RU2701277C1 - Screw batcher of powders of refractory metals - Google Patents
Screw batcher of powders of refractory metals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701277C1 RU2701277C1 RU2018143461A RU2018143461A RU2701277C1 RU 2701277 C1 RU2701277 C1 RU 2701277C1 RU 2018143461 A RU2018143461 A RU 2018143461A RU 2018143461 A RU2018143461 A RU 2018143461A RU 2701277 C1 RU2701277 C1 RU 2701277C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screw
- powders
- refractory metals
- spiral conveyor
- housing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G33/00—Screw or rotary spiral conveyors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G65/00—Loading or unloading
- B65G65/30—Methods or devices for filling or emptying bunkers, hoppers, tanks, or like containers, of interest apart from their use in particular chemical or physical processes or their application in particular machines, e.g. not covered by a single other subclass
- B65G65/34—Emptying devices
- B65G65/40—Devices for emptying otherwise than from the top
- B65G65/46—Devices for emptying otherwise than from the top using screw conveyors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для подачи порошков тугоплавких металлов и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где требуется прецизионная подача порошков.The invention relates to devices for feeding powders of refractory metals and can be used in various industries where a precision supply of powders is required.
Применение геликоидальных оболочек в качестве транспортных устройств известно со времен Архимеда и широко применяется для перемещения порошкообразных и насыпных грузов. Достоинства и недостатки шнековых транспортных устройств подробно рассмотрены в работах разных авторов [А.О. Спиваковский, В.К. Дьячков // Транспортирующие машины - М. Машиностроение. - 1983]. В зависимости от сопутствующих перемещению груза технологических задач (например, перемешивание) винт шнековых транспортных устройств может быть сплошным, ленточным, лопастным или фасонной формы. Простота устройства, герметичность и небольшие габаритные размеры, сделали шнековые транспортные устройства незаменимыми в промышленном применении. Несмотря на ряд трудностей при расчетах и проектировании шнековой подачи порошков [В.А. Керженцев, Н.В. Перова //Научный вестник НГТУ. - 2015. - Т. 61 - №4 - С. 48-62], некоторые проблемы (эффективность загрузочного отверстия, уплотнение порошка при перемещении др.) удается избегать или минимизировать за счет оригинальных конструкторских решений. Особенно стоить отметить такие параметры как высокий удельный расход энергии, истирание и измельчение груза, повышенный износ винта и корпуса шнека, а в случае фасовки порошков недостатком устройства является низкая точность дозирования и проблемы с обеспечением стабильной работы, вследствие сложности конструкции дозатора. Таким образом, разработка и проектирование шнековых дозаторов порошков является актуальной задачей.The use of helicoidal shells as transport devices has been known since the time of Archimedes and is widely used for moving powdered and bulk cargoes. The advantages and disadvantages of screw transport devices are discussed in detail in the works of various authors [A.O. Spivakovsky, V.K. Dyachkov // Transporting machines - M. Mechanical Engineering. - 1983]. Depending on the technological tasks associated with moving the load (for example, mixing), the screw of the screw conveyor devices can be continuous, tape, blade or shaped. The simplicity of the device, the tightness and small overall dimensions, made the screw conveyor devices indispensable in industrial applications. Despite a number of difficulties in the calculations and design of the auger feed of powders [V.A. Kerzhentsev, N.V. Perova // Scientific Bulletin of NSTU. - 2015. - T. 61 - No. 4 - P. 48-62], some problems (efficiency of the feed opening, powder compaction when moving others) can be avoided or minimized due to original design solutions. It is especially worth noting such parameters as high specific energy consumption, abrasion and shredding of the cargo, increased wear of the screw and the screw housing, and in the case of powder packing, the disadvantage of the device is the low metering accuracy and problems with ensuring stable operation, due to the complexity of the design of the dispenser. Thus, the development and design of screw powder dispensers is an urgent task.
