SU1744004A1 - Способ сводообрушени сыпучего материала и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к разгрузочно-погрузочным работам различных сыпучих материалов и может быть использовано в промышленности строительных и дорожных материалов, в химиче- ской, горнообрабатывающей и др. Сущность изобретени : способ сводообру- шени  сыпучего материала в бункерах заключаетс  в воздействии на материал импульсными ударнымм волнами, которые создают путем выгибани  рабочей пластины с периодом 0,006-0,142 с под действием электромагнита мощностью 200-13200 кгс. катушка которого соединена с аппаратом автоматического управлени , состо щим из магнитного контроллера, блока управлени  и электромагнитного реле. Способ сводооб- рушени  сыпучего материала в бункерах осуществл ют жестко установленным на опоре индуктором, представл ющим собой размещенный в установленном на основании каркасе 2 электромагнит, сердечник которого состоит из расположенных соосно один за другим с регулируемым зазором полых цилиндров 3 - неподвижного, частично размещенного в катушке 1 и жестко закрепленного посредством резьбы в основании, с электроконтактами и отверстием соответственно на наружном и внутреннем торцах и подвижного, свободно и частично размещенного в катушке 1, со стержнем 4, со стержнем 4, имеющим на свободном конце токопровод щую шину 5, расположенную в полости неподвижного цилиндра 3, и п той дл  креплени  к рабочей пластине соответственно на внутреннем и наружном торцах. Рабоча  пластина снабжена бортиками каждый из которых состоит из двух планок, укрепленных соответственно на пластине и стенках бункера, и соедин ющего их гофро- петлевого элемента. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл. сл с 2 о о 4

Description

Изобретение относитс  к разгрузочно- погрузочным работам различных сыпучих материалов, а также транспортированию и подаче их в агрегат тепловой обработки, например сушильный, и может быть использовано в промышленности строительных и дорожных материалов, в химической, горнообрабатывающей и др.

Известен способ очистки поверхностей от различного рода отложений заключающийс  в том, что очищаемую поверхность подвергают действию упругой деформации, осуществл емой путем возбуждени  в ней одиночных механических импульсов длительностью не более 0,01 с, разделенных паузами, превышающими длительность импульса по крайней мере в дес ть раз, с амплитудой колебани , не превышающей значени , при котором механические напр жени  в очищаемой поверхности достигают предела усталости или предела циклической прочности.

Недостаток этого способа заключаетс  в ограниченности его применени , так как упруга  деформаци  при раст жении (сжатии ) пр мо пропорциональна силе, возбуждаемой упругую деформацию, и обратно пропорциональна толщине и ширине, например , металлического листа, т.е.

Ј --т-с-F-- Поэтому длительность мехад о с.

нического импульса упругой деформации с увеличением толщины и ширины, а также модул  упругости, возрастает.

Наиболее близким к известному  вл етс  способ дроблени  материала (и устройство дл  его осуществлени ), заключающийс  в создании импульсных ударных волн путем воздействи  одиночными импульсами электромагнитного пол  на рабочий орган, контактирующий с измельчаемым материалом, и в содержании источника импульсных ударных волн, выполненного в виде электромагнитных индукторов, соединенных с электроразр дным источником тока, с накопителем , и токопровод щих пластин,расположенных перед индукторами.

Недостатком этого способа (и устройства дл  его осуществлени )  вл етс  ограниченность применени , так как импульс электромагнитного пол  наводит в стенке бункера вторичный кратковременный импульс ток, который по своей сущности  вл етс  током Фуко, называемым вихревым.

Вихревые токи нагревают проводники, в кот.орых они возникли, в частности к металлической стенке бункера, что приводит к потер м энергии.

Потери мощности на вихревые токи определ ютс  формулой

Рь cBm2 f2. Л2.

где Д- толщина листа, например бункера;

с - коэффициент вихревых токов, значение которого зависит от сорта электрической стали и конструкции магнитопровода;

f - частота,

Вт - магнитна  индукци .

Из формулы следует, что потери мощности на вихревые токи наход тс  в квадратичной зависимости от толщины стенки бункера, а следовательно, интенсивность излучени  вглубь материала одиночных волн сжати  стенкой бункера (и тем более пластиной через стенку бункера) ослабевает в квадратичной зависимости от толщины стенки бункера.

Цель изобретени  - повышение интенсификации процесса истечени , снижение энергоемкости и расширение технологических возможностей.

