Самоочищающаяся при разгрузке сушильная платформа для искусственной сушки влажной смеси почвообразующих пород с раствором торфогеля

Область техники
Заявляемая полезная модель относится к технологическому оборудованию, в частности, к устройствам обработки почвы и может быть использована, например, при проведении рекультивационных работ при обработке пустой безжизненной породы отвалов строительных котлованов и вскрышных пород горнодобывающих предприятий, а также при перевозке влажных сыпучих грузов в холодный период.
Породы строительных котлованови разрезов добывающих предприятий представляют собой бесструктурную массу, имеют плотную упаковку частиц и не обладают плодородием. Состав отвальных пород нестабилен по физико-химическим свойствам, поэтому их использование весьма затруднено. Накапливание питательных веществ для растений длится многие годы. Поэтому задача рекультивации безжизненных пород отвалов строительных котлованов и разрезов добывающих предприятий в искусственную почву (конструктозём), на которой может произрастать культурная растительность, и годную для выращивания сельскохозяйственных культур, представляется крайне важной.
Одним из шагов при ведении рекультивационных работ является смешивание обрабатываемой почвы с органическими веществами и полезными микроэлементами, что способствует повышению ее плодородия, а также способствует ее оструктуриванию и насыщению. В качестве источника органических веществ и полезных микроэлементов может быть использован торфогель, при смешивании с которым достигается повышение водоудерживающей способности почв, восстановление полезной микрофлоры, восстановление гумусного слоя, повышение плодородия почв и т.д. (http://www.cisn.ru/zi/nov/tor.htm). После смешивания рекультивируемой породы с наполнителем, например, торфогелем, смесь необходимо высушить. Заявляемое устройство обеспечивает высушивание смеси с последующей ее выгрузкой и очисткой сушильной платформы.
При проведении рекультивационных работ также довольно часто необходимо обеспечить транспортировку породы, смешанной с питательными веществами. При насыщении порода становится влажной, что затрудняет разгрузку почвы и приводит к выходу из строя частей транспортировочного оборудования или требует дополнительных операций по его очистке.
Уровень техники
Из уровня техники известно устройство для очистки кузовов карьерных автосамосвалов (патент RU 2356762), содержащее шарнирно установленную на шасси стрелу, снабженную скребком с шарнирно установленными подпружиненными боковинами, имеющими съемные резцы. Стрела с противоположной стороны скребка снабжена элементами крепления на нож бульдозера. Шарнирные боковины скребка повторяют внутреннее сопряжение днища кузова автосамосвала с боковым бортом. Съемные резцы выполнены в виде режущих дисков, вращающихся при надвигании скребка на примерзшую породу, и расположены вертикально относительно рабочей плоскости скребка и боковин. Между режущими дисками установлены щетки, выполненные из асимметрично закрепленных отрезков металлического каната. Изобретение расширяет технологические возможности по очистке кузовов карьерных автосамосвалов от прилипшей и примерзшей к кузову горной массы.
Устройство отличает сложная конструкция обособленного очистителя, приводимого в работу электромеханическим приводом, требующего наличия внешнего источника энергии.
Известно также устройство для просушки слоя почвы, применяемое при ее оструктуривании (а.с. №1069655). Устройство включает шесть насадок, подключенных к источнику воздушной струи. Насадки расположены с чередованием угла их размещения (45°-90°) по отношению к продольной оси лотка, на котором размещают почву для просушки. Расположение насадок обеспечивает высокую турбулентность потока и способствует просушиванию оструктуренного слоя почвы. Насадки и лоток покрыты защитным кожухом, который препятствует разлетанию частиц почвы за пределы лотка.
В известном устройстве почва просушивается направленными струями горячего воздуха.При этом высыхают в начале наружные слои почвы, а затем внутренние, что приводит к дополнительным затруднениям при визуальном контроле качества просушки, а также при необходимости разгрузки устройства – велика вероятность плотного налипания недосушенных внутренних слоев почвы на поверхность. При этом для образования сильной воздушной струи требуется мощный нагнетатель(компрессор) и, как следствие, дополнительные источники энергии, что снижает мобильность данного устройства.