Известно устройство для подачи сыпучего материала из одного аппарата в другой при наличии перепада давления между аппаратами, состоящее из шнека с герметизирующей камерой [М.С. Петров, Э.И. Гольмшток, Р.М. Салихов и др.// Патент РФ №2392044 от 20.06.2010] - аналог. Для устранения изгибающего момента на конце консольного винта шнека, а также для перехода работы шнека от режима «на выработку» к режиму «со слоем»,авторы предложили последние два-три витка шнека выполнять либо двухзаходными, либо с постепенным уменьшением шага винта до 0,6-0,7 от исходного. Недостатком описанного устройства является то, что сыпучий продукт по своей природе не является вакуум-плотной средой, а его чрезмерное уплотнение для герметизации камеры приводит к заклиниваю шнека. Практическая реализация данного технического решения для дозирования порошков тугоплавких металлов привела к быстрому износу отдельных элементов устройства, вследствие забивания шнекового дозатора, комкованию порошка из-за формирования пробок и, в итоге, заклиниваю шнека. Устройство не пригодно для прецизионной подачи порошков тугоплавких металлов.A device for feeding bulk material from one apparatus to another in the presence of a pressure differential between the apparatus, consisting of a screw with a sealing chamber [M.S. Petrov, E.I. Golmshtok, R.M. Salikhov et al. // RF Patent No. 2392044 dated 06/20/2010] - analogue. To eliminate the bending moment at the end of the auger cantilever screw, as well as to switch the auger operation from the “to work out” mode to the “with layer” mode, the authors proposed that the last two or three turns of the auger be performed either two-way or with a gradual decrease in screw pitch to 0, 6-0.7 from the original. The disadvantage of the described device is that the bulk product by its nature is not a vacuum-dense medium, and its excessive sealing to seal the chamber leads to jamming of the screw. The practical implementation of this technical solution for dosing powders of refractory metals has led to rapid wear of individual elements of the device due to clogging of the screw batcher, clumping of the powder due to the formation of plugs and, as a result, jam the screw. The device is not suitable for the precision supply of refractory metal powders.
Известен дозатор шнековый для сыпучих материалов [Ю.А. Отдельное, А.В. Листопад// Патент РФ №132785 от 27.09.2013] - аналог. Авторы своим техническим решением стремились гармонично совместить в одном устройстве эффективность загрузочного отверстия, отсутствие уплотнения порошка при перемещении, производительность и энергоэффективность транспортирования сыпучих материалов. Точного дозирования порошка авторы добиваются уменьшением диаметра разгрузочного патрубка. Однако такое оригинальное решение как конусный шнек и наличие согласующих вырезов на винтовой лопасти, глубина и количество которых должна меняться в зависимости от природы транспортируемого материала (его сыпучести, дисперсности и др.) приводит к тому, что реализация на практике такого дозатора в качестве универсального устройства для промышленного применения попросту невозможна. Основной причиной отказа конусного шнека в работе является его заклинивание, так как невозможно рассчитать теоретически и согласовать на практике для каждого сыпучего материала скорость вращения шнека, количество и глубину вырезов с разными диаметрами шнека у загрузочного отверстия и разгрузочного патрубка. Для точного дозирования порошков тугоплавких металлов такое устройство не пригодно.Known screw doser for bulk materials [Yu.A. Separate, A.V. Leaf fall // RF patent №132785 from 09/27/2013] - analogue. The authors with their technical solution sought to harmoniously combine in one device the efficiency of the loading hole, the lack of powder compaction during movement, the performance and energy efficiency of transporting bulk materials. The authors achieve accurate dosing of the powder by reducing the diameter of the discharge pipe. However, such an original solution as a cone screw and the presence of matching cutouts on a helical blade, the depth and quantity of which should vary depending on the nature of the transported material (its flowability, dispersion, etc.) leads to the fact that the implementation of such a dispenser as a universal device for industrial use is simply not possible. The main reason for the failure of the cone screw in operation is its jamming, since it is impossible to theoretically calculate and coordinate in practice for each bulk material the speed of rotation of the screw, the number and depth of cuts with different diameters of the screw at the loading hole and discharge port. Such a device is not suitable for accurate dosing of powders of refractory metals.
