CZ2013944A3 - Způsob modelování mechanických procesů sypkých hmot a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Vynález řeší korekci matematického modelu chování sypké hmoty s volitelnými vlastnostmi vůči reálnému stavu a zařízení pro sledování chování sypké hmoty za různých podmínek. Zejména se týká provádění kontrolních a simulačních experimentů, jako je simulace procesu dopravy na vibračním dopravníku, proudových a rychlostních polí, interakcí mezi konstrukčními prvky a dopravovanými hmotami, které mají vliv na dopravu vibračními dopravníky a to na příklad pro navrhování dopravních zařízení pro dopravu sypké hmoty s využitím výpočetní techniky. Zařízení (1) zahrnuje validační vibrační dopravník (10) opatřený násypkami (71, 72) a výsypkami (91, 92), spojitelnými se zásobníky (220, 230) a výstupními zásobníky (240, 250) nebo cirkulačně s dopravním zařízením. Zařízení (1) dále zahrnuje snímač (100) obrazu, který je umístěn z vnější strany některé ze stěn (602, 603, 604), snímače (130, 140, 170, 180) pro snímání teploty nebo vlhkosti okolního prostředí, otáček rotačních pohonů a náklonu vibrátoru (50) vůči rámu (20) a také zahrnuje zdroj (241) tepla, ochlazovací zařízení (242), zdroj (243) elektromagnetického záření, případně též snímač (261) elektromagnetického záření. Dopravník (10) zahrnuje soustavu tří rámů (20, 30, 40), kde rámy (20, 30) jsou spolu spojeny prostřednictvím pružných prvků (301), rámy (30, 40) jsou spolu spojeny prostřednictvím dvou párů stojin (401, 402) pro nastavení vzájemné polohy těchto rámů. Pár stojin (401) je delší než pár stojin (402) a přesahuje tak úroveň rámu (20). K rámu (20) je připevněn žlab (60), v jehož střední části se nachází sledovaný prostor (12) ohraničený průhlednými stěnami. Násypka (71) je přip

Description

ZPŮSOB MODELOVÁNÍ MECHANICKÝCH PROCESŮ SYPKÝCH HMOT A ZAŘÍZENÍ K PROVÁDĚNÍ TOHOTO ZPŮSOBU

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu modelování mechanických procesů sypkých hmot a zařízení k provádění tohoto způsobu a řeší korekci matematického modelu chování sypké hmoty vůči reálnému stavu u sypkých hmot s volitelnými vlastnostmi a konstrukci zařízení pro sledování chování sypké hmoty s volitelnými vlastnostmi za různých podmínek. Zejména se týká provádění kontrolních a simulačních experimentů, jako je simulace procesu dopravy na vibračním dopravníku, simulace proudových a rychlostních polí, simulace interakcí mezi konstrukčními prvky a dopravovanými hmotami, které mají vliv na dopravu vibračními dopravníky a to na příklad pro navrhování dopravních zařízení pro dopravu sypké hmoty s využitím výpočetní techniky.

Stav techniky

Je známo, že se návrhy dopravních zařízení pro dopravu sypké hmoty v praxi realizují na základě znalostí vstupních parametrů, přičemž nová zařízení by měla být konstruována s ohledem na vlastnosti dopravovaných hmot. Proto je znalost mechanicko-fyzikálních vlastností sypkých hmot vstupujících do systému pro dopravu klíčovým parametrem. Na základě měření a zjištění těchto vlastností lze dále provádět kalibrace a ověřování chování vymodelovaných částic těchto hmot pomocí výpočetní techniky. Aplikování pro konkrétní typy dopravníků či zásobníků si vyžaduje své specifické přístupy.

Při vytváření nového typu zařízení pro dopravu sypkých hmot, se provádějí reálné zkoušky funkčnosti zařízení na zmenšeném modelu nebo na části zařízení představující kritické místo, a/nebo se korekce provádí přímo na hotovém zařízení. U atypických zařízení se většinou pracuje s odhady nebo empirickými hodnotami. Optimalizace procesu dopravy se provádí až na základě prvních reálných zkoušek. Následně se upravuje konstrukční řešení, mění se vstupní parametry pohonu nebo vlastnosti sypké hmoty. Například změnou otáček pohonů vibračního dopravníku lze urychlit vodorovnou nebo ůklonnou dopravu materiálu. Nevýhodou návrhu konstrukce, založené na odhadech a empirických hodnotách je, že není • 2 ’ í 9 · · * r> » > . 4 · » > · · · · í ♦ 9·· zcela optimální, protože v oblasti svislé a úklonné dopravy vibračním dopravníkem není vliv tvaru částic dopravované hmoty na proces dopravy zcela specifikovaný.

Nevýhodou sledování chování sypké hmoty na prototypech je zdlouhavost a finanční náročnost. Nevýhodou práce s odhady a empirickými hodnotami je vysoká pravděpodobnost, že výsledky mohou být zatíženy velkou chybou. Dále je známo, že se při tvorbě návrhů dopravních zařízení používají počítačové prostorové 3D modely, které vycházejí z platných norem. Jejich nevýhodou je, že tyto normy nezahrnují všechny možné stavy, které mohou v oblasti procesu dopravy sypkých hmot na nekonvenčních dopravnících nastat. Další nevýhodou je, že 3D modelování zcela neodpovídá skutečnosti a že dané zařízení je třeba korigovat, přičemž následné úpravy již vytvořeného inženýrského díla v procesu užívání a při jeho požadované činnosti jsou nežádoucí z hlediska odstávky systému dopravy, kterého je zařízení součástí.

Nevýhodou jakéhokoliv matematického modelu je, že nezahrnuje všechny situace, které mohou nastat. V tomto případě nelze zejména nasimulovat dynamický tok sypkého materiálu. Je známo, že se jako dopravní zařízení pro dopravu sypkých hmot v praxi často používají vibrační dopravníky. Jelikož jsou sypké hmoty různorodé a jejich konzistenci, tvar, vlhkost apod. není možno dopředu přesně odhadnout, je návrh konstrukce dopravních zařízení pro tyto produkty problematický. Rovněž návrhy zařízení pro doplňování nebo odebírám sypké hmoty na vstupu či výstupu vibračních dopravníků jsou v praxi problematické.

Je známo, že doprava nových sypkých hmot na stávajících zařízeních přináší v mnoha případech problémy, protože již navržené dopravní linky nejsou uzpůsobeny na jiný druh sypké hmoty. Při průchodu dopravním uzlem částice sypké hmoty často degradují nebo způsobují jiné problémy, například vedou k neprůchodnosti materiálu touto tratí nebo k odstávce zařízení, což je spojeno se ztrátou nemalých financí. Ani nově navrhovaná zařízení nelze jednoduše uzpůsobit tak, aby vyhovovala celému spektru materiálů a dopravních podmínek. Aby se tyto problémy minimalizovaly, zkoušejí se vlastnosti sypkých hmot specifickými přístroji a zařízeními, na kterých lze zpravidla provádět též simulace chovám sypké hmoty za různých podmínek.

Známá dopravní zařízení, na kterých lze zkoušet vlastnosti sypkých hmot obsahují zařízení pro dodávku sypké hmoty, nacházející se na vstupní straně vlastního dopravníku a zařízení pro odebírání sypké hmoty, která již vlastním dopravníkem prošla. Vlastní dopravník bývá často vybaven vibrátorem pro usnadnění plynulosti toku sypkého materiálu. Jsou známy i dopravníky s vodorovnou dráhou opatřené vibrátorem k zabezpečení jejich funkce.

í c « 3 '

Je známo, že se pro testování chování nové sypké hmoty, používají provozní zařízení, která jsou optimalizována pro jinou sypkou hmotu. Kromě toho, že tato metoda vyřadí takové provozní zařízení z běžného provozu, je další nevýhodou, že při využití této možnosti, nelze často změřit či sledovat vlastnosti sypké hmoty v celém požadovaném rozsahu. Pokud si požadavky na rozšíření testovacích možností vynutí stavbu speciálního zařízení, je to spojeno s vysokými náklady.

Současné vibrační dopravníky jsou popsány např. v publikaci Polák J., Bailotti K., Pavliska J., Hrabovský L.: Dopravní a manipulační zařízení II., VŠB-TUO, 2003, str. 63 až 73. V současnosti užívané vibrační dopravníky nejsou na rozdíl od řešení podle vynálezu opatřeny snímačem vibrací. Jejich pohon běží konstantním předem nastaveným tempem, měnit lze pouze otáčky. Jsou umístěny pouze na jednom rámu a pružné členy jsou umístěny mezi rámem a žlabem. Naproti tomu v řešení podle vynálezu jsou pružné členy umístěny mezi rámy, což umožňuje měnit náklon dopravníku. Možnosti ovládání vibrací jsou u současných dopravníků velmi omezené i díky tomu, že jejich rotační pohony nemají ozubená kola. Naproti tomu v řešení podle vynálezu lze kombinací ozubených kol, pohyblivé desky, na které zdroj vibrací umístěn a dalších přidaných prvků plynule měnit natočení vibrátoru vůči rámu.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody řeší způsob modelování mechanických procesů sypkých hmot a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Podstatou způsobuje modelování mechanických procesů sypkých hmot vystavených účinkům vibrací, zahrnující umísťování sypké hmoty do sledovaného prostoru vymezeného alespoň jednou stěnou. Při vystavování sypké hmoty vibracím, se jejich účinkem přeskupují částice tvořící sypkou hmotu vůči sobě, nebo se přesouvá alespoň část objemu sypké hmoty. Monitorování chování sypké hmoty a odvádění sypké hmoty ze sledovaného prostoru se vyznačuje tím, že se v průběhu vystavování sypké hmoty účinkům vibrací sleduje nejméně jedna vlastnost ze skupiny rozložení nebo seskupení částic sypké hmoty, rozložení hmotnosti sypké hmoty a tlaku, kterým působí nejméně jedna částice sypké hmoty na své okolí. Dále se sleduje veličina ze skupiny teplota okolního prostředí, teplota částic sypké hmoty, teplota plynu vyplňujícího prostor mezi částicemi sypké hmoty, vlhkost částic sypké hmoty, vlhkost • 4 · * » 3 * ·» «·· * · 9· > » · t · t · plynu vyplňujícího prostor mezi částicemi sypké hmoty, zvuk v nejméně jednom místě a/nebo se snímá informace o chodu vibračního zařízení ze skupiny vibrace vibračního zařízení v nejméně jednom místě, snímání otáček vibrátoru, snímání nejméně jednoho směru vibrací, snímání náklonu vůči vodorovné rovině, snímání náklonu vůči směru pohybu částic a snímání elektrické energie dodávané do vibrátoru. Dále je podstatou způsobu, že se sypká hmota před umísťováním do sledovaného prostoru, nebo po odvedení ze sledovaného prostoru shromažďuje. Dále je podstatou způsobu, že se sypká hmota vystavovaná účinkům vibrací ve sledovaném prostoru shromažďuje. V průběhu vystavování sypké hmoty účinkům vibrací se mění amplituda, nebo směr vibrací. Rozložení nebo seskupení částic sypké hmoty se zjišťuje snímáním nebo zaznamenáváním vzhledu sypké hmoty alespoň v jednom místě sledovaného prostoru. Rozložení nebo seskupení částic sypké hmoty se zjišťuje dále metodou průmyslové tomografie alespoň v jednom místě sledovaného prostoru. Při sledování rozložení hmotnosti sypké hmoty ve sledovaném prostoru se porovnává okamžitá hmotnost sypké hmoty nacházející se v místě, kde se sypká hmota ve sledovaném prostoru momentálně shromažďuje s okamžitou hmotností sypké hmoty nacházející se alespoň v jednom místě, ve kterém se sypká hmota ve sledovaném prostoru přesouvá a/nebo se porovnává okamžitá hmotnost sypké hmoty nacházející se alespoň ve dvou různých místech, ve kterých se sypká hmota ve sledovaném prostoru přesouvá. Tlak, kterým působí nejméně jedna modelová kalibrační kulová částice na své okolí, se snímá na nejméně jedné stěně vymezující sledovaný prostor, ve kterém se sypká hmota sleduje a/nebo shromažďuje. Na částice sypké hmoty nacházející se ve sledovaném prostoru se působí nejméně jedním vlivem ze skupiny vliv teploty, vliv elektromagnetického záření, zejména mikrovlnného záření, vliv viditelného světla, vliv ultrafialového nebo infračerveného záření, vliv zvuku, vliv vlhkosti, vliv proudění plynu obklopujícího částice, vliv magnetického pole, vliv vlastností media obklopujícího částice. Při přesouvání alespoň části sypké hmoty jako celku, se tok sypké hmoty ve sledovaném prostoru ovlivňuje mechanicky, a to volbou tvaru alespoň jedné stěny, vymezující sledovaný prostor a/nebo umisťováním překážek do sledovaného prostoru. Do sledovaného prostoru se dodává tekutina a/nebo látka ovlivňující kohezní vazby ve sledovaném prostoru. Ve sledovaném prostoru se dále snímá informace o nejméně jedné veličině ze skupiny teplota, elektromagnetické vlnění, zejména mikrovlnné záření, viditelné světlo, ultrafialové nebo infračervené záření, zvuk, vlhkost, proudění plynu obklopujícího částice, magnetického pole, vlastnost media obklopujícího částice a/nebo se snímá přítomnost látky ovlivňující kohezní vazby ve sledovaném prostoru. Sledované vlastnosti sypké hmoty a/nebo snímané informace se zaznamenávají pro další zpracování, s výhodou pro srovnávání se simulačním modelem.

