Способ перемещения веществ

Свфз Советских Сфциавистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл,з с присоединением заявки Йо В 65 0 27/00 Государственный комитет СССР но делам изобретениИ и открытиИ(088.8) Дата опубликования описания 070981Сй,0 МИИУя 94 ЩдуеЧ(72) Автор изобретения И.А.Левин Государственный союзный завод по механическойи химической очистке котлоагрегатов Котлоочистка)За 4) СПОСОБ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВЕЩЕ одичессокочас которых ных ко 5 несколькои в данчиваемая ется досо, при его рый износ ся снижемещение ем аз,буждесущей о сооб олеба- уз о Изобретение относится к области транспортировки и может быть широко использовано в различных областях народного хозяйства при транспортировке и разгрузочно-погрузочных работах с различными сыпучими материалами, йапример при распылении минеральных удобрений с вертолета,при транспортировке строительных материалов, руд черных и цветных металлов, пищевых продуктов и т.п.Известен способ транспортировки сыпучих веществ и облегчения их выгрузки, основанный на возбуждении упругих деформаций в грузонесущей поверхности при помощи вибрационного воздействия на нее и устройство для реализации этого способа, содержащее электромагнитные вибраторы,состоящие из электромагнитов, дающих электро,магнитный импульс,и якоря - металлического элемента, укрепленнОго на грузонесущей поверхности 111,Наиболее близким по технической сущности является способ перемещения веществ, основанный на воэ нии упругих деформаций грузоне поверхности, которой непрерывн щают основные низкочастотные к ния, а в момент действия на грнаибольшей силы инерции перики сообщают дополнительные вытотные колебания, амплитудыменьше амплитуды низкочастотлебаний 2,Это техническое решениеэкономичнее других, однаконом случае мощность, затрана перемещение груза, остататочно высокой, кроме тогреализации происходит быстконструкции.Целью изобретения являетние затрат мощности на пере5 груза.Это достигается тем, что возбуждение упругих деформаций в груэонесущей поверхности осуществляют путвоздействия на нее одиночными .одно0 импульсами сжатия зубовидной формыдлительностью 0,001-0,25 периодасобственных колебаний конструкциис паузой между импульсами большедлительности импульса в 100-100005 при этом во время пауз накапливаютэнергию последующего импульса. Кроме того, импульсное воздействиесоздают импульсами электромагнитнополя погруппно, синхронно в нескол0 .ких точках грузонесущей поверхностВоздействие на грузонесущую поверхность одиночными импульсами с паузами длительностью по крайней мере в 100 раз больше длительности импульса позволяет сократить мощность, требующуюся на разгрузку, так как в этом случае мощность воздействия на перемещаемое вещество равна мощности импульса, которая во много раз больше мощности источника энергии, так как во время пауз происходит накопление энергии, расход которой происходит в течение импульса.Мощность импульса определяется по формулеПЭ устРгде Идэ - мощность источника энергии;утР, - КПД УстРойства;1 - время импульса;Т - время паузы.Так как импульсное воздействие экономически выгодно при Т/1,), 100, то мощность импульса по крайней мере в 100 раз больше мощности источника энергии, в то время как при вибрационном воздействии мощность воздействия на перемещаемое вещество не может быть больше мощности источника энергии и определяется по формуле119 1 пэустРТаким образом, при одинаковой мощности воздействия при воздействии одиночными импульсами мощность источника энергии потребуется во много раз меньше,чем при вибрационном возвии.Эффект воздействия возрастает при выборе оптимальной формы импульса, характеризуемой более крутым наклоном его прямой части (более крутой передний фронт) и более пологой обратной частью.Срок службы конструкции при импульсном воздействии значительно больше,чем при вибрационном,так как для обеспечения нужной эффективности воздействия количество циклов воздействия меньше, чