RU2158217C1 - Loose material hopper - Google Patents
Loose material hopper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2158217C1 RU2158217C1 RU99110464A RU99110464A RU2158217C1 RU 2158217 C1 RU2158217 C1 RU 2158217C1 RU 99110464 A RU99110464 A RU 99110464A RU 99110464 A RU99110464 A RU 99110464A RU 2158217 C1 RU2158217 C1 RU 2158217C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- disks
- hopper
- drive
- disk
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Crushing And Pulverization Processes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для хранения и последующей выдачи трудносыпучих материалов, например молотого мела, склонного к слеживанию и сводообразованию, и может найти применение в строительной и других отраслях народного хозяйства. The invention relates to devices for storage and subsequent issuance of bulk materials, such as ground chalk, prone to caking and arching, and may find application in the construction and other sectors of the economy.
Известно бункерное устройство для сыпучих материалов, содержащее корпус и вмонтированный в его стенки горизонтальный вал, снабженный сводообрушителем, выполненным в виде дисков, на поверхности которых имеются фигурные приливы (Патент ФРГ N 949936, кл. 81e 136, опублик. 1956). A bunker device for bulk materials is known, comprising a housing and a horizontal shaft mounted in its walls, equipped with a shredder made in the form of disks on the surface of which there are curly tides (German Patent No. 949936, class 81e 136, published. 1956).
Однако такое бункерное устройство обеспечивает ограниченную зону сводообрушения. However, such a bunker device provides a limited collapse zone.
Известен также бункер для сыпучих материалов, содержащий корпус и механизм для сводообрушения, включающий горизонтальный вал с закрепленными на нем дисками с отверстиями (Патент Германии N 700090, кл. 81e 136, опублик. 1940). Also known is a hopper for bulk materials, comprising a housing and a mechanism for collapse, including a horizontal shaft with discs mounted on it with holes (German Patent No. 700090, class 81e 136, published. 1940).
В данном устройстве зона рыхления материала расширена. Однако вследствие того, что сводообрушитель установлен вблизи стенки корпуса, его воздействие на свод имеет местное значение. In this device, the loosening zone of the material is expanded. However, due to the fact that the arch breaker is installed near the wall of the body, its effect on the arch is of local importance.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является бункер для сыпучих материалов, содержащий корпус и размещенный в нем сводообрушитель, включающий горизонтальный вал с наклонно установленными дисками и его привод (авт. свид. СССР N 1155512, кл. B 65 D 88/68, 1983). The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a hopper for bulk materials, comprising a housing and a collapsor located in it, including a horizontal shaft with inclined discs and its drive (ed. Certificate of the USSR N 1155512, class B 65 D 88 / 68, 1983).
В рассматриваемом техническом решении бункера для сыпучих материалов сводообрушитель, выполненный в виде приводного вала с наклонно расположенными дисками, обеспечивает удовлетворительную работу при выгрузке и хранении сыпучих материалов, преимущественно с неустойчивыми внутренними связями между частицами материала и невысокой плотностью их упаковки, при этом разгрузка бункера осуществляется при минимальных затратах энергии на побуждение материала к истечению. In the technical solution of the hopper for bulk materials under consideration, the shredder, made in the form of a drive shaft with inclined discs, provides satisfactory operation when unloading and storing bulk materials, mainly with unstable internal bonds between the material particles and low packing density, while the hopper is unloaded minimum energy costs for inducing the material to expire.