’ « · « * · · • · » ♦ «

Podstatou zařízení pro modelování mechanických procesů sypkých hmot, spojených s tokem sypké hmoty vystavené účinkům vibrací, které zahrnuje sledovaný prostor opatřený vstupem a výstupem, který je vymezen nejméně jednou stěnou a vibrátor, který je v mechanické vazbě s nejméně jedním dílem zařízení, nacházejícím se ve sledovaném prostoru je, že dále obsahuje nejméně jedno zařízení pro sledování chování sypké hmoty ze skupiny zařízení pro rozložení částic sypké hmoty, zařízení pro sledování seskupení částic sypké hmoty, zařízení pro zjištění rozložení hmotnosti sypké hmoty, snímač pro snímání tlaku, kterým působí nejméně jedna částice sypké hmoty na své okolí a nejméně jeden snímač ze skupiny snímač pro snímání teploty okolního prostředí, snímač pro snímání teploty částic sypké hmoty, snímač pro snímání teploty plynu vyplňujícího prostor mezi částicemi sypké hmoty, snímač pro snímání vlhkosti částic sypké hmoty, snímač pro snímání vlhkosti plynu vyplňujícího prostor mezi částicemi sypké hmoty, snímač pro snímání zvuku emitovaného nejméně v jednom místě sledovaného prostoru a/nebo nejméně jeden snímač chodu vibračního zařízení ze skupiny: snímač amplitudy vibrací a/nebo frekvence vibrací vibračního zařízení, snímač nejméně jednoho směru vibrací, snímač náklonu vibrátoru vůči vodorovné rovině, snímač náklonu vibrátoru vůči rámu, snímač elektrické energie dodávané do vibrátoru a snímač zvuku vibrátoru. Vstup sypké hmoty do sledovaného prostoru je spojen se zařízením pro dodávku sypké hmoty a/nebo výstup sypké hmoty ze sledovaného prostoru je spojen se zařízením pro odebírání sypké hmoty. Dále může být vstup sypké hmoty do sledovaného prostoru a/nebo výstup sypké hmoty ze sledovaného prostoru spojen se zařízením pro shromažďování sypké hmoty. Další možností je, že výstup sypké hmoty ze sledovaného prostoru je spojen se vstupem sypké hmoty do sledovaného prostoru prostřednictvím dopravního zařízení, přičemž vstup dopravního zařízení je spojen s výstupem sypké hmoty ze sledovaného prostoru a výstup dopravního zařízení je spojen se vstupem sypké hmoty do sledovaného prostoru. Ve sledovaném prostoru se může nacházet nejméně jeden prvek pro změnu směru toku a/nebo pro ovlivňování rotace alespoň některých částic sypké hmoty. Přitom nejméně jeden prvek pro změnu směru toku a/nebo pro ovlivňování rotace alespoň některých částic sypké hmoty se nachází na nejméně jedné stěně vymezující sledovaný prostor. Dále nejméně jeden prvek pro ovlivňování směru toku sypké hmoty a/nebo pro ovlivňování rotace částic sypké hmoty je vůči nejméně jedné stěně posuvně a/nebo rotačně pohyblivý. Uvnitř sledovaného prostoru se dále může nacházet nejméně jedna dělící stěna. Vibrátor obsahuje polohovací zařízení, na kterém se nachází zdroj vibrací. Tento zdroj vibrací je tvořen nejméně jedním rotačním

V ♦ * · • « · 4 4 t » * * ! » β · *»«···« 9· ' ^W # 3 » « ϊ »··*· ·· «·· » pohonem spojeným s nejméně jedním excentrem. Vibrátor dále obsahuje zařízení pro vytvoření, nebo zrušení mechanické vazby mezi ozubenými koly nejméně dvou zdrojů vibrací. Vibrátor je s prvním rámem spojen prostřednictvím prvku umožňujícího vzájemnou změnu polohy a/nebo vzájemnou změnu natočení vibrátoru. Prvek umožňující vzájemnou změnu polohy a/nebo vzájemnou změnu natočení vibrátoru vůči prvnímu rámu představuje rozebíratelný spoj. Zařízení dále obsahuje nejméně tri rámy, přičemž na prvním rámu se nachází těleso, jehož nejméně jedna stěna vymezuje sledovaný prostor a druhý rám, který je s prvním rámem spojen nejméně jedním pružným prvkem a dále je první rám v mechanické vazbě s vibrátorem. Polohovací zařízení je spojeno s prvním rámem prostřednictvím prvku umožňujícího vzájemnou změnu polohy a/nebo vzájemnou změnu natočení vibrátoru vůči prvnímu rámu. Třetí rám je spojen s druhým rámem prostřednictvím nejméně jednoho spojovacího prvku. Druhý rám, nebo třetí rám je opatřen stabilizačními nožkami pro fixaci k základu a/nebo kolečky. Dále zařízení obsahuje nejméně jednu násypku a/nebo nejméně jeden zásobník, přičemž nejméně jedna násypka a/nebo nejméně jeden zásobník je spojen s rámem. Pro sledování rozložení částic nebo pro sledování seskupení částic je využit snímač pro snímání obrazu. Dále pro sledování rozložení částic nebo pro sledování seskupení částic je použit průmyslový tomograf. Zařízení dále obsahuje nejméně jedno zařízení pro ovlivňování toku sypké hmoty ze skupiny zdroj tepla, ochlazovací zařízení, zdroj elektromagnetického záření, zejména mikrovlnného záření, viditelného světla, ultrafialového nebo infračerveného záření, zdroj zvuku, zařízení pro ovlivňování vlhkosti, zařízení pro zajištění proudění plynu obklopujícího částice, zdroj magnetického pole, zařízení pro dodávku a/nebo odběr media obklopujícího částice, zařízení pro dodávku nebo odběr média ovlivňujícího kohezní vazby. Dále zařízení obsahuje nejméně jeden snímač ze skupiny snímač pro snímání elektromagnetického vlnění, zejména mikrovlnného záření, viditelného světla, ultrafialového nebo infračerveného záření, snímač pro snímání zvuku, snímač pro snímání vlhkosti, snímač pro snímání proudění plynu obklopujícího částice, snímač pro snímání magnetického pole, snímač pro snímání dodávky a/nebo odběru media obklopujícího částice, snímač pro sledování dodávky a/nebo odebírání média ovlivňujícího kohezní vazby ve sledovaném prostoru. Na řídící jednotku je napojena vyhodnocovací jednotka, vstup plynného média, výstup plynného média, vstup kapalného média, výstup kapalného média, snímač elektrické energie a vibrátor umístěný na validačním vibračním dopravníku.

Výhodou způsobu podle tohoto vynálezu je, že umožňuje globální pohled na jednotlivě vyřešená dílčí opatření, která po spojení v celek, mohou poskytnout objektivní obraz řešení f » •7 « konkrétního problému procesu dopravy na vibračním dopravníku. Samotný proces urychlování částic při dopravě pomocí vibrací je ovlivněn navazujícím konstrukčním řešením na vstupu a výstupu. Individuální nastavení zařízení, které by splnilo očekávané parametry, není bez předešlé objektivní predikce a zjištění konkrétních ovlivňujících parametrů z hlediska dalšího možného širšího užití zařízení vhodné. Protože nároky na nově navrhované zařízení jsou daleko vyšší než v minulosti a výrobci dopravních zařízení nemají s novými materiály dostatečné zkušenosti je proto potřeba vytvořit pro vývoj a kontrolu dopravních zařízení nový způsob návrhu. Další výhodou tohoto vynálezu je, že jeho využití umožní předem ověřit, zda bude zařízení fungovat s konkrétní sypkou hmotou a to bez výroby prototypu a bez následného odzkoušení. Výhodou použití výsledků získaných ze simulací na zařízení podle tohoto vynálezu je u provozních zařízeních zlepšení ekonomiky provozu a snížení spotřeby energie potřebné pro pohony, dále snížení hlučnosti a snížení opotřebení funkčních částí zařízení.

'/ ,· U Oy 'Oa.Z. '-t. L·Přehleďobrázkůma výkresech ^z

Obrázek 1 znázorňuje schéma příkladného provedení zařízení podle příkladu 1. Obrázek 2 znázorňuje schéma příkladného provedení zařízení podle příkladu 2. Obrázek 3 logické schéma k příkladu 1, obrázek 4 logické schéma k příkladu 2 a Obrázek 5 logické schéma k příkladu 3.

