CZ27421U1 - Zařízení pro modelování mechanických procesů sypkých hmot - Google Patents

Description

Technické řešení se týká zařízení pro modelování procesů sypkých materiálů a řeší korekci konstrukce zařízení pro sledování chování sypké hmoty s volitelnými vlastnostmi za různých podmínek. Zejména se týká navrhování dopravních zařízení pro dopravu sypké hmoty s využitím výpočetní techniky.

Stav techniky

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 chování 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.

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.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody řeší zařízení pro modelování mechanických procesů sypkých hmot. 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 jev 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 vjednom 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 do- 1 CZ 27421 Ul právního 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 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 tři 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.

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 řešení 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 řešení je u provozních zařízeních zlepšení ekonomiky provozu a snížení spotřeby energie potřebné pro pohony, dále snížení hlučnosti a snížení opotřebení funkčních částí zařízení.

Objasnění výkresů

Obrázek 1 znázorňuje schéma příkladného provedení zařízení podle příkladu 1.

Obrázek 2 znázorňuje schéma příkladného provedení zařízení podle příkladu 2.

-2CZ 27421 Ul

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.

Příklady provedení

Příklad 1

Zařízení pro modelování mechanických procesů sypkých hmot podle příkladu 1, viz. obrázky 1, 3, 6, 7, 8, 10, 11, 12, pro sledování chování sypké hmoty sestává z modelových kalibračních kulových částic 254 seskládaných do vláknitých těles 255, plošných těles 256 nebo prostorových těles 257 vystavených vibracím na vodorovné rovině. Zařízení zahrnuje 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 spodní stěnou 602. homí stěnou 603 a dvěma bočními stěnami 604, které jsou průhledné. Uvnitř sledovaného prostoru 12 se nachází jedna vodorovně orientovaná dělící stěna 601. Se vstupem 121 sypké hmoty do sledovaného prostoru 12 je spojeno zařízení 13 pro dodávku sypké hmoty a s výstupem 122 sypké hmoty ze sledovaného prostoru 12 je spojeno zařízení 14 pro odebírání sypké hmoty. Zařízení 13 pro dodávku sypké hmoty obsahuje první vstupní násypku 71, jejíž ústí se nachází nad dělící stěnou 601 a druhou vstupní násypku 72, jejíž ústí se nachází nad spodní stěnou 602. Zařízení 13 pro dodávku sypké hmoty dále obsahuje zařízení 19 pro shromažďování sypké hmoty tvořené prvním a druhým vstupním zásobníkem 220 a 230, přičemž výstup prvního vstupního zásobníku 220 se nachází nad první vstupní násypkou 71 a výstup druhého vstupního zásobníku 230 se nachází nad druhou vstupní násypkou 72. S výstupem 122 sypké hmoty ze sledovaného prostoru 12 je spojeno zařízení 14 pro odebírání sypké hmoty tvořené první výstupní výsypkou 91 a druhou výstupní výsypkou 92, na které navazuje zařízení 19 pro shromažďování sypké hmoty tvořené prvním výstupním zásobníkem 240 a druhým výstupním zásobníkem 250, přičemž výstup první výstupní výsypky 91 se nachází nad prvním výstupním zásobníkem 240 a výstup druhé výstupní výsypky 92 se nachází nad druhým výstupním zásobníkem 250. Zařízení podle vynálezu obsahuje tři nad sebou se nacházející rámy a to první rám 20, druhý rám 30, a třetí rám 40, přičemž všechny rámy 20, 30 a 40 jsou orientovány vodorovně. Na prvním rámu 20 se nachází těleso 60, vymezující sledovaný prostor 12. Těleso 60 tvoří dvojitý tubus obdélníkového průřezu sestávající ze spodní stěny 602 homí stěny 603 a dvou bočních stěn 604. Uvnitř tubusu se nachází dělící stěna 601, která je se spodní stěnou rovnoběžná a rozděluje sledovaný prostor 12 na dvě části. S tělesem 60 je ze strany vstupu 121 sypké hmoty do sledovaného prostoru 12 spojena druhá vstupní násypka 72, jejíž ústí se nachází těsně nad spodní stěnou 602. Druhý rám 30 je s prvním rámem 20 spojen čtyřmi pružnými prvky 301, v tomto příkladu tlačnými pružinami. První rám 20 je v mechanické vazbě s vibrátorem 50 uskutečněné prostřednictvím pantu 513. Vibrátor 50 je opatřen snímačem 180 náklonu vibrátoru 50 vůči