Известен шнековый дозатор для сыпучих материалов [К.И. Колышкин, Б.С. Белицкий, Б.В. Евсеев и др. // Патент РФ №103096 от 27.03.2011] - прототип. В основе устройства лежит шнековый дозатор, дополнительно снабженный пневмо-импульсным устройством (ворошителем), закрепленным на крышке загрузочного бункера. В момент кратковременного выброса воздуха сыпучий продукт приобретает свойство «псевдотекучести» и свободно «затекает» в межвитковую полость шнека, заполняя пустоты между его лопастями. Далее дозируемый продукт попадает в выходной патрубок на запирающую тарелку, закрепленную на валу шнека и под действием центробежной силы через приемную воронку высыпается в упаковочную тару. Однако, при детальном рассмотрении этапов работы прототипа выявляется ряд существенных недостатков, перечисленных ниже. Контроль уровня продукта в загрузочном бункере осуществляется датчиком уровня материала, при этом уровень продукта поддерживается постоянным. Таким образом, для нормальной работы прототипа требуется дополнительное дозирующее устройство, обеспечивающее постоянный уровень продукта, причем по своим характеристикам по точности дозирования дополнительное дозирующее устройство не должно быть хуже прототипа, что существенно усложняет всю технологическую цепочку. Другим недостатком прототипа является то обстоятельство, что в перерывах между пневмоимпульсами межвитковое пространство шнека заполняется сыпучим продуктом не так равномерно, как в условиях «псевдотекучести». Кроме того, сгенерированная пневмоимпульсом ударная волна через выходной патрубок и запирающую тарелку бесконтрольно выдувает сыпучий продукт в упаковочную тару. Точность дозирования как в моменты пневмоимпульса, так и в перерывах между ними грубо нарушается. Прецизионное дозирование порошков тугоплавких металлов таким устройством невозможно.Known screw dispenser for bulk materials [K.I. Kolyshkin, B.S. Belitsky, B.V. Evseev et al. // RF Patent No. 103096 of 03/27/2011] - a prototype. The device is based on a screw batcher, additionally equipped with a pneumatic pulse device (agitator), mounted on the cover of the loading hopper. At the moment of short-term air discharge, the bulk product acquires the “pseudo-fluidity” property and freely “flows” into the inter-turn cavity of the screw, filling the voids between its blades. Next, the dosed product enters the outlet pipe on a locking plate fixed on the screw shaft and is poured into the packaging container through a receiving funnel through a centrifugal force. However, a detailed review of the stages of the prototype reveals a number of significant drawbacks, listed below. Product level control in the loading hopper is carried out by a material level sensor, while the product level is maintained constant. Thus, for the normal operation of the prototype requires an additional metering device that provides a constant level of the product, and in terms of its characteristics in terms of metering accuracy, an additional metering device should not be worse than the prototype, which significantly complicates the entire process chain. Another disadvantage of the prototype is the fact that in the intervals between pneumatic pulses, the inter-turn space of the screw is filled with the bulk product not as uniformly as under "pseudo-fluidity" conditions. In addition, the shock wave generated by the pneumatic pulse through the outlet pipe and the locking plate uncontrollably blows the bulk product into the packaging container. The dosing accuracy both at the moments of the pneumopulse, and in between, is grossly violated. Precision dosing of powders of refractory metals with such a device is impossible.
Задачей настоящего изобретения является разработка шнекового дозатора порошков тугоплавких металлов для применения в установках прецизионной сварки тонколистовых металлов и изготовления деталей сложной геометрической формы электрической дугой в атмосфере защитных газов.The objective of the present invention is to develop a screw batcher of powders of refractory metals for use in installations for precision welding of sheet metals and the manufacture of parts of complex geometric shapes by an electric arc in an atmosphere of protective gases.