Однако в схемно-конструктивном решении механизма сводообрушителя не в полной мере реализуется положительно доминирующий фактор - сдвиговый характер движения рабочих элементов сводообрушителя и, следовательно, геометрические характеристики траектории движения, динамика и направленность силового воздействия наклонно расположенных дисков на материалы, склонные к образованию устойчивых сводов и зависанию. Так, исключение подвижности наклонных дисков в угловых направлениях при вращательном движении сводообрушителя значительно снижает эффективность их динамического воздействия на свод слежавшегося материала и механического разрушения его структурных образований. Существенное влияние на процесс сводообрушения оказывает влажность материалов, склонных к налипанию. However, in the structural design solution of the demolition mechanism, the positively dominant factor is not fully implemented - the shear nature of the movement of the working elements of the demolisher and, therefore, the geometric characteristics of the trajectory of movement, the dynamics and direction of the force of the inclined discs on materials that are prone to the formation of stable arches and freezing . Thus, the exclusion of the mobility of inclined disks in the angular directions during the rotational movement of the shredder significantly reduces the effectiveness of their dynamic effects on the arch of caked material and the mechanical destruction of its structural formations. The moisture content of materials prone to sticking has a significant effect on the collapse process.
Задача предлагаемого изобретения - повысить эффективность сводообрушения перегружаемого материала за счет организации вибрационно-колебательных процессов наклонных дисков горизонтального вала сводообрушителя и силового поля их воздействия на структурно-агрегатные образования материала. The objective of the invention is to increase the efficiency of collapse of overloaded material due to the organization of vibrational-vibrational processes of the inclined disks of the horizontal shaft of the collapsor and the force field of their impact on structurally aggregate formations of the material.
Поставленная задача достигается тем, что в бункере для сыпучих материалов, содержащем корпус и размещенный в нем сводообрушитель, включающий приводной горизонтальный вал с наклонно установленными на нем дисками, согласно изобретению диски установлены на горизонтальном валу с возможностью их колебаний в направлении оси вала посредством дополнительного привода. The problem is achieved in that in a bulk material hopper containing a housing and a casing demounter disposed therein, including a horizontal drive shaft with disks mounted thereon, according to the invention, the disks are mounted on a horizontal shaft with the possibility of oscillation in the direction of the shaft axis by means of an additional drive.
На фиг. 1 показано предлагаемое бункерное устройство, общий вид; на фиг. 2 - горизонтальный вал с дисками и приводами, разрез; на фиг. 3 - кинематическая схема активного рабочего органа - диска. In FIG. 1 shows the proposed bunker device, General view; in FIG. 2 - horizontal shaft with disks and drives, section; in FIG. 3 - kinematic diagram of the active working body - the disk.
Бункер для сыпучих материалов содержит корпус 1 в форме усеченного конуса и размещенный в нем сводообрушитель, включающий горизонтальный вал 2 с установленными на нем дисками 3, при этом вал выполнен полым в виде трубы и снабжен приводом (через шкив 4), а диски снабжены коленчатыми элементами 5. Диски 3 горизонтального вала 2 сводообрушителя установлены наклонно относительно оси вала, то есть их плоскости не совпадают с плоскостью вращения любой точки диска 3, с возможностью колебаний их в направлении оси вала 2 посредством дополнительного привода. Дополнительный привод включает шкив 6, вал 7, пару конических шестерен 8 и 9 с эксцентрично установленной на шестерне 9 осью 10, соединенной посредством шатуна 11 с коленчатыми элементами 5 дисков 3. The bunker for bulk materials contains a truncated cone-shaped housing 1 and a shredder housed therein, including a
В зависимости от физико-механических свойств конкретного сыпучего материала формы и высоты бункера, в последнем могут быть смонтированы несколько сводообрушителей. Depending on the physicomechanical properties of a particular bulk material of the shape and height of the hopper, several shredders can be mounted in the latter.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Материал, загруженный через верхнюю часть бункера с помощью транспортера (не показан) либо иным способом, в начальный период беспрепятственно проходит сводообрушитель и осыпается через выгрузочное окно. По мере увеличения слоя загружаемого в бункер материала происходит его уплотнение и сводообразование. Material loaded through the upper part of the hopper using a conveyor (not shown) or in any other way, in the initial period passes unhindered shredder and crumbles through the discharge window. As the layer of material loaded into the hopper increases, its compaction and arch formation occurs.