-3CZ 27421 Ul prvnímu 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 a 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. Podstatou mechanické vazby je, že první ozubené kolo 523 a druhé ozubené kolo 524 jsou v záběru. Polohovací zařízení 51 obsahuje čtvrtý rám 510, který je pomocí pantu 513 spojen s prvním rámem 20. Čtvrtý rám 510 ie vyztužen plechem 511 a je na straně protilehlé vůči pantu 513 opatřen kotvícím profilem 512. Jedna strana pantu 513 je spojena s prvním rámem 20 prostřednictvím prvního rozebíratelného spoje 514. Volný konec kotvícího profilu 512 je spojen s prvním rámem 20 pomocí druhého rozebíratelného spoje 515. První rozebíratelný spoj 514 a druhý rozebíratelný spoj 515 tvoří prvek 516 pro vzájemnou změnu polohy a/nebo pro vzájemnou změnu natočení vibrátoru 50 vůči prvnímu rámu 20. Třetí rám 40 je spojen s druhým rámem 30 prostřednictvím prvního prvku 401 a druhého prvku 402 pro nastavení vzájemné polohy druhého rámu 30 a třetího rámu 40. Každý z prvků 401 a 402 je tvořen dvěma stojinami, přičemž stojiny tvořící první prvek 401 jsou delší a přesahují nad úroveň prvního rámu 20. Khomí části prvního prvku 401 je připevněna první vstupní násypka 71 s prvním vstupním zásobníkem 220. Třetí rám 40 je spojen se stabilizačními nožkami 403 a prvky 404 pro změnu polohy, příkladně kolečky. Zařízení dále obsahuje snímače 100, 110, 120, 130, 140 a 150 pro sledování fyzikálních atributů sypké hmoty, kterými jsou snímač 100 pro snímání obrazu, hmotnostní snímače 110, snímače 120 pro snímání tlaku, snímač 130 pro snímání teploty, snímač 140 pro snímání vlhkosti, snímač 150 pro snímání zvuku, kterým je mikrofon, tomografický snímač 190 a snímač 249 pro snímání dodávky a/nebo odběru media obklopujícího částice. Snímač 100 pro snímání obrazu je podle tohoto příkladu přemístitelná vysokorychlostní kamera, určená pro sledování rozložení nebo seskupení částic. Snímač 100 pro snímání obrazu se nachází mimo sledovaný prostor 12, a to z vnější strany jedné ze stěn 602, 603 a 604. Zařízení 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 homí ploše dělící stěny 601 nacházejí tři snímače 120 pro snímání tlaku. Mezi vstupní a výstupní stranou se na homí ploše spodní stěny 602 nacházejí další tři snímače 120 pro snímání tlaku. Vzájemná vzdálenost mezi snímači Π0, 120 je stejná. Ke sledování teploty slouží snímače 130 pro snímání teploty, přičemž snímač 130 pro snímání teploty okolního prostředí se nachází mimo sledovaný prostor 12 a snímače 130 pro snímání teploty sypké hmoty a plynu vyplňujícího prostor mezi modelovými kalibračními kulovými částicemi 254 sypké hmoty se nacházejí těsně nad homím povrchem dělící stěny 601 nebo spodní stěny 602. Dále je zařízení vybaveno snímači 140 pro snímám vlhkosti, přičemž snímač 140 pro snímání vlhkosti okolního prostředí se nachází mimo sledovaný prostor 12 a snímače 140 pro snímání vlhkosti sypké hmoty a vlhkosti plynu vyplňujícího prostor mezi modelovými kalibračními kulovými částicemi 254 sypké hmoty se nacházejí těsně nad homím povrchem dělící stěny 601 nebo spodní stěny 602. Ve sledovaném prostoru 12 se nacházejí dva snímače 150 pro snímání zvuku vznikajícího při pohybu částic sypké hmoty, příkladně mikrofony, přičemž jeden z mikrofonů se nachází v prostoru mezi homí stěnou 603 a dělící stěnou 601 a druhý mezi dělící stěnou 601 a spodní stěnou 602. Zařízení dále obsahuje snímače 160, 170, 180, 201, 100 a 150 pro snímání chodu vibračního zařízení, kterými jsou vibrační snímač 160, snímač 170 otáček rotačních pohonů 521 a 522 vibrátoru 50, kterým je každý z rotačních pohonů 521, 522 vybaven a snímač 180 náklonu vibrátoru 50 vůči prvnímu rámu 20 a dále snímač 100 pro snímání obrazu, příkladně vysokorychlostní kamera, pro snímání chodu vibrátoru_50 a snímač 150 pro snímání zvuku, příkladně mikrofon. Vibrační snímač 160 ie spojen s prvním rámem 20. Všechny snímače 160, 170, 180, 201, 100 a 150 jsou napojeny na vyhodnocovací jednotku 210, která je dále napojená na řídící jednotku 200, přičemž řídící jednotka 200, která je určena i jako snímač 201 elektrické energie dodávané do vibrátoru 50. Ve sledovaném prostoru 12 se nachází dvanáct prvků 260 pro změnu směru toku a/nebo pro ovlivňování rotace alespoň některých modelových kalibračních částic 254 a to vláknitých tě-4CZ 27421 Ul les 255, plošných těles 256 a prostorových těles 257, přičemž šest prvků 260 pro změnu směru toku a/nebo pro ovlivňování rotace částic sypké hmoty představuje výstupky a prohlubně vytvořené tvarováním horní plochy dělící desky 601, která je podle tohoto příkladu vyměnitelná a šest prvků 260 pro změnu směru toku a/nebo pro ovlivňování rotace představující 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 spojena. Prvky 260 pro změnu směru toku sypké hmoty a/nebo pro ovlivňování rotace modelových kalibračních kulových částic 254 sypké hmoty představují samostatné útvary, které jsou vůči spodní stěně 602 posuvně i rotačně pohyblivé. Zařízení obsahuje dvanáct snímačů 120 pro snímání tlaku, které jsou umístěny po jednom na povrchu útvarů, na povrchu výstupků a na povrchu prohlubní.