Известно устройство для очистки кузовов транспортного средства (а.с. СССР №1798227),содержащее стрелу, шарнирно установленную на шасси и подвижно соединенную с ножом, снабженным боковинами, при этом боковины выполнены с четырехугольными отверстиями, три края которых снабжены пластинами со съемными резцами, причем две пластины размещены на противоположных краях отверстия, имеют треугольную форму, а их плоскость перпендикулярна плоскости ножа, а третья пластина примыкает к одной из свободных сторон каждой из треугольных пластин, нож подпружинен к стреле, а боковины шарнирно соединены с ножом.
Однако данное устройство смонтировано отдельно от средства хранения или перемещения груза, и для его работы необходимо совместить разгружаемый кузов транспортного средства и рабочими элементами устройства, что представляет собой определенные технологические сложности.
Краткое описание сущности полезной модели
Техническая проблема, решаемая посредством заявляемого изобретения, заключается в преодолении недостатков, присущих аналогам технического решения, за счет оптимизации конструкциисушильной платформы для искусственной сушки влажной смеси почвообразующих пород с раствором торфогеля, способной самоочищаться при разгрузке.
Технический результат, достигаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в обеспечении возможности эффективной разгрузки сушильной платформы с ее одновременной очисткой, а также упрощении конструкции платформы и, как следствие, технологического процесса сушки влажной породы.
Довольно часто при разгрузке почвы в процессе подъема кузова разгружающего устройства происходит налипание породы к днищу кузова, что требует дополнительных действий и/или применения дополнительного оборудования по очистке днища.
Заявляемый технический результат достигается тем, что самоочищающаяся сушильная платформа, согласно техническому решению, включаетрамную колесную тележку, на которой размещено основание, снабженное передним и боковыми бортами, выполненное с возможностью шарнирного закрепления к задней балке рамы колесной тележки с возможностью поворота относительно нее при разгрузке, и подвижные очищающие скребки, представляющие собой выгнутые пластины, торцами установленные в направляющие боковых бортов через натяжные упругие элементы, с возможностью поступательного перемещения по основанию платформы, при этом основание представляет собой плоский настил, закрепленный к каркасу из полых балок, выполняющих функцию воздуховодов.
Функция сушки обеспечивается в заявляемом устройстве посредством выполнения основания с использованием каркаса из полых балок, образующих продуваемый воздуховод. При направлении потока горячего воздуха в такой воздуховод обеспечивается нагрев стального настила и реализуется конвективная сушка породы. В сочетании с элементами, обеспечивающими очистку основания при разгрузке платформы, заявляемое устройство представляется многофункциональным универсальным агрегатом, при использовании которого не требуется применения дополнительного технологического оборудования.
Краткое описание чертежей
Заявляемая полезная модель поясняется следующими чертежами.
На фиг.1 схематично показан вид сбоку на платформу.
На фиг.2 схематично показан вид на передний угол платформы.
1. Боковой борт платформы.
2. Передний блок.
3. Тележка.
4. Трос.
5. Пружина.
6. Блок задний.
7. Блок бокового борта.
8. Консоль задней балки рамы тележки.
9. Скребок.
10. Воздуховод.
11. Скоба.
Осуществление изобретения
Устройство может быть реализовано на базе рамного транспортногосредства, например, колесной тележки, посредством которой почва может быть перемещена от места смешивания с наполнителем к месту дальнейшей ее обработки. Платформа включает установленное на раме тележки основание, предназначенное для размещения породы, и скребки, посредством перемещения которых осуществляется очистка основания платформы. К основанию жестко закреплены боковые и передний борта. Основание выполнено в виде плоского настила из гладкого стального листа, закрепленного к каркасу, выполненному из полых балок. Такой каркас образует воздуховодную систему 10, предназначенную для подачи теплого воздуха, обеспечивающего просушку породы, например, от тепловой пушки.