Obrázek 6 znázorňuje izometrický boční pohled na uspořádání rámu s vibrátorem podle příkladu 1, který zajišťuje vibrace ve vodorovném směru a obrázek 7 znázorňuje izometrický boční pohled na uspořádání rámu s vibrátorem, vibrujícím ve směru nakloněném vůči vodorovné rovině podle téhož příkladu.

Obrázek 8 znázorňuje výřez tělesa 60 podle příkladu 1.

Obrázek 9 znázorňuje výřez tělesa 60 podle příkladu 2.

Obrázek 10 znázorňuje detailní axonometrický pohled na uspořádání dvou pohonů podle příkladu 1

Obrázek 11 axonometrický pohled na zařízení podle příkladu 1 s vyznačením možných poloh kamery.

Obrázek 12 znázorňuje různé typy částic sypké hmoty, příkladně využívaných pro modelová simulační měření.

$ « t · · * » 4 fi · « « «9 ' 8 * - ^s »···**· « s « « «» * · · ·· * · 9 9» Í f ’ / V Λ/ίν,^/ΧΧ/Ζ’

Příklady provedení

Příklad 1

Zařízení 1 pro modelování mechanických procesů sypkých hmot podle obrázků 1,3,6,7,8,10,11,12 je určeno ke sledování chování sypké hmoty sestávající z modelových kalibračních kulových částic 254 seskládaných do vláknitých těles 255, plošných těles 256 nebo prostorových těles 257 vystavených vibracím na vodorovné rovině. Zařízení 1 zahrnuje validační vibrační dopravník 10, v jehož střední části se nachází sledovaný prostor 12 pro přesouvání sypké hmoty v důsledku vibrace opatřený vstupem 121 sypké hmoty, výstupem 122 sypké hmoty a vibrátorem 50. Sledovaný prostor 12 je ohraničen průhlednou spodní stěnou 602, průhlednou horní stěnou 603 a dvěma průhlednými bočními stěnami 604, které jsou průhledné. Uvnitř sledovaného prostoru 12 se nachází jedna vodorovně orientovaná průhledná dělící stěna 601. Se vstupem 121 sypké hmoty do sledovaného prostoru 12 jsou spojeny násypka 71, jejíž ústí se nachází nad dělící stěnou 601 a násypka 72, jejíž ústí se nachází nad spodní stěnou 602. Nad násypkou 71 se nachází výstup vstupného zásobníku 220 a nad násypkou 72 se nachází výstup vstupného zásobníku 230. S výstupem 122 sypké hmoty ze sledovaného prostoru 12 jsou spojeny výsypky (91.,92). Výsypka 91 se nachází nad výstupním zásobníkem 240 a výsypka 92 se nachází nad výstupním zásobníkem 250. Zařízení 1 dále zahrnuje tři nad sebou se nacházejí rámy (20, 30, 40X které jsou orientovány vodorovně. Na rámu 20 se nachází žlab 60. Rám 30 je s rámem 20 spojen čtyřmi pružnými prvky 301, ^v tomto příkladu tlačnými pružinami. Rám 20 je v mechanické vazbě s vibrátorem 50 uskutečněné prostřednictvím pantu 513. Vibrátor 50 je opatřen snímačem 180 náklonu vibrátoru 50 vůči rámu 20. Vibrátor 50 obsahuje polohovací zařízení 51, na kterém se nachází zdroj vibrací 52, který je tvořen dvěma rotačními pohony 521 a 522. Každý rotační pohon (521, 522) obsahuje nosné kolo 525 a ozubená kola 523 resp. 524. Ozubená kola 523 a 524 se nacházejí vůči nosným kolům 525 na protilehlých stranách každého rotačního pohonu 521 resp. 522. S nosnými koly 525 a ozubenými koly 523 a 524 jsou spojeny excentry 526. Vibrátor 50 dále obsahuje zařízení 527 pro vytvoření nebo zrušení mechanické vazby mezi ozubenými koly 523 a 524 obou rotačních pohonů 521 a 522, a to jejich přiblížením nebo oddálením. Když není vytvořena mechanická vazba mezi ozubenými koly 523 a 524, excentry 526 na kolech (523, 524) vykonávají samovolný synchronizovaný rotační pohyb vůči sobě. Vytvořením mechanické vazby se dosáhne možnosti různého svázaného pootočení ozubených kol (523, 524), kdy už nedochází díky této mechanické vazbě k samovolnému synchronizování excentrů 526 na kolech (523, 524). Podstatou mechanické vazby je, že # · » * 9 9 > »

4 9··· · · · * i · ♦ · f » · · · · · · · · ozubené kolo 523 a ozubené kolo 524 jsou v záběru. Polohovací zařízení 51 obsahuje rám 510. který je pomocí pantu 513 spojen s rámem 20. Rám 510 je vyztužen plechem 511 a je na straně protilehlé vůči pantu 513 opatřen kotvícím profilem 512. Vibrátor 50 dále obsahuje prvek 516, který umožňuje posuv vibrátoru 50 ve směru rovnoběžném s rámem 20 a umožňuje po uvolnění spojů (514, 515) vzájemnou změnu natočení vibrátoru 50 vůči rámu 20. Rám 40 je spojen s rámem 30 prostřednictvím dvou párů stojin (401, 402), které slouží pro nastavení vzájemné polohy rámu 30 a rámu 40. Pár stojin 401 je delší než pár stojin 402 a přesahuje tak nad úroveň rámu 20. K horní části páru stojin 401 je připevněna vstupní násypka 71. Rám 40 je opatřen stabilizačními nožkami 404 a prvky 403 pro změnu polohy, dle tohoto příkladu kolečky. Zařízení 1 dále zahrnuje snímač 100, pro snímání obrazu, dle tohoto příkladu přemístitelnou vysokorychlostní kameru, která je určená pro sledování rozložení nebo seskupení částic. Snímač 100 pro snímání obrazu je podle tohoto příkladu přemístitelná vysokorychlostní kamera, určená pro sledování rozložení nebo seskupení částic. Snímač 100 se nachází mimo sledovaný prostor 12, a to z vnější strany jedné ze stěn (602, 603, 604). Dopravník 10 dále obsahuje čtyři hmotnostní snímače 110, přičemž na vstupní straně dělící stěny 601, na vstupní straně spodní stěny 602, na výstupní straně dělící stěny 601 a na výstupní straně spodní stěny 602 se nachází po jednom. Mezi vstupní a výstupní stranou se na horní ploše dělící stěny 601 nacházejí tři snímače 120 pro snímání tlaku. Mezi vstupní a výstupní stranou se na horní ploše spodní stěny 602 nacházejí další tři snímače 120 pro snímání tlaku. Vzájemná vzdálenost mezi snímači (110, 120) je stejná. Dopravník 10 je dále opatřen snímači 130 pro snímání teploty, přičemž snímač 130 pro snímání teploty okolního prostředí se nachází mimo sledovaný prostor 12 a další snímače 130 pro snímání teploty sypké hmoty a plynu vyplňujícího prostor mezi částicemi sypké hmoty se nacházejí těsně nad horním povrchem dělící stěny 601 nebo spodní stěny 602. Dopravník 10 je dále opatřen snímači 140 pro snímání vlhkosti, přičemž snímač 140 pro snímání vlhkosti okolního prostředí se nachází mimo sledovaný prostor 12 a dlaší snímače 140 pro snímání vlhkosti sypké hmoty a vlhkosti plynu vyplňujícího prostor mezi částicemi sypké hmoty se nacházejí těsně nad horním povrchem dělící stěny 601 nebo spodní stěny 602. Dále se ve sledovaném prostoru 12 se nacházejí dva snímače 150 pro snímám zvuku vznikajícího při pohybu částic sypké hmoty, dle tohoto příkladu mikrofony, přičemž jeden z mikrofonů se nachází v prostoru mezi horní stěnou 603 a dělící stěnou 601 a druhý mezi dělící stěnou 601 a spodní stěnou 602. Dopravník 10 je dále opatřen vibračním snímačem 160, snímačem 170 otáček rotačních pohonů 521 a 522, snímačem 180 náklonu vibrátoru 50 vůči prvnímu rámu 20 a tomografickým snímačem 190. Vibrační snímač 160 je spojen s rámem 20. Snímače (110, * · , 10