Zařízení obsahuje zdroj 241 tepla, dle tohoto příkladu topné těleso, dále ochlazovací zařízení 242, příkladně 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 zaústěna sprchovací růžice, která je součástí zařízení 245 pro ovlivňování vlhkosti. Dále se uvnitř tělesa 60 nacházejí zařízení 246 pro zajištění proudění plynu obklopujícího částice, zdroj 247 magnetického pole, zařízení 248 pro dodávku a/nebo odběr medií obklopujících částice. Zařízení dále obsahuje neznázoměné snímače, dle tohoto příkladu snímač pro snímání proudění plynu obklopujícího částice, snímač pro snímání magnetického pole, snímač pro snímání elektromagnetického vlnění, kterým může být mikrovlnné záření, viditelné světlo, ultrafialové nebo infračervené záření.

Příklad 2

Zařízení podle příkladu 2, viz. obrázky 2, 4,6,7,9,10,11,12, se liší od zařízení popsaného v příkladu 1 tím, že pružné prvky 301 jsou tažné pružiny a první rám 20 je pomocí těchto pružných prvků 301 zavěšen na druhém rámu 30. Dále tím, že těleso 60 neobsahuje dělící stěnu 601, takže se veškerá sypká hmota přesouvá po spodní stěně 602.

První a druhý prvek 401, resp. 402 jsou určeny pro nastavení vzájemné polohy prvního rámu 20 vůči druhému rámu 30. Příkladně je nastaven sklon tělesa 60 vůči vodorovné rovině, a to 15 stupňů, přičemž vstup 121 sypké hmoty do sledovaného prostoru 12, je níže než její výstup 122. Zařízení podle tohoto příkladu dále neobsahuje vstupní a výstupní zásobníky 220, 230, 240 a 250, místo kterých je zařízení doplněno o dopravní zařízení H, jehož vstup 111 je spojen s výstupem 122 sypké hmoty ze sledovaného prostoru 12 a jehož výstup 112 je spojen se vstupem 121 sypké hmoty do sledovaného prostoru 12. Konkrétně je vstup 111 spojen s výstupem výstupní násypky 90, a jejíž výstup 112 je spojen se vstupem vstupní násypky 70. Pro sledování rovnoměrnosti rozložení částic je zařízení dále doplněno tomografickým snímačem 190. Zařízení podle tohoto příkladu je doplněno dalšími dvěma snímači 100 pro snímání obrazu, kterými jsou běžné videokamery stabilně umístěné v blízkosti vstupní násypky 70 a výstupní výsypky 90. Zařízení podle příkladu 2 dále obsahuje prvek umožňující vzájemnou změnu polohy a/nebo vzájemnou změnu natočení vibrátoru 50 vůči prvnímu rámu 20 v průběhu konkrétního sledování chování sypké hmoty. Příklad 3

Příkladné provedení podle tohoto příkladu 3, viz. obrázky 1, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, se liší od příkladného provedení popsaného v příkladu 1 tím, že dělící stěna 601 ie opatřena otvory pro selekci modelových kalibračních kulových částic 254 sypké hmoty na základě jejich velikosti. Průmyslová využitelnost

Zařízení lze využít všude tam, kde dochází k modelování mechanických procesů sypkých hmot.

Zařízení řeší 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 technické řešení využít k provádění kontrolních a simulačních experimentů, jako jsou simulace procesu dopravy na vibračním do-5CZ 27421 Ul právníku, 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.