Указанна  цель достигаетс  тем, что по

способу сводообрушени  сыпучего материала в бункерах воздействием на материал импульсными ударными волнами посредством рабочей пластины от индуктора, им0 пульсные ударные волны создают путем выгибани  пластины с периодом 0,006 - 0,142 с под действием электромагнита мощностью 200 - 13200 кгс, а в устройстве дл  сводообрушени  сыпучего материала в бун5 керах, содержащем основание, источник со- здани  импульсных ударных волн, включающий индуктор, рабочую пластину и аппарат автоматического управлени , индуктор представл ет собой размещенный в

0 установленном на основании каркасе электромагнит , сердечник которого состоит из расположенных соосно один за другим с регулируемым зазором полых цилиндров и токонепровод щего стержн  с токопрово5 д щей шиной на одном конце, один из цилиндров укреплен в катушке электромагнита жестко посредством выполненной на его боковой поверхности резьбы и имеет на наружном торце, выполненном из токонеп0 ровод щего материала, электроконтакты, а на внутреннем - центральное отверстие, другой цилиндр расположен в катушке свободно и соединен наружным торцом с рабочей пластиной, при этом токонепровод щий

5 стержень свободным концом жестко соединен с внутренним торцом свободно расположенного цилиндра, а его конец с шиной размещен в жестко укрепленном цилиндре с возможностью взаимодействи  с электро0 контактами, аппарат автоматического управлени  соединен с катушкой электромагнита и состоит из магнитного контроллера , блока управлени  и электромагнитного реле, рабоча  пластина

5 снабжена бортикьми. каждый из которых состоит из двух планок, укрепленных соответственно на пластине и стенках бункера и соедин ющего их гофропетлевого элемента .

0 На фиг. 1 изображено устройство дл  сводообрушени  сыпучего материала; на фиг. 2 - устройство создани  одиночных импульсов энергии деформации изгиба рабочего органа; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2,

5 на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - вид В на фиг. 4; на фиг. 6 - схема автоматического управлени  работой побудител  сводообрушени  сыпучего материала

Способ сводообрушени  сыпучего материала в бункерах заключаетс  в том, что

импульсные ударные волны, разрушающие адгезионные и когезионные св зи частиц влажного и слежавшегос  сыпучего материала , создают путем выгибани  пластины, например стенки бункера, с периодом 0,006 - 0,142 с под действием электромагнита мощностью 200 - 13200 кгс, контролируемом блоком управлени  при автоматической схеме отключени  от электросети и подключени  к ней соленоидной катушки электромагнита,

Устройство дл  реализации указанного способа содержит соленоидную катушку 1 и каркас 2 электромагнита, сердечник силовой из полого цилиндра 3, частично заве- денный соосно и свободно установленный внутри катушки 1, с токонепровод щим стержнем 4, содержащим на свободном конце токопровод щую шину 5 с наружным торцом в виде п ты 6 на прел ивоположном кон- це цилиндра 3, сердечник-ограничитель из полого цилиндра 7 с резьбой на его боковой поверхности с наружным торцом из токо- непровод щего материала 8, на котором закреплены электроконтакты 9 и электро- изол ционные трубки 10, основание 11 в виде плиты с отверстием по центру и с внутренней резьбой в нем,  вл ющеес  несущим звеном, соединенным жестко с каркасом 2. опорой 12 и посредством резь- бы - с цилиндром 7, рабочую пластину 13,  вл ющуюс  стенкой бункера или дном течки , с наружной стороны к которой в центральной зоне прикреплен п той 6 цилиндр 3, жестко соединенную одним торцом с бру- сом 14, противоположным - с опорой упругой 15, размещенными на внутренней поверхности стенки бункера или основного корпуса 24 течки и жестко прикрепленными к нему, бортики рабочей пластины 13, состо-  щие из планок 16, жестко укрепленных на пластине 13, и планок 17, жестко прикрепленных верхним основанием к внутренней поверхности стенки бункера или основного корпуса 24, гофру петлевую 18, соединен- ную шарнирно с верхним основанием подвижной планки 16 и с нижним основанием стационарной планки 17, магнитный контроллер 19, подсоединенный электросистемой к соленоидной катушке 1 электро- магнита, блок управлени  20 (одно- или двухдисковое электромеханическое устройство управлени ), подсоединенный по месту выключател  управлени  к магнитному коллектору 19, электромагнитное реле 21, соединенное с блоком управлени  20 и электроконтактами 9 по электрическим схемам , включающим автономное подсоединение к электросети через преобразователи тока 22,

Основной корпус 24 соединен с тепловым агрегатом 23.