Основание платформывыполнено с возможностью шарнирногозакрепления посредством навески к задней балке рамы транспортного средства.С внешней стороны боковых бортов по углам основания установлены блоки 2 и 6, по которым проложены тросы 4, движущиеся во время разгрузки устройства. Рама транспортного средства снабжена двумя консолями 8, закрепленными в задней части тележки к задней балке рамы по обе стороны платформы.Тросы 4 одним концом закреплены на концах консолей задней балки рамы 8, а другим соединены с натяжной пружиной 5. К тросам закреплены скребки 9 в количестве 4-6 штук на расстоянии 40-50 см друг от друга. Скребки представляют собой выгнутые по радиальной дуге радиусом 30-35 смметаллическиепластины шириной 15-20 см. На боковых торцах скребков выполнены бортики для фиксации к тросам. В боковых бортах платформы вдоль их протяженности в нижней части выполнены направляющие желоба, предназначенные для перемещения по ним бортиков скребков, зафиксированных на тросах. Боковые борта выполнены удлинёнными, выступающими за пределы основания платформы на 40-50 см. Верхние углы выступающей части бортов срезаны.На острых концах бортовразмещены блоки 7, установленные с возможностьюперемещения (проката)по натянутым тросам при подъёме платформы. При этом они вытягивают тросы, растягивая пружины, и приводят в движение скребки. Боковые борта платформы соединены передним бортом. В нижних углах переднего борта выполнены окна, через которые к блокам 2 проведены тросы. Верхние кромки переднего и боковых бортов профилированы и образуют жёсткий контур. В центре жёсткого контура переднего борта приварена скоба 11, для зацепа платформы поднимающим устройством.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Платформу, загруженную влажной смесью почвообразующей породы с раствором торфогеля, подключают к источнику тёплого воздуха для просушки. Горячий воздух, подаваемый из любого удобного в использовании источника, например, мобильной тепловой пушки, проходя по воздуховоду разогревает стальной настил основания платформы, на котором лежит почва, при этом влага испаряется, и почва высыхает. Время сушки зависит от толщины загруженного слоя почвы и температуры горячего воздуха.После высыхания смеси платформу перекатывают в зону разгрузки. Здесь подъёмным устройством (не показано) за скобу поднимают основание платформы за передний борт на угол 45°-60°. Основная масса высушенной породы ссыпается вниз. Консоли боковых бортов опускаются вниз. Установленные на них блоки катятся по тросам, вытягивая их наружу и приводят в движение скребки. Скребки скользят по поверхности настила основания платформы и снимают прилипшую (или присохшую, или примерзшую) к нему смесь. При опускании платформы консоли боковых бортов поднимаются, натяжные пружины возвращают тросы и скребки в исходное положение.
Пример конкретного выполнения
В качестве опытного образца для подтверждения технической возможности его реализации, а также подтверждения возможности достижения технического результата изготовлена платформа длиной 2 метра и шириной 1 метр с настилом основания из стального гладкого листа толщиной 4 мм. Боковые борта высотой 30 смудлинённые, выступающие за пределы основания платформы на 40 см. Верхние углы выступающей части бортов срезаны. В острых углах бортов установлены блоки диаметром 8 см. В нижней части бортов выполнены направляющие желоба, по которым скользили торцевые бортики скребков высотой 5 см, приводимые в движение тросами диаметром 8 мм. Скребки шириной 15 см имели выпуклый профиль. На платформе было установлено 4 скребка на расстоянии 35 см друг от друга. Тросы уложены на блоки диаметром 100 мм, установленные по углам основания платформы. Один конец троса закреплён на консоли балки рамы, а другой соединён с натяжным резиновым жгутом. На середине верхнего контура переднего борта была приварена скоба для зацепления подъемного устройства (например, тельфера). В качестве источника тёплого воздуха была применена тепловая пушка. Разогретый воздух нагнетался в воздуховод основания платформы. Горячий воздух нагревал пол платформы, обеспечивая конвективную сушку почвы. Слой почвы 10-15 см высыхал в течение 20-30 минут при исходной влажности почвы 12-14% до 6-8%. При разгрузке крюк тельфера цепляли за скобу и поднимали платформу на угол 60°. Блоки, установленные на консолях боковых бортов, описывали дугу вокруг оси навески, соединяющей основание платформы с рамой и вытягивали наружу тросы. При этом скребки двигались по поверхности настила, счищая сухую смесь, разрушая монолит на куски, которые соскальзывали по наклону вниз. При опускании платформы консоли боковых бортов поднимались, резиновые жгуты (выполняющие функцию натяжных пружин) втягивали тросы и скребки возвращались в исходное положение.