Claims (23)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. 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, vyznačující se tím, 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 (251) pro zjištění rozložení hmotnosti sypké hmoty, snímač (120) pro snímání tlaku, kterým působí nejméně jedna částice sypké hmoty na své okolí a nejméně jeden snímač ze skupiny: snímač (130) pro snímání teploty okolního prostředí, snímač (130) pro snímání teploty částic sypké hmoty, snímač (130) pro snímání teploty plynu vyplňujícího prostor mezi částicemi sypké hmoty, snímač (140) pro snímání vlhkosti částic sypké hmoty, snímač (140) pro snímání vlhkosti plynu vyplňujícího prostor mezi částicemi sypké hmoty, snímač (150) pro snímání zvuku emitovaného nejméně vjednom místě sledovaného prostoru (12) 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 (252) náklonu vibrátoru (50) vůči vodorovné rovině, snímač náklonu (180) vibrátoru (50) vůči rámu (20, 30, 40) snímač elektrické energie dodávané do vibrátoru (50), snímač (253) zvuku vibrátoru (50).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že se vstupem (121) sypké hmoty do sledovaného prostoru (12) je spojeno zařízení (13) pro dodávku sypké hmoty a/nebo s výstupem (122) sypké hmoty ze sledovaného prostoru (12) je spojeno zařízení (14) pro odebírání sypké hmoty.
3. 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že se vstupem (121) sypké hmoty do sledovaného prostoru (12) a/nebo s výstupem (122) sypké hmoty ze sledovaného prostoru (12) je spojeno zařízení (19) pro shromažďování sypké hmoty.
4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že výstup (122) sypké hmoty ze sledovaného prostoru (12) je spojen se vstupem (121) sypké hmoty do sledovaného prostoru (12) prostřednictvím dopravního zařízení (11), přičemž vstup (111) dopravního zařízení (11) je spojen s výstupem (122) sypké hmoty ze sledovaného prostoru (12) a výstup (112) dopravního zařízení (11) je spojen se vstupem (121) sypké hmoty do sledovaného prostoru (12).
5. 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve sledovaném prostoru (12) se nachází nejméně jeden prvek (260) pro změnu směru toku a/nebo pro ovlivňování rotace alespoň některých částic sypké hmoty.
6. 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že nejméně jeden prvek (260) pro změnu směru toku a/nebo pro ovlivňování rotace alespoň některých částic sypké hmoty se nachází na nejméně jedné stěně (601, 602, 603, 604) vymezující sledovaný prostor (12).
7. 7. Zařízení podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že nejméně jeden prvek (260) pro ovlivňování směru toku sypké hmoty a/nebo pro ovlivňování rotace částic sypké hmoty je vůči nejméně jedné stěně (601, 602, 603, 604) posuvně a/nebo rotačně pohyblivý.
8. 8. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvnitř sledovaného prostoru (12) se nachází nejméně jedna dělící stěna (601).