120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 201) jsou napojeny na vyhodnocovací jednotku 210, která je dále napojená na řídící jednotku 200. Řídící jednotka 200 je opatřena snímačem 201 elektrické energie dodávané do vibrátoru 50, přičemž řídící jednotka 200 plní mimo jiné i funkci snímače 201. Ve sledovaném prostoru 12 se nachází dvanáct prvků 260 pro změnu směru toku a/nebo pro ovlivňování rotace alespoň některých modelových kalibračních částic 254, jejich sestav (255, 256, 257) a částic dopravovaného materiálu, přičemž šest prvků 260 představuje výstupky a prohlubně vytvořené tvarováním horní plochy dělící desky 601, která je podle tohoto příkladu vyměnitelná a šest prvků 260 představuje samostatné útvary příkladně tvaru válce, jehlanu, kvádru, kostky, koule, paraboloidu, hyperboloidu nebo kombinace těchto tvarů nacházejících se na horní ploše spodní stěny 602, se kterou jsou rozebíratelně spojeny a jsou vůči spodní stěně 602 posuvně i rotačně pohyblivé. Na povrchu prvků 260 je umístěno dvanáct snímačů 120 pro snímání tlaku. Pro ovlivňování toku sypké hmoty obsahuje zařízení zdroj 241 tepla, dle tohoto příkladu topné těleso, dále ochlazovací zařízení 242, dle tohoto příkladu klimatizaci, a zdroj 243 elektromagnetického záření, kterým může příkladně být zdroj mikrovlnného záření, zdroj viditelného světla, zdroj ultrafialového nebo zdroj infračerveného záření. Uvnitř sledovaného prostoru 12 se nachází reproduktor, který představuje zdroj 244 zvuku. Do sledovaného prostoru 12, a to mezi spodní stěnu 602 a dělící stěnu 601 je zaústěno zařízení 15 pro dodávku plynného média a zařízení 17 pro dodávku kapalného média. Zařízení (15, 17) jsou opatřena snímači 245. Ve sledovaném prostoru 12 je dále umístěno zařízení 16 pro odběr plynného média a zařízení 18 pro odběr kapalného média, která jsou opatřena snímači 249. Dále se uvnitř žlabu 60 nacházejí zařízení

246 pro zajištění proudění plynu obklopujícího částice, dle tohoto příkladu ventilátor a zdroj

247 magnetického pole. Zařízení 1 dále obsahuje snímač 262 pro snímání proudění plynu obklopujícího částice, snímač 263 pro snímání magnetického pole, snímač 261 pro snímání elektromagnetického vlnění.

Modelové kalibrační kulové částice 254 sypké hmoty vytvářejí prostorová tělesa různých tvarů, například vláknitá tělesa 255, tvořící rovné nebo zakřivené „tyče“, plošná tělesa 256, tvořící rovné nebo zakřivené desky, prostorová tělesa 257 tvaru krychle, kvádru, válce, koule, elipsoidu, jehlanu, kužele, a jejich kombinace. Srovnáním chování reálné sypké hmoty s chováním namodelované sypké hmoty se získají data pro korekci simulačního modelu. Z výsledků sledování různých reálných a modelových sypkých hmot, které jsou mezi sebou vzájemně porovnány v různých podmínkách, se vytvoří databanka údajů, která slouží dále pro návrh reálných vibračních zařízení. Vlastní sledování podle tohoto příkladu zahrnuje současné sledování stejné sypké hmoty rozdělené do dvou dávek, při čemž sypká hmota každé dávky se . 11 · ’ * 4 < 4

-·· ♦· 1 ♦ t « · f. t t pohybuje důsledkem shodných vibrací, avšak v různých geometrických podmínkách. Směr pohybu jednotlivých modelových kalibračních kulových částic 254 sypké hmoty a jejich sestav (255, 256, 257) je ovlivněn výstupky, prohlubněmi a prvky 260 pro změnu směru toku a/nebo pro ovlivňování rotace. Před umísťováním sypké hmoty do sledovaného prostoru 12 se nastaví sklon vibrátoru 50. První dávka sypké hmoty se umístí do vstupního zásobníku 220 a druhá dávka sypké hmoty do vstupního zásobníku 230. Množství obou dávek sypké hmoty ve vstupních zásobnících (220, 230) se sleduje hmotnostními snímači HO. Při otevření výstupu zásobníku 220 se první dávka sypké hmoty přesouvá prostřednictvím násypky 71 na vstup 121 do sledovaného prostoru 12, konkrétně na horní plochu dělící stěny 601. Při otevření výstupu zásobníku 230 se druhá dávka sypké hmoty přesouvá prostřednictvím násypky 72 na vstup 121 do sledovaného prostoru 12, konkrétně na horní plochu spodní stěny 602. Směr a rychlost pohybu jsou ovlivněny směrem a intenzitou vibrací, geometrií dráhy a vlastností sypké hmoty. Vibrace generované vibrátorem 50 se prostřednictvím rámu 20 přenášejí na žlab 60. V důsledku vibrací dochází k přesouvání sypké hmoty ze vstupu 121 do sledovaného prostoru 12 a dále sledovaným prostorem 12 až k výstupu 122. Za účelem sledování chování sypké hmoty za různých podmínek se v průběhu přesouvání sypké hmoty mění amplituda vibrací. V důsledku přítomnosti výstupků, prohlubní a prvků 260 pro změnu směru toku a/nebo pro ovlivňování rotace sypké hmoty na horních plochách dělící stěny 601 nebo spodní stěny 602, dochází při přesouvání sypké hmoty ke změně směru pohybu jednotlivých částic, čímž se mění jejich vzájemné uspořádání. Tlak, kterým působí částice na své okolí, se snímá na stěnách 601 a 602, vymezujících sledovaný prostor 12, a to snímači 120 pro snímám tlaku, které jsou příkladně umístěny na povrchu výstupků, prohlubní a na povrchu prvků 260 pro změnu směru toku a/nebo pro ovlivňování rotace sypké hmoty. Přesouvání sypké hmoty se sleduje pomocí snímače 100 pro snímání obrazu. Sleduje se rozložení nebo seskupení částic, přičemž snímač 100 se v průběhu měření přesouvá do předem určené, nebo aktuálně zjištěné polohy. Tok sypké hmoty ve sledovaném prostoru 12 se dále ovlivňován působením teploty, elektromagnetického vlnění, zejména mikrovlnného záření, viditelného světla, ultrafialového nebo infračerveného záření, působením zvuku, vlhkosti, intenzitou proudění plynu obklopujícího částice, působením magnetického pole a účastí medií obklopujících částice, čímž se ovlivňují kohezní vazby ve sledovaném prostoru. Při průchodu částic sledovaným prostorem 12 se snímají velikosti účinků teploty, elektromagnetického vlnění, zejména mikrovlnného záření, viditelného světla, ultrafialového nebo infračerveného záření, zvuku, vlhkosti, proudění plynu obklopujícího částice, magnetického pole, účasti medií obklopujících částice, a dále se snímá přítomnost vlhkosti »