Устройство работает следующим образом .

Закручиванием цилиндра 7 в основание 11 устанавливают его торец с отверстием на рассто нии от торца цилиндра 3. равном значению прогиба рабочего органа, например рабочей пластины 13, соответствующему в пределах области напр жений, возникаемых в материале изгибаемого рабочего органа, справедливой закону Гука по пределу пропорциональности.

То же самое рассто ние устанавливают между электроконтактами 9 и шиной 5.

Замыкают рубильник электросети и подают питание на схему соединени  соленоидной катушки 1 электромагнита и магнитного контроллера 19. При пропускании тока через соленоидную катушку 1 в ней возникает магнитное поле, св занное с наличием энергии пол  в этой среде, а следовательно , с наличием вт гивающей осевой силы.

Под воздействием вт гивающей силы 200 - 13200 кгс цилиндр 3 перемещаетс  вдоль оси соленоидной катушки 1 и изгибает рабочую пластину 13 посредством п ты 6. Через 0,006-0,142 сдвижению цилиндра 3 преграждает цилиндр 7, примагнитив его вплотную к себе, а следовательно, этим самым возбудив энергию деформации изгиба в материале рабочего органа, т.е. в изогнутой рабочей пластине 13. Вместе с этим из равновесного состо ни  вывод тс  подвижна  планка 16, гофра петлева  18 и опора упруга  15, у которых возбуждаетс  потенциальна  энерги  деформации как изгиба, так и раст жени .

Одновременно стержень 4, перемещаемый цилиндром 3 в полости цилиндра 7, шиной 5 прижимаетс  к электроконтактам 9, установленным на трубках 10, закрепленных на наружном торце из токонепровод - щего материала 8, и замыкает их, в результате чего ток от электросети через преобразователь тока 22 поступает на электромагнитное реле 21, которое замыкает электроконтакты блока управлени  20 и включает его в работу, Блок управлени  20 с помощью вращающегос  дискового устройства , содержащегос  в нем, отключает соленоидную катушку 1 от электросети и повторно автоматически включает ее через расчетный промежуток времени, а сам при этом одновременно автоматически отключаетс  от электросети до повторного замыкани  шиной 5 электроконтактов 9. 8 течение расчетного промежутка времени магнитный контроллер 19 управл ет режимом уменьшени  электротока в соленоидной катушке 1, отключенной от электросети.

С прекращением подачи тока на соленоидную катушку 1 вт гивающа  сила 200 - 13200 кгс мгновенно пропадает и реактивные силы напр жени  изгиба и раст жени , соответствующие стреле прогиба рабочей пластины 13, перевод т материал его из упруго-напр женного состо ни  в первоначальное равновесное с большой скоростью перемещени  цилиндра 3, рабочей пластины 13, подвижных планок 16, гофры петлевой 18 и сыпучего материала, а также опоры упругой 15. В случае при использовании рабочей пластины 13 в качестве дна течки дл  подачи сыпучего материала в тепловой агрегат 23 рабоча  пластина 13 нагреваетс  и в ней возникают температурные напр жени  и деформации, которые компенсируютс  предусмотренной опорой упругой 15.

Импульс потенциальной энергии деформации изгиба, наведенный в рабочем органе с исчезновением вт гивающей силы, переходит в импульс кинетической энергии несвободного тела, возбуждающей в нем импульсные реакции св зей, а на поверхности, например, рабочей пластины 13 ударный ммпулъс передаетс  частичкам сыпучего материала , в результате чего разрушаютс  их адгезионные св зи с поверхностью рабочего органа и они отлетают от нее, передава  импульс движени  встречным частичкам. Одновременно в приповерхностной зоне, например, рабочей пластины 13, происходит быстрое сжатие среды и образуетс  направленна  упруга  волна, котора  также быстро распростран етс  в глубь материала , разруша  образовавшиес  пробки из сыпучего материала. Аналогичные процессы возникают и на подвижных планках 16 и гофре петлевой 18.

Совместное действие упругого импульса и направленной упругой волны интенсифицирует разрушение сводообразовани , осаждени  и налипани  сыпучего материала на рабочем органе любой толщины и  вл етс  отличительной особенностью способа сводообрушени  воздействием на сыпучий материал одиночными импульсами энергии деформации изгиба рабочего органа .

Во врем  работы побудител  сводообрушени  возникающие реакции от вт гивающих сил соленоидной катушки 1 воспринимаютс  каркасом 2, основанием 11 и опорой 12.