   -6CZ 27421 Ul
9. 9. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vibrátor (50) obsahuje polohovací zařízení (51), na kterém se nachází zdroj vibrací (52).
10. 10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že zdroj vibrací (52) je tvořen nejméně jedním rotačním pohonem (521, 522) spojeným s nejméně jedním excentrem (526).
11. 11. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že vibrátor (50) dále obsahuje zařízení (527) pro vytvoření, nebo zrušení mechanické vazby mezi ozubenými koly (523, 524) nejméně dvou zdrojů vibrací (52).
12. 12. Zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím, že vibrátor (50) je s prvním rámem (20) spojen prostřednictvím prvku (516) umožňujícího vzájemnou změnu polohy a/nebo vzájemnou změnu natočení vibrátoru (50).
13. 13. Zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že prvek (516) umožňující vzájemnou změnu polohy a/nebo vzájemnou změnu natočení vibrátoru (50) vůči prvnímu rámu (20) představuje rozebíratelný spoj (514, 515).
14. 14. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje nejméně jeden rám (20,30,40) přičemž na prvním rámu (20) se nachází těleso (60), jehož nejméně jedna stěna (602) vymezuje sledovaný prostor (12) a druhý rám (30), který je s prvním rámem (20) spojen nejméně jedním pružným prvkem (301) a dále je první rám (20) v mechanické vazbě s vibrátorem (50).
15. 15. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že první rám (20) je v mechanické vazbě s vibrátorem (50), přičemž polohovací zařízení (51) je spojeno s prvním rámem (20) prostřednictvím prvku (516) umožňující vzájemnou změnu polohy a/nebo vzájemnou změnu natočení vibrátoru (50) vůči prvnímu rámu (20).
16. 16. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že třetí rám (40) je spojen s druhým rámem (30) prostřednictvím nejméně jednoho prvku (401, 402).
17. 17. Zařízení podle nároku 14 nebo 16, vyznačující se tím, že druhý rám (30) nebo třetí rám (40) je opatřen stabilizačními nožkami (403) pro fixaci k základu a/nebo kolečky (404).
18. 18. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že dále obsahuje nejméně jednu násypku (70, 71, 72) a/nebo nejméně jeden zásobník (220, 230), přičemž nejméně jedna násypka (70, 71, 72) a/nebo nejméně jeden zásobník (220, 230) je spojen s rámem (20, 30, 40).
19. 19. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zařízením pro sledování rozložení částic nebo pro sledování seskupení částic je snímač (100) pro snímání obrazu.
20. 20. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zařízením pro sledování rozložení částic nebo pro sledování seskupení částic je průmyslový tomograf (190).
21. 21. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje nejméně jedno zařízení pro ovlivňování toku sypké hmoty ze skupiny: zdroj (241) tepla, ochlazovací zařízení (242), zdroj (243) elektromagnetického záření, zejména mikrovlnného záření, viditelného světla, ultrafialového nebo infračerveného záření, zdroj (244) zvuku, zařízení (245) pro ovlivňování vlhkosti, zařízení (246) pro zajištění proudění plynu obklopujícího částice, zdroj (247) magnetického pole, zařízení (248) pro dodávku a/nebo odběr media obklopujícího částice.
22. 22. Zařízení podle nároku 1 nebo 21, vyznačující se tím, že obsahuje nejméně jeden snímač ze skupiny: snímač (261) pro snímání elektromagnetického vlnění, zejména mikrovlnného záření, viditelného světla, ultrafialového nebo infračerveného záření, snímač (150) pro snímání zvuku, snímač (140) pro snímání vlhkosti, snímač (262) pro snímání proudění plynu obklopujícího částice, snímač (263) pro snímání magnetického pole, snímač (249) pro snímání dodávky a/nebo odběru media obklopujícího částice, snímač pro sledování dodávky a/nebo odebírání média ovlivňující kohezní vazby ve sledovaném prostoru.