» 9

ovlivňující kohezní vazby mezi částicemi nacházejícími se ve sledovaném prostoru 12. Kohezní vazby ve sledovaném prostoru 12 lze měnit také přidáváním další tekutiny, příkladně vody, přičemž její přítomnost a průtok se snímá snímačem 140 pro snímání vlhkosti, případně snímačem 245 nebo 249. Po průchodu sledovaným prostorem 12 opouští sypká hmota žlab 60 výstupem 122. První dávka sypké hmoty přesouvající se po dělící stěně 601 padá výsypkou 91 do výstupního zásobníku 240, kde se shromažďuje a druhá dávka sypké hmoty přemísťující se po spodní stěně 602 padá výsypkou 92 do výstupního zásobníku 250. Rozložení hmotnosti sypké hmoty se průběžně sleduje hmotnostním snímači 110, přičemž hmotnostní snímače 110 se nacházejí na pružných prvcích 301. Teplota okolního prostředí, teplota částic sypké hmoty a/nebo plynu vyplňujícího prostor mezi částicemi sypké hmoty se měří snímačem 130 pro snímání teploty. Vlhkost modelových kalibračních kulových částic 254 sypké hmoty, vlhkost plynu vyplňujícího prostor mezi částicemi sypké hmoty a vlhkost okolní atmosféry se měří snímači 140 pro snímání vlhkosti. Informace o chodu vibračního zařízení a informace o průchodu sypké hmoty sledovaným prostorem 12 se zjišťují též pomocí snímačů 150 pro snímání zvuku. Vibrace dopravníku 10 se snímá jedním vibračním snímačem 160, který je v kontaktu se zdrojem vibrací 52. Dále se snímají otáčky prvního rotačního pohonu 521 i druhého rotačního pohonu 522 pomocí snímače 170 otáček. Pomocí dalších tří vibračních snímačů 160 se snímá amplituda vibrací ve třech různých směrech. Elektrická energie dodávaná do vibrátoru 50 se snímá snímačem 201 elektrické energie řídící jednotky 200, která ovládá frekvenčně chod prvního rotačního pohonu 521 i druhého rotačního pohonu 522. Směr vibrací se nastavuje změnou náklonu vibrátoru 50 vůči rámu 20. Charakteristika průběhu amplitudy vibrace v jednotlivých směrech se zvolí nastavením vzájemného pootočení ozubených kol 523 a 524.

Příklad 2

Zařízení 1 podle obrázků 2,4,6,7,9,10,11,12 se liší od zařízení popsaného v příkladu 1 tím, že pružnými prvky 301 jsou místo tlačných pružin pružiny tažné a rám 20 je pomocí těchto pružných prvků 301 zavěšen na konzolích 302 rámu 30. Dále tím, že žlab 60 je tvořen pouze vnějšími stěnami (602, 603, 604) a neobsahuje tak dělící stěnu 601, takže se veškerá sypká hmota přesouvá po spodní stěně 602.

Oba páry stojin (401, 402) jsou určeny pro nastavení vzájemné polohy rámu 20 vůči rámu 30.

Příkladně je nastaven sklon žlabu 60 vůči vodorovné rovině, a to 15 stupňů, přičemž vstup

121 sypké hmoty do sledovaného prostoru 12, je níže než její výstup 122. Se vstupem 121 • · ♦ * · « ♦ · ♦ ⁴ • · · « · «· ' ' · · sypké hmoty do sledovaného prostoru 12 jsou spojeny násypky (71, 72), jejichž ústí se nacházejí nad spodní stěnou 602. S výstupem 122 sypké hmoty ze sledovaného prostoru 12 jsou spojeny výsypka 92 a vstup 111 do dopravního zařízení J_j_, které je dále prostřednictvím výstupu 112 cirkulačně propojeno se vstupními násypkami (71, 72). Pro sledování rovnoměrnosti rozložení částic je dopravník 10 dále opatřen tomografickým snímačem 190. Zařízení 1 podle tohoto příkladu je opatřeno dalšími dvěma snímači 100 pro snímání obrazu, kterými jsou běžné videokamery stabilně umístěné v blízkosti násypky 71 a výsypky 92. Zařízení podle příkladu 2 pracuje stejně jako bylo popsáno v příkladu 1 s tím rozdílem, že sypká hmota je z výstupu 122 ze sledovaného prostoru 12 průběžně dopravována pomocí dopravního zařízení 11 na její vstup 121.

Příklad 3

Zařízení 1 podle obrázků 1,5,6,7,8,10,11,12. Od provedení popsaného v příkladu 1 se liší tím, že dělící stěna 601 je opatřena otvory pro selekci modelových kalibračních kulových částic 254 sypké hmoty na základě jejich velikosti. V tomto případě se sleduje chování sypké hmoty vystavené vibracím, při kterém dochází k rozdělení sypké hmoty na základě velikosti částic na dvě různé frakce. Veškerá sypká hmota se na vstupní straně umístí do násypky 21, ze které je sypká hmota doplňována na horní část dělící stěny 601. Účinkem vibrací se částice sypké hmoty přesouvají od vstupu 121 do sledovaného prostoru 12 až k jeho výstupu 122. Menší modelové kalibrační kulové částice 254 sypké hmoty se při pohybu postupně propadávají na horní část spodní stěny 602, ze které se na výstupu 122 dostávají do výsypky 92 a následně do výstupního zásobníku 250. Částice sypké hmoty, které nepropadly otvory dělící stěny 601 se na výstupu 122 přemísťují do výsypky 91 a následně do výstupního zásobníku 240.

Pro ověřování a validaci celého spektra vibračních dopravníků je konstrukce zařízení 1 rozměrově upravitelná. Díky rozebíratelnému stavebnicovému systému je možno validaci přizpůsobit na daný problém či materiál.

U všech výše uvedených příkladů se po provedení validačního měření naměřené a uložené hodnoty ze snímačů vynesou do srovnávacích tabulek a grafu tak, aby časově korespondovaly s vygenerovanými hodnotami ze simulační metody. Po srovnání hodnot se zkoriguje výpočet simulační metody úpravou vstupních parametrů, provede se nový výpočet, a pokud se vygenerované hodnoty blíží naměřeným hodnotám z reálného validačního zařízení, je možno hodnoty uložit do knihoven dynamického pohybu materiálu, kde jsou připraveny pro optimalizaci vývoje nebo úprav vibračních dopravníků pomocí simulační metody. Pokud se t t t

• 14 ‘ v · ♦

í • ·

Ϊ • · generované hodnoty ze simulační metody neblíží reálným hodnotám z validačního zařízení, tak se korekce a výpočet opakuje.

Průmyslová využitelnost

Vynález lze využít všude tam, kde dochází k modelování mechanických procesů sypkých hmot a zařízení k provádění tohoto způsobu a řeší se korekce matematického modelu chování sypké hmoty vůči reálnému stavu u sypkých hmot s volitelnými vlastnostmi a konstrukce zařízení pro sledování chování sypké hmoty s volitelnými vlastnostmi za různých podmínek. Zejména lze vynález využít k provádění kontrolních a simulačních experimentů, jako jsou simulace procesu dopravy na vibračním dopravníku, simulace proudových a rychlostních polí, simulace interakcí mezi konstrukčními prvky a dopravovanými hmotami, které mají vliv na dopravu vibračními dopravníky a to na příklad pro navrhování dopravních zařízení pro dopravu sypké hmoty s využitím výpočetní techniky.