При прекращении поступления материала из бункера, что свидетельствует об образовании свода, включают привод (не показан), который через шкив 4 сообщает горизонтально расположенному валу 2 с наклонными дисками 3 вращательное движение. Шкив 6 через вал 7, шестерни 8 и 9, ось 10 и шатун 11 приводит в быстрое колебательное движение диски 3. Таким образом возникает непрерывное переменное изменение угла наклона дисков 3. Upon termination of the flow of material from the hopper, which indicates the formation of the arch, include a drive (not shown), which through the
В процессе вращения вала диски совершают круговые движения по сложной пространственной траектории, в результате чего каждый из дисков торцовой и боковой поверхностями воздействует на уплотнительный или слежавшийся материал в зоне сводообразования. При этом амплитудно-частотный характер угловых колебаний дисков 3 и силовое поле их воздействия способствуют формированию и развитию объемных сдвиговых деформаций в структурно-агрегатных образованиях перегружаемого материала, что позволяет существенно увеличить сводообрушающий эффект. In the process of shaft rotation, the disks make circular motions along a complex spatial path, as a result of which each of the disks by the end and side surfaces acts on the sealing or caking material in the arch formation zone. In this case, the amplitude-frequency nature of the angular vibrations of the
Вследствие непрерывно изменяющего положения плоскостей дисков последние осуществляют одновременно подрезание свода, рыхление материала, захват его порциями и разбрасывание внутри бункера, увеличивая скорость и равномерность истечения сыпучего материала через выгрузное окно бункера. Due to the continuously changing position of the disk planes, the latter simultaneously trim the arch, loosen the material, grab it in portions and scatter inside the hopper, increasing the speed and uniformity of the flow of bulk material through the hopper discharge window.
Из кинематической схемы (фиг. 3) закон движения рабочего органа имеет вид:
Y = Rsin{[φcp+Δφcos(nωt+α0)]cosωt}, (1)
где Y - осевое перемещение отдельно взятой точки диска;
R - радиус диска; φcp - среднеустановочный угол наклона дисков;
Δφ - амплитудный угол колебания диска относительно φcp;
n - число колебаний диска за один оборот вала дополнительного привода, n = (ω2-ω1)/ω1; ; ω2 - частота вращения вала дополнительного привода; ω1 - частота вращения горизонтального вала с наклонно установленными дисками; α0 - фазовый (начальный угол).From the kinematic scheme (Fig. 3) the law of motion of the working body has the form:
Y = Rsin {[φ cp + Δφcos (nωt + α 0 )] cosωt}, (1)
where Y is the axial displacement of a single point on the disk;
R is the radius of the disk; φ cp is the average installation angle of the disks;
Δφ is the amplitude angle of oscillation of the disk relative to φ cp ;
n is the number of disk vibrations per revolution of the additional drive shaft, n = (ω 2 -ω 1 ) / ω 1 ; ; ω 2 - shaft speed of the auxiliary drive; ω 1 - the frequency of rotation of the horizontal shaft with inclined disks; α 0 - phase (initial angle).
В данном случае диск испытывает воздействие двух гармонических колебаний, которые накладываются друг на друга. Первый вид гармонических колебаний характеризуется дифференциальным уравнением
(2)
решением которого получаем закон движения диска:
Y1 = A1cos(ω1t+α01).
Такие гармонические колебания диска будут наблюдаться при вращении горизонтального вала сводообрушителя.In this case, the disk experiences two harmonic oscillations that overlap each other. The first type of harmonic oscillations is characterized by a differential equation
(2)
whose solution we obtain the law of motion of the disk:
Y 1 = A 1 cos (ω 1 t + α 01 ).
Such harmonic oscillations of the disk will be observed during rotation of the horizontal shaft of the shaft breaker.
