корпус может быть снабжен манометром.
При этом согласно полезной модели первый пневмораспределитель может быть выполнен трехлинейным.
При этом согласно полезной модели первый пневмораспределитель может быть выполнен нормально открытым.
При этом согласно полезной модели второй пневомраспределитель может быть выполнен двухлинейным.
При этом согласно полезной модели второй пневомраспределитель может быть выполнен нормально закрытым.
Технический результат достигается за счет увеличения скорости перемещения мембраны в рабочее положение. Скорость перемещения мембраны увеличивается за счет того, что опорожнение производится через канал, в котором давление ниже атмосферного (в котором вакуум). Установка в пневмоимпульсном устройстве эжектора, вход которого через второй пневмораспределитель и штуцер отвода воздуха связан с надмембранной полостью, позволяет увеличить скорость опорожнения этой полости в момент «выстрела» (момент поступления сжатого воздуха в выпускную трубу). Это уменьшает время перемещения мембраны из исходного положения (вход в выпускную трубу закрыт) в рабочее (вход в выпускную трубу открыт). В результате увеличивается эффективность работы устройства, так как увеличивается скорость нарастания давления на выходе из выпускной трубы в момент «выстрела» (то есть сокращается время, за которое величина давления достигает максимального значения).
На фигуре изображено заявляемое пневмоимпульсное устройство.
Согласно полезной модели в одном из вариантов ее исполнения пневмоимпульсное устройство содержит корпус 1, в котором расположены труба 2, которая служит для выпуска обрабатываемого материала, установленная на входе в трубу 2 крышка 3 и расположенная между крышкой 3 и входом в трубу 2 мембрана 4. Корпус 1 пневмоимпульсного устройства содержит расположенный на крышке 3 штуцер 6 подвода воздуха. Пневмоимпульсное устройство содержит также первый пневмораспределитель 5, причем штуцер 6 подвода воздуха связан с выходом первого пневмораспределителя 5. Первый пневмораспределитель 5 может быть выполнен трехлинейным и нормально открытым.
Пневмоимпульсное устройство содержит дополнительно содержит второй пневмораспределитель 8, эжектор 10 и установленный на крышке 3 штуцер 7 отвода воздуха, связанный с входом второго пневмораспределителя 8, выход которого связан с входом эжектора 10. Второй пневмораспределитель 8 может быть выполнен двухлинейным и нормально закрытым. Корпус 1 пневмоимпульсного устройства может быть снабжен манометром 12.
Полость корпуса 1 (подмембранная полость) и вход (вход питания) первого пневмораспределителя 5 сообщаются с источником высокого давления. На крышке 3 установлен штуцер 6 подвода воздуха, соединенный с выходом первого пневмораспределителя 5 и штуцер 7 отвода воздуха, соединенный с входом (входом питания) пневмораспределителя 8. Выход пневмораспределителя 8 соединен с пассивным входом 9 эжектора 10, а активный вход 11 эжектора 10 связан с источником 13 низкого давления (пассивный вход эжектора 10 - вход, на котором образуется вакуум; активный вход эжектора 10 - вход, на который подается давление). Входы управления пневмораспределителей 5 и 8 связаны с устройством управления (на рисунке не показано). Внутренняя полость корпуса 1 связана с входом манометра 12.
Пневмоимпульсное устройство работает следующим образом.
После подачи сжатого воздуха к устройству, начинается заполнение подмембраной (полость корпуса 1) и надмембранной (через пневмораспределитель 5 и штуцер 6 подвода воздуха) полостей. Так как площадь мембраны 4 со стороны надмембранной полости больше площади мембраны со стороны подмембранной полости, вход в трубу 2 будет оставаться закрытым.
После набора требуемого уровня давления во внутренней полости корпуса 1 (контролируется по манометру 12) на входы управления пневмораспределителей 5 и 8 подается управляющий сигнал, и они включаются. После включения пневмораспределителя 5 надмембранная полость связывается с атмосферой. После включения пневмораспределителя 8 надмембранная полость связывается с пассивным входом 9 эжектора 10, на котором (при наличии давления на активном входе 11) - вакуум. Это резко увеличивает скорость опорожнения надмембранной полости и, как следствие, уменьшает скорость перемещения мембраны 4 в рабочее положение. После снятия управляющего сигнала распределители 5 и 8 отключаются и пневмоимпульсное устройство возвращается в исходное положение. Для производства следующего «выстрела» необходимо подать управляющий сигнал на пневмораспределители 5 и 8.
Для нормальной работы пневмоимпульсного устройства величина давления в источнике низкого давления должна быть примерно на порядок меньше величины давления источника высокого давления.
Работа пневмоимпульсного устройства может производится как в ручном, так и в автоматическом режиме. При работе в ручном режиме подача управляющих сигналов производится оператором с помощью органов ручного управления. При работе в автоматическом режиме управляющие сигналы формируются или по достижению заданного давления в корпусе 1 (в этом случае манометр 12 должен иметь электрический выход), или по времени (в этом случае устройство управления должно содержать реле времени, которое определяет время заполнение корпуса 1 сжатым воздухом).
Таким образом, пневмоимпульсное устройство обеспечивает высокое качество очистки различных устройств от твердых загрязнений, путем разрушения этих загрязнений. Эффективность очистки обусловлена более высокой интенсивностью воздействия сжатого воздуха на загрязненные поверхности за счет уменьшения времени перемещения мембраны из исходного положения в рабочее. Одновременно уменьшается время очистки, так как в процессе очистки требуется меньшее количество «выстрелов».