β · · í ♦ · · itt · · » ·

Seznam vztahových značek

I — zařízení pro modelování mechanických procesů

- validační vibrační dopravník

II - dopravní zařízení

111 - vstup

112 - výstup

- sledovaný prostor

121 - vstup sypké hmoty

122 - výstup sypké hmoty

- zařízení pro dodávku plynného média

- zařízení pro odběr plynného média — zařízení pro dodávku kapalného média

- zařízení pro odběr kapalného média — rám

- rám

301 - pružný prvek

302 - konzole

- rám

401 - první pár stojin

402 - druhý pár stojin

403 - prvky pro změnu polohy

404 - stabilizační nožky — vibrátor — polohovací zařízení

510-rám

511 - plech

512 - kotvící profily

513 - pant

514 - první rozebíratelný spoj

515 - druhý rozebíratelný spoj

516 - prvek umožňující vzájemnou změnu polohy a/nebo vzájemnou změnu natočení vibrátoru vůči prvnímu rámu 20 » » * 4 « » »i 9

4» 4 »9 » -«··· 4» » · 4 ♦« »·· ·· > · ··

- zdroj vibrací

521 - první rotační pohon

522 - druhý rotační pohon

523 - první ozubené kolo

524 - druhé ozubené kolo

525 - nosné kolo

526 - excentr

527 - zařízení pro vytvoření nebo zrušení mechanické vazby

- žlab

601 - průhledná dělící stěna

602 - průhledná spodní stěna

603 - průhledná horní stěna

604 - průhledná boční stěna

- násypka

- násypka

- výsypka — výsypka

100 - snímač obrazu

110 - hmotnostní snímač

120 - snímač tlaku

130 - snímač teploty

140 - snímač vlhkosti

150 - snímač zvuku

160 - vibrační snímač

170 - snímač otáček rotačních pohonů

180 - snímač náklonu vibrátoru vůči rámu 20

190 - tomografícký snímač

200 - řídící jednotka

201 - snímač elektrické energie

210 - vyhodnocovací jednotka

220 - první vstupní zásobník

230 - druhý vstupní zásobník

4 « · « 4 • · » * f ! e • · « » i ·

- výstupní zásobník

- zdroj tepla

- ochlazování zařízení

- zdroj elektromagnetického záření

- zdroj zvuku

- snímač zařízení pro vstup plynného nebo kapalného média obklopujícího částice

- zařízení pro zajištění proudění plynu obklopujícího částice

- zdroj magnetického pole

- snímač zařízení pro odběr plynného nebo kapalného media obklopujících částice

- výstupní zásobník

- zařízení pro zjištění rozložení hmotnosti sypké hmoty

- snímač náklonu dopravníku vůči vodorovné rovině

- snímač zvuku vibrátoru

- modelová kalibrační kulová částice

- vláknité těleso

- plošné těleso

- prostorové těleso

- prvek pro změnu směru toku a/nebo pro ovlivňování rotace částic sypké hmoty

- snímač elektromagnetického vlnění

- snímač proudění plynu obklopující částice

- snímač magnetického pole

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY j -7

   1. Zařízení (Γ) pro modelování mechanických procesů sypkých hmot zahrnující validační vibrační dopravník (10), který je buď opatřený násypkami (71, 72) a výsypkou (92), a ke kterému je připojeno dopravní zařízení (11), kde výstup (112) z dopravního zařízení (11) je veden na vstup do násypky (71) a výstup z výsypky (92) je veden na vstup (111) dopravního zařízení (11) nebo je dopravník (10) opatřený ještě další výsypkou (91), kde k dopravníku (10) jsou z jedné strany připojeny vstupní zásobníky (220, 230) a z druhé strany připojeny výstupní zásobníky (240, 250) a kde výstup ze vstupního zásobníku (220) je veden na vstup do násypky (71), výstup ze vstupního zásobníku (230) je veden na vstup do násypky (72), výstup z výsypky (91) je veden do výstupního zásobníku (240) a výstup z výsypky (92) je veden do výstupního zásobníku (250), přičemž dopravník (10) zahrnuje také žlab (60), vibrátor (50), který je opatřen zdrojem vibrací (52), který je tvořený dvěma pohony (521, 522) a rám (40), který je opatřen stabilizačními nožkami (404), vyznačující se tím, že dopravník (10) dále zahrnuje rám (20^ 9rrámř(30), kde rámy (20,30) jsou spolu spojeny pomocí pružných prvků (301) nebo je rám (30) na obou koncích opatřen konzolemi (302), na

   Aó/lU/ í -ř*O) kterých je rám (20) pomocí pružných prvků (301) zavěšen, rámy (30)40)/jsou spolu spojeny prostřednictvím dvou párů stojin (401, 402) pro nastavení jejich vzájemné polohy, kde pár stojin (401) je delší než pár stojin (402) a přesahuje tak úroveň rámu (20), k horní části páru stojin (401) je připevněna násypka (71) se vstupním zásobníkem (220), rám (40) je spojen s prvky (403) pro změnu polohy, k rámu (20) je připevněn žlab (60) v jehož střední části se nachází sledovaný prostor (12), který je ohraničen průhlednou spodní stěnou (602), průhlednou horní stěnou (603) a dvěma průhlednými bočními stěnami (604), případně je sledovaný prostor (12) rozdělen vodorovně orientovanou průhlednou dělící stěnou (601), násypka (72) je spojena se žlabem (60) ze strany vstupu (121) sypké hmoty do sledovaného prostoru (12), ústí násypky (72) se nachází nad spodní stěnou (602), ústí násypky (71) se nachází buď nad dělící stěnou (601) nebo nad spodní stěnou (602) a výsypka (92), případně i výsypka (91) jsou spojeny se žlabem (60) ze strany výstupu (122) sypké hmoty ze sledovaného prostoru (12), přičemž vibrátor (50) je umístěn na polohovacím zařízení (51), které obsahuje rám (510) vyztužený plechem (511), kde rám (510) je pomocí pantu (513) spojen šrámem (20) a je na straně protilehlé vůči pantu (513) opatřen kotvícím profilem (512), kde kotvící profil (512) je na jednom konci pomocí f ♦ rozebíratelného spoje (515) spojen s polohovacím zařízením (51) a na druhém konci pomocí rozebíratelného spoje (514) spojen šrámem (20) a kde na polohovacím zařízení (51) je umístěn zdroj vibrací (52), jehož pohon (521) obsahuje nosné kolo (525) a ozubené kolo (523), pohon (522) obsahuje nosné kolo (525) a ozubené kolo (524), kde ozubená kola (523, 524) se nacházejí vůči nosným kolům (525) na protilehlých stranách obou pohonů (521, 522), při. čemž jak nosná kola (525) tak i ozubená kola (523, 524) jsou z vnější strany spojena excentry (526), vibrátor (50) dále obsahuje zařízení (527) pro vytvoření» nebo zrušení mechanické vazby mezi koly (523, 524) a prvek (516) pro změnu polohy a/nebo natočení vibrátoru (50) vůči rámu (20), dopravník (10) je dále opatřen nejméně čtyřmi snímači (110) hmotnosti a/nebo nejméně dvěma snímači (120) tlaku a/nebo nejméně dvěma snímači (130) teploty a/nebo nejméně jedním snímačem (140) vlhkosti a/nebo nejméně dvěma snímači (150) zvuku a/nebo snímačem (160) vibrací a/nebo nejméně jedním tomografickým snímačem (190) a/nebo zařízením (251) pro zjištění rozložení hmotnosti sypké hmoty a/nebo nejméně jedním snímačem (252) náklonu dopravníku (10) vůči vodorovné rovině a/nebo nejméně jedním snímačem (253) zvuku vibrátoru, přičemž snímače (110) hmotnosti jsou umístěny na vstupní straně dělící stěny (601), na vstupní straně spodní stěny (602).na výstupní straně dělící stěny (601) a na výstupní straně spodní stěny (602), snímač (120) tlaku je umístěn jak mezi vstupní a výstupní stranou na horní ploše dělící stěny (601), tak i mezi vstupní a výstupní stranou na horní ploše spodní stěny (602), snímače (130)(140) teploty respektive vlhkosti jsou umístěny těsně nad horním povrchem dělící (601) nebo spodní stěny (602), snímače (150) zvuku jsou umístěny jeden v prostoru mezi horní stěnou (603) a dělící stěnou (601) a druhý mezi dělící stěnou (601) a spodní stěnou (602), snímač (160) vibrací je připojen k rámu (20) a zařízení (1) je dále opatřeno nejméně jedním snímačem (100) obrazu, kde snímač (100) obrazuje umístěn mimo sledovaný prostor (12) z vnější strany některé ze stěn (602, 603, 604), dále je zařízení (1) opatřeno snímači (130, 140) pro snímání teploty