Технический результат достигается за счет того, что шнековый дозатор порошков тугоплавких металлов, состоит из загрузочного бункера конической формы, корпуса шнека, выполненного в виде полой трубы, и установленного в нем шнека, а прецизионная подача порошков в технологическую зону осуществляется через промежуточную камеру-ресивер, расположенную под углом к корпусу шнека и снабженную спиральным транспортером, осуществляющим подготовку порошков и передающим вращение шнеку малого диаметра, выполняющему роль дозатора порошков, причем скорости вращения шнеков и спирального транспортера осуществляются от разных приводов и синхронизированы, а рабочие поверхности шнекового дозатора, выполненные из закаленной конструкционной стали были подвергнуты электрохимической полировке.The technical result is achieved due to the fact that the auger batcher of refractory metal powders consists of a conical shaped feed hopper, a screw housing made in the form of a hollow pipe, and a screw installed in it, and the powders are precision fed into the process zone through an intermediate receiver chamber, located at an angle to the auger body and equipped with a spiral conveyor, preparing powders and transmitting rotation of a small diameter screw, acting as a powder dispenser, and The rotational speeds of the screws and the spiral conveyor are carried out from different drives and synchronized, and the working surfaces of the screw batcher made of hardened structural steel were subjected to electrochemical polishing.
На фиг. 1 представлен чертеж шнекового дозатора порошков тугоплавких металлов. Цифрами обозначены:(1) - шнек малого диаметра; (2) - спиральный транспортер; (3) - шнек; (4) - корпус шнека; (5) - загрузочный бункер; (6) - камера-ресивер; (7) - приемная воронка; (8) - крышка.In FIG. 1 is a drawing of a screw batcher of refractory metal powders. The numbers indicate: (1) - a screw of small diameter; (2) - spiral conveyor; (3) - auger; (4) - auger housing; (5) - loading hopper; (6) - camera receiver; (7) - receiving funnel; (8) - cover.
На фиг. 2 представлен шнек 3, спиральный транспортер 2 и шнек малого диаметра 1.In FIG. 2 shows a
Устройство работает следующим образом: порошок тугоплавкого металла засыпают в загрузочный бункер (5), который закрывают крышкой (8); вращением шнека (3) порошок подается в камеру-ресивер (6), где с помощью спирального транспортера (2) порошок, подвергаясь дополнительному ворошению для устранения комкования и равномерного распределения, подается в шнек малого диаметра (1), который благодаря малому шагу винта и малому диаметру осуществляет контролируемую прецизионную подачу порошка через приемную воронку (7) в технологическую зону.The device operates as follows: refractory metal powder is poured into a loading hopper (5), which is closed by a lid (8); by rotating the screw (3), the powder is fed into the receiver chamber (6), where, using a spiral conveyor (2), the powder, undergoing additional tedding to eliminate clumping and uniform distribution, is fed into a small diameter screw (1), which, due to the small pitch of the screw and small diameter provides a controlled precision flow of powder through a receiving funnel (7) into the process zone.
Многие материалы, в том числе порошки тугоплавких металлов, склонны к сводообразованию, с последующим затвердеванием на стенках бункера, корпуса шнека и других рабочих поверхностях дозатора. Для предотвращения этого необходимо, чтобы материал нигде не накапливался и находился в постоянном движении. Для облегчения подачи порошка к шнеку и для малого сопротивления движению порошка рабочие поверхности дозатора были выполнены из закаленной конструкционной стали с последующей электрохимической полировкой поверхности. Твердость молибдена равна 125 НВ; твердость вольфрама - 350 НВ; твердость закаленной стали 40Х - 552 НВ [В.И. Анурьев / Справочник конструктора-машиностроителя // М. - Машиностроение. - 2006.]. Из приведенных данных следует, что рабочие поверхности дозатора не подвержены абразивному износу порошком тугоплавкого металла и не оказывают сопротивления движению порошка. Стоит отметить, что отсутствие ворошителя в загрузочном бункере значительно упрощает конструкцию дозатора.Many materials, including powders of refractory metals, are prone to arch formation, with subsequent solidification on the walls of the hopper, the auger housing and other working surfaces of the dispenser. To prevent this, it is necessary that the material does not accumulate anywhere and is in constant motion. To facilitate the supply of powder to the screw and for low resistance to powder movement, the working surfaces of the dispenser were made of hardened structural steel followed by electrochemical polishing of the surface. The molybdenum hardness is 125 HB; tungsten hardness - 350 HB; hardness of hardened steel 40X - 552 HB [V.I. Anuryev / Reference designer-mechanical engineer // M. - Mechanical Engineering. - 2006.]