Второй вид гармонических колебаний будет исходить из самого механизма колебания диска. При этом уравнением его движения является функция вида:
Y2 = A2cos(ω2t+α02),
где A2 = Rsinφ0 - амплитуда колебаний.The second type of harmonic oscillations will come from the very mechanism of oscillation of the disk. Moreover, the equation of its motion is a function of the form:
Y 2 = A 2 cos (ω 2 t + α 02 ),
where A 2 = Rsinφ 0 is the amplitude of the oscillations.
Тогда Y2 = Rsin[φcp+Δφcos(ω2t+α02)]. (4)
В процессе работы сводообрушителя два гармонических колебания диска будут накладываться друг на друга. Суммарный колебательный процесс можно описать уравнением
φ = Rsin{[φcp+Δφcos((ω2-ω1)t+α0)]cosω1t}. (5)
С использованием соотношения n уравнение (5) приобретает форму (1). При этом мы можем получать различные по своему характеру и характеристикам колебательные процессы в зависимости от соотношений: A1 и A2; ω1 и ω2; α01 и α02.
Если разность начальных фаз Δα = (α01-α02) = 0, то при A1 = A2 - суммарное отклонение Y удваивается, а при A1 ≠ A2 суммируется. Если Δα = π и A1 = A2, то оба колебания взаимно уничтожаются. Отсюда следует, что для получения наибольших ускорений и сил инерции первым условием такого колебательного процесса должно быть: Δα = 0; A1 = A2. Отношение частот ω1 и ω2 колебаний учитывается соотношением n. Чем больше n, тем с большей суммарной частотой будет колебаться диск. При ω2 = 2ω1, то есть n = 1, суммарное число колебаний диска будет удваиваться, а характер колебательного процесса останется прежним - гармоническим с тем же периодом. А при ω1 ≠ ω2 и n = 2, 3... наблюдается биение с периодом
T = 2π/(ω1-ω2).
При получении n(n > 3) колебательная система сводообрушителя подвергает слежавшийся материал большим инерционным цикличным и реверсивным нагрузкам. За счет сообщения наклонным диском сводообрушителя пространственных угловых колебаний, реализующих приложение нагрузок к структурно - агрегатным образованиям материала по различным периодически меняющимся направлениям, увеличивается вероятность воздействия их контурных поверхностей на объемную массу материала в направлении, наиболее благоприятном для разрушения свода.Then Y 2 = Rsin [φ cp + Δφcos (ω 2 t + α 02 )]. (4)
During the work of the shredder, two harmonic oscillations of the disk will overlap each other. The total oscillatory process can be described by the equation
φ = Rsin {[φ cp + Δφcos ((ω 2 -ω 1 ) t + α 0 )] cosω 1 t}. (5)
Using the relation n, equation (5) takes the form (1). At the same time, we can obtain oscillatory processes that are different in nature and characteristics, depending on the ratios: A 1 and A 2 ; ω 1 and ω 2 ; α 01 and α 02 .
If the initial phase difference is Δα = (α 01 -α 02 ) = 0, then for A 1 = A 2 the total deviation Y doubles, and for A 1 ≠ A 2 it sums up. If Δα = π and A 1 = A 2 , then both vibrations are mutually annihilated. It follows that to obtain the greatest accelerations and inertia forces, the first condition for such an oscillatory process should be: Δα = 0; A 1 = A 2 . The ratio of the frequencies ω 1 and ω 2 oscillations is taken into account by the ratio n. The larger n, the higher the total frequency the disk will oscillate. When ω 2 = 2ω 1 , that is, n = 1, the total number of disk vibrations will double, and the nature of the oscillation process will remain the same - harmonic with the same period. And for ω 1 ≠ ω 2 and n = 2, 3 ... a beating is observed with a period
T = 2π / (ω 1 -ω 2 ).
Upon receipt of n (n> 3), the oscillating system of the shaft breaker exposes the caked material to large inertial cyclic and reverse loads. Due to the communication by the inclined disk of the cave-breaker of spatial angular vibrations realizing the application of loads to structurally aggregate formations of the material in various periodically changing directions, the likelihood of their contour surfaces affecting the bulk material in the direction most favorable for breaking the arch increases.