    -7CZ 27421 Ul
23. 23. Zařízení podle nároků laž22, vyznačující se tím, že na řídící jednotku (200) je napojena vyhodnocovací jednotka (210), vstup plynného média (15), výstup plynného média (16), vstup kapalného média (17), výstup kapalného média (18), snímač elektrické energie (201) a vibrátor (50) umístěný na validačním vibračním dopravníku (10).

    12 výkresů

    Seznam vztahových značek:

    10 - validační vibrační dopravník

    11 - dopravní zařízení

    111 - vstup

    112 -výstup

    12 - sledovaný prostor

    121 - vstup sypké hmoty

    122 - výstup sypké hmoty

    13 - zařízení pro dodávku sypké hmoty

    14 - zařízení pro odebírání sypké hmoty

    15 - vstup plynného média

    16 - výstup plynného média

    17 - vstup kapalného média

    18 - výstup kapalného média

    19 - zařízení pro shromažďování sypké hmoty

    20 - první rám

    30 - druhý rám

    301 - pružný prvek

    40 - třetí rám

    401 -první prvek

    402 - druhý prvek

    403 - stabilizační nožky

    404 - kolečka

    50 - vibrátor

    51 - polohovací zařízení

    510 -čtvrtý 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 50 vůči prvnímu rámu 20

    52 - 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

    60 - těleso

    601 -dělící stěna

    602 - spodní stěna

    603 - homí stěna

    604 - boční stěna

    70 - vstupní násypka

    71 - první vstupní násypka

    72 - druhá vstupní násypka

    90 - výstupní výsypka

    91 - první výstupní výsypka

    -8CZ 27421 Ul

    92 - druhá výstupní výsypka

    100 - snímač pro snímání obrazu (vysokorychlostní kamera)

    110 - hmotnostní snímač

    120 - snímač pro snímání tlaku (tenzometr)

    130 - snímač pro snímám teploty

    140 - snímač pro snímání vlhkosti

    150 - snímač pro snímání zvuku (mikrofon)

    160 - vibrační snímač

    170 - snímač otáček rotačních pohonů

    180 - snímač náklonu vibrátoru 50 vůči prvnímu rámu 20

    190 - tomografický snímač

    200 - řídící jednotka (frekvenční měnič)

    201 - snímač elektrické energie

    210 - vyhodnocovací j ednotka (PC)

    220 - první vstupní zásobník

    230 - druhý vstupní zásobník

    240 - první výstupní zásobník

    241 - zdroj tepla (topné těleso)

    242 - ochlazování zařízení (klimatizace)

    243 - zdroj elektromagnetického záření

    244 - zdroj zvuku (ultrazvuku)

    245 - zařízení pro ovlivňování vlhkosti

    246 - zařízení pro zajištění proudění plynu obklopujícího částice

    247 - zdroj magnetického pole

    248 - zařízení pro dodávku a/nebo odběru medií obklopujících částice

    249 - snímač pro snímání dodávky a/nebo odběru media obklopujících částice

    250 - druhý výstupní zásobník

    251 - zařízení pro zjištění rozložení hmotnosti sypké hmoty

    252 - snímač náklonu vibrátoru 50 vůči vodorovné rovině

    253 - snímač zvuku vibrátoru

    254 - modelová kalibrační kulová částice

    255 - vláknité těleso

    256 - plošné těleso

    257 -- prostorové těleso

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

    261 - snímač pro snímání elektromagnetického vlnění

    262 - snímač pro snímání proudění plynu obklopující částice

    263 - snímač pro snímání magnetického pole.