Примеры. Проводили сводообруше- ние, например, в течках подачи влажного сыпучего материала в тепловой агрегат, имеющих толщину рабочего органа 5 и

10 мм при следующих равных размерах: ширина 1 м и длина 3,6 м.

Замыкали рубильник электросети и подавали питание на схему соединени  соленоидной катушки электромагнита и магнитного контроллера. Под воздействием вт гивающих сил соленоидной катушки сердечник силовой изгибал дно течки при первом ограничении сердечником-ограни0 чителем до 5 мм, при втором ограничении - до 20 мм, возбужда  соответствующие им импульсы деформации изгиба дна течки, и при этом самосто тельно отключа  от электросети питание катушки с одновременным

5 включением электромагнитного реле, блока управлени  (дискового электромеханического устройства управлени  с заданным периодом времени его работы, например 5 с, через которые он включал электросеть дл 

0 подачи повторного питани  на схему соединени  соленоидной катушки и магнитного контроллера. Таким образом осуществл лс  автоматически повторно - кратковременный режим работы побудител  сводообру5 шени .

Данные примеров сведены в таблицу.

Использование в промышленности

предлагаемого способа и устройства дл 

сводообрушени  сыпучего материала по0 зволит обеспечить интенсивное сводообру- шение в бункерах и течках, имеющих различную толщину стенок и оснований, и расширить технологические возможности сводообрушени  в бункерах, Прин та  ав5 тематика, св занна  с самоотключением и самовключением соленоидной катушки электромагнита с возбуждаемыми импульсами энергии деформации изгиба рабочего органа, обеспечивает повышение качества

0 сводообрушени , снижение энергоемкости. так как задаетс  промежуток времени между одиночными импульсами энергии деформации изгиба рабочего органа, а также экономить фонд заработной платы за счет

5 исключени  обслуживающего персонала, занимающегос  трудоемкой работой по регулированию подачи сыпучего материала, например в тепловой агрегат.

Claims (4)

1. Формула изобретени 

   0 1, Способ сводообрушени  сыпучего материала в бункерах, заключающийс  в воздействии на материал импульсными ударными волнами посредством рабочей пластины от индуктора, отличающий5 с   тем, что, с целью повышени  интенсификации процесса истечени , импульсные ударные волны создают путем выгибани  пластины с периодом 0,006-0,142 с под действием электромагнита мощностью 200-. 13200 кгс.
2. 2. Устройство дл  сводообрушени  сыпучего материала в бункерах, содержащее основание, источник воздани  импульсных ударных волн, включающий индуктор, рабочую пластину и аппарат автоматического уп- равлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  интенсификации процесса истечени , снижени  энергоемкости и расширени  технологических возможностей , индуктор представл ет собой разме- щенный в установленном на основании каркасе электромагнит, сердечник которого состоит из расположенных соосно один за другим с регулируемым зазором полых цилиндров и токонепровод щего стержн  с токопровод щей шиной на одном конце, один из цилиндров укреплен в катушке электромагнита жестко посредством выполненной на его боковой поверхности резьбы и имеет на наружном торце, выполненном из токонепровод щего материала, электроконтакты , а на внутреннем - центральное отверстие, другой цилиндр расположен в катушке свободно и соединен наружным торцом с рабочей пластиной, при этом токо- непровод щий стержень свободным концом жестко соединен с внутренним торцом свободно расположенного цилиндра, а его конец с шиной размещен в жестко укрепленном цилиндре с возможностью взаимодействи  с электроконтактами.
3. 3 Устройство по п. 2, отличающее- с   тем, что аппарат автоматического управлени  соединен с катушкой электромагнита и состоит из магнитного контроллера, блока управлени  и электромагнитного реле.
4. 4. Устройство по п. 2, отличающее- с   тем, что рабоча  пластина снабжена бортиками, каждый из которых состоит из двух планок, укрепленных соответственно на пластине и стенках бункера, и соедин ющего их гофропетлевого элемента.

   Толщина рабочего органа, мм

   Импульс деформации изгиба , дж

   Прогиб рабочего органа, мм

   Врем  сн ти  нагрузки , с

   Толщина рабочего органа , мм

   Импульс деформации изгиба , дж

   Прогиб рабочего органа , мм

   Врем  сн ти  нагрузки , с

   1,,06781,

   20520

   0,03050,00620,0125

   9,150,5689,15

   20520

   0,0713 0,11)20,0215 0,0430,00880,0176

   Фиг. 2.

   ч

   I

   ч

   к

   сэ

   S

   сэ

   S °

   Фиг. 6