Путем изменения переменных величин:
φcp; Δφ; n; ω; R; ωt; α0
можно получить различные по форме колебательные процессы. Это позволяет назначать оптимально-возможные кинематические режимы работы сводообрушителя в зависимости от физико-механических свойств перегружаемости материала, его фракционного состава и агрегатного состояния.By changing the variables:
φ cp ; Δφ; n; ω; R; ωt; α 0
it is possible to obtain oscillatory processes of various shapes. This allows you to assign the optimal possible kinematic modes of operation of the shredder depending on the physicomechanical properties of material overload, its fractional composition and state of aggregation.
Предлагаемое конструктивное решение бункера для сыпучих материалов по сравнению с известным устройством, принятым за прототип, обеспечивает эффективное сводообрушение материалов с низкой сыпучестью и высокой слеживаемостью, вследствие чего повышается производительность выгрузки из бункера при сравнительно небольшой энергоемкости привода. The proposed constructive solution of the hopper for bulk materials in comparison with the known device adopted for the prototype, provides effective collapse of materials with low flowability and high caking, resulting in increased discharge performance from the hopper with a relatively low drive energy consumption.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99110464A RU2158217C1 (en) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | Loose material hopper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99110464A RU2158217C1 (en) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | Loose material hopper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2158217C1 true RU2158217C1 (en) | 2000-10-27 |
Family
ID=20220023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99110464A RU2158217C1 (en) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | Loose material hopper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2158217C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103241483A (en) * | 2013-05-31 | 2013-08-14 | 广西日风能源发展有限公司 | Anti-bridging storage bin |
CN104308996A (en) * | 2014-10-28 | 2015-01-28 | 徐州徐工施维英机械有限公司 | Rotary arch breaking mechanism and concrete mixing station |
-
1999
- 1999-05-17 RU RU99110464A patent/RU2158217C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103241483A (en) * | 2013-05-31 | 2013-08-14 | 广西日风能源发展有限公司 | Anti-bridging storage bin |
CN104308996A (en) * | 2014-10-28 | 2015-01-28 | 徐州徐工施维英机械有限公司 | Rotary arch breaking mechanism and concrete mixing station |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2501608C2 (en) | Vibratory mill | |
RU2158217C1 (en) | Loose material hopper | |
US2374663A (en) | Method of and apparatus for conveying | |
US3211388A (en) | Crusher with reciprocating movement | |
RU2532235C2 (en) | Vibration transporting machine | |
CN206567225U (en) | The fertile production automation packaging screening plant of system | |
US4257648A (en) | Non-resonant cyclic drive system employing rectification of the cyclic output | |
US3473741A (en) | Method and apparatus for rock crushing utilizing sonic wave action | |
US2702633A (en) | Vibrating trommel screen | |
RU2257266C1 (en) | Vibration crusher | |
RU2323148C1 (en) | Powder material hopper | |
RU2250188C1 (en) | Loose material hopper | |
RU2066289C1 (en) | Hopper for loose materials | |
RU2064425C1 (en) | Loose material hopper | |
RU2043275C1 (en) | Hopper for loose materials | |
RU2161587C1 (en) | Hopper for loose materials | |
RU2326797C1 (en) | Hopper for bulk materials | |
RU179599U1 (en) | Bulk Hopper | |
RU95649U1 (en) | BUNKER FOR BULK MATERIALS | |
CN112207996B (en) | Stifled device and material mixing equipment are prevented to feed bin | |
US2911160A (en) | Vibrating grinding mill having a means for preventing grinding media tracking and excessive mill wear | |
SU1155512A1 (en) | Hopper | |
RU2691316C1 (en) | Machine for grinding seeds | |
RU2062742C1 (en) | Hopper for loose material | |
RU2125913C1 (en) | Vibration exciter |