   IZ respektive vlhkosti okolního prostředí, snímačem (170) otáček rotačních pohonů, snímačem (180) náklonu vibrátoru (50) vůči rámu (20), přičemž snímače (100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 201) jsou napojeny na vyhodnocovací jednotku (210), která je dále napojena na řídící jednotku (200), přičemž řídící jednotka (200) je opatřena snímačem (201) elektrické energie.

   * «

   Λ Λ « · · · » * » » » ·· i · » «
2. 2. Zařízení (1) pro modelování mechanických procesů sypkých hmot podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve sledovaném prostoru (12) se dále nacházejí prvky (260) pro změnu směru toku a/nebo ovlivňování rotace alespoň některých z modelových kalibračních kulových částic (254) jako takových a/nebo z nich složených vláknitých těles (255) a/nebo plošných těles (256) a/nebo prostorových těles (257) nebo částic dopravovaného materiálu, přičemž jedna polovina prvků (260) představuje výstupky a/nebo prohlubně vytvořené tvarováním horní plochy dělící desky (601) a druhá polovina prvků (260) představuje útvary ve tvaru válce, jehlanu, kvádru, kostky, koule, paraboloidu, hyperboloidu, nebo kombinace těchto tvarů připevněných k horní ploše spodní stěny (602).
3. 3. Zařízení (1) pro modelování mechanických procesů sypkých hmot podle nároku 2, vyznačující se tím, že prvky (260) jsou dále opatřeny snímači (120) tlaku.
4. 4. Zařízení (1) pro modelování mechanických procesů sypkých hmot podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že zařízení (1) dále obsahuje zdroj (241) tepla a/nebo ochlazovací zařízení (242) a/nebo zdroj (243) elektromagnetického záření, případně též snímač (261) elektromagnetického záření.
5. 5. Zařízení (1) pro modelování mechanických procesů sypkých hmot podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dopravník (10) dále obsahuje zdroj (244) zvuku a/nebo zařízení (246) pro zajištění proudění plynu obklopujícího částice a/nebo zdroj (247) magnetického pole a/nebo zařízení (15, 17) a zařízení (16,18) pro dodávku a odběr plynného nebo kapalného média obklopujícího částice, případně též snímač (262) proudění plynu obklopujícího částice, kde zdroj (244) zvuku je umístěn uvnitř sledovaného prostoru (12), zdroj (247) magnetického poleje snímán pomocí nejméně jednoho snímače (263), zařízení (15, 17) jsou opatřeny snímači (245) a zařízení (16, 18) jsou opatřeny snímači (249).
6. 6. Způsob modelování mechanických procesů pomocí zařízení (1) podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že se nejprve s kalibračním standardem a poté s jedním nebo více validovánými materiály provedou následující kroky: do dopravníku (10) se násypkou (71) případně též násypkou (72) přivádí materiál buď z dopravního zařízení (11) nebo ze vstupního zásobníku (220) případně též vstupního zásobníku (230), » · « · '-18- pomocí prvku (516) se nastaví vzájemná poloha a/nebo vzájemné natočení vibrátoru (50) vůči rámu (20), pomocí stojin (401, 402) se nastaví sklon rámu (30) vůči rámu (40), spustí se pohyb vibrátoru (50), pomocí jehož vibrací se materiál dopravuje, případně též mění své vlastnosti, žlabem (60) směrem od násypek (71, 72)

   Λ.· £>?/- do výsypky (92), případně též (91), přičemž materiál z výsypky (92) dopadá buď do výstupního zásobníku (250) nebo prostřednictvím vstupu (111) do dopravního zařízení (11), odkud se prostřednictvím výstupu (112) vrací zpět do násypky (71), případněmateriál dopadá také z výsypky (91) do výstupního zásobníku (240), a během dopravy jsou pomocí snímačů (110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 201, 252, 253) a zařízení (251) měřeny hodnoty mechanicko-fyzikálních veličin, které jsou následně zpracovávány vyhodnocovací jednotkou (210) a pomocí snímače (100) obrazuje skrz průhledné stěny (602, 603, 604) snímán pohyb, z jehož záznamu se vytvoří vektorová mapa rychlostí, přičemž se také provede softwarové modelování dopravovaného materiálu a jeho simulace a po provedení validačního měření se naměřené hodnoty ze snímačů vynesou do srovnávacích tabulek a grafů tak, aby časově korespondovaly s vygenerovanými hodnotami ze simulace, po srovnání hodnot se zkoriguje výpočet vstupních parametrů simulace jejich úpravou, provede se nový výpočet, přičemž se korekce a výpočet opakují tak dlouho, dokud se vygenerované hodnoty neblíží naměřeným hodnotám z reálného validačního dopravníku (10), načež se tyto hodnoty uloží do knihoven dynamického pohybu materiálu a/nebo se použijí pro optimalizaci vývoje nebo úprav vibračních dopravníků.
7. 7. Způsob modelování mechanických procesů pomocí zařízení JJ/ podle nároku 7, vyznačující se tím, že mechanicko-fyzikální vlastnosti se ovlivňují přidáváním plynného a/nebo kapalného média přiváděných do dopravníku (10) pomocí zařízení (15, 17) a/nebo odváděním plynného a/nebo kapalného média z dopravníku (10) pomocí zařízení (16, 18) a/nebo se ovlivňují přiváděním nebo odebíráním energií pomocí zdrojů (241, 243, 244, 247) a/nebo zařízení (242, 246), přičemž se zároveň pomocí snímačů (130,150, 253,261, 262, 263) měří mechanicko-fyzikální vlastnosti.
8. 8. Způsob modelování mechanických procesů pomocí zařízení (fj podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že se alespoň po část dopravní cesty brání validovanému materiálu v pohybu prvky (260), přičemž se zároveň pomocí snímačů (120) umístěných na prvcích (260) měří tlak.