. From the above data it follows that the working surfaces of the dispenser are not subject to abrasive wear by the powder of refractory metal and do not resist the movement of the powder. It is worth noting that the absence of a tedder in the loading hopper greatly simplifies the design of the dispenser.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018143461A RU2701277C1 (en) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Screw batcher of powders of refractory metals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018143461A RU2701277C1 (en) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Screw batcher of powders of refractory metals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2701277C1 true RU2701277C1 (en) | 2019-09-25 |
Family
ID=68063529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018143461A RU2701277C1 (en) | 2018-12-07 | 2018-12-07 | Screw batcher of powders of refractory metals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2701277C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU532557A1 (en) * | 1975-04-10 | 1976-10-25 | Особое Конструкторское Бюро Института Высоких Температур Академии Наук Ссср | Screw dispenser for feeding powder materials |
SU1771555A1 (en) * | 1990-08-20 | 1992-10-30 | Proizv Ob Voronezhselmash | Batching device for magnetic seed-cleaning machine |
RU103096U1 (en) * | 2010-09-24 | 2011-03-27 | Закрытое акционерное общество "БЕСТРОМ" | SCREW DISPENSER FOR BULK MATERIALS |
RU134634U1 (en) * | 2013-07-09 | 2013-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГБОУ ВПО АЧГАА) | SCREW TYPE MIXER |
EP2415516B1 (en) * | 2010-08-04 | 2014-09-03 | Kraft Foods Group Brands LLC | Apparatus and method for delivery of a dry mixture |
-
2018
- 2018-12-07 RU RU2018143461A patent/RU2701277C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU532557A1 (en) * | 1975-04-10 | 1976-10-25 | Особое Конструкторское Бюро Института Высоких Температур Академии Наук Ссср | Screw dispenser for feeding powder materials |
SU1771555A1 (en) * | 1990-08-20 | 1992-10-30 | Proizv Ob Voronezhselmash | Batching device for magnetic seed-cleaning machine |
EP2415516B1 (en) * | 2010-08-04 | 2014-09-03 | Kraft Foods Group Brands LLC | Apparatus and method for delivery of a dry mixture |
RU103096U1 (en) * | 2010-09-24 | 2011-03-27 | Закрытое акционерное общество "БЕСТРОМ" | SCREW DISPENSER FOR BULK MATERIALS |
RU134634U1 (en) * | 2013-07-09 | 2013-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГБОУ ВПО АЧГАА) | SCREW TYPE MIXER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105964169B (en) | A kind of granular material compares method for mixing than mixing device and its surely calmly | |
EP1411330B1 (en) | High precision metering and/or additioning device, particularly for granular materials | |
JPH0758214B2 (en) | Mechanism for measuring solid substances that flow like liquids | |
CN213036980U (en) | Disk feeder | |
RU2701277C1 (en) | Screw batcher of powders of refractory metals | |
US4316559A (en) | Rotary solids feeder | |
JP2009539731A (en) | Device for conveying material in a dispensing system | |
CN206013948U (en) | Weight-loss type Trace feeder | |
CN109941774A (en) | A kind of multi-channel metering machine | |
JP2015101462A (en) | Feeder | |
US20040173439A1 (en) | Flexible screw feeder/mixer for precision dosing and feeding of particulate systems | |
CN204660891U (en) | Weighing type spiral feedway | |
JP2012184082A (en) | Fixed quantity feeder device of powder and granular material | |
RU2503932C2 (en) | Method for volume dosing of loose materials and device for its realisation | |
KR20140066865A (en) | Apparatus for measuring and mixing materials | |
CN106044278B (en) | A kind of granular material compares discharge method than device for discharging and its surely calmly | |
JP2012041106A (en) | Partition plate of fixed quantity feeder device of powder | |
WO2015053238A1 (en) | Measurement chute device | |
KR101678386B1 (en) | Particulate powder transfer apparatus | |
RU2503606C1 (en) | Screw conveyor | |
CN217172080U (en) | Discontinuous blade screw conveyer and use its batching scale | |
Vislov et al. | A batch feeder for inhomogeneous bulk materials | |
JP2016145782A (en) | Measuring device | |
RU89223U1 (en) | DOSING DEVICE FOR POWDER MATERIALS | |
RU132785U1 (en) | SCREW DISCHARGE FOR BULK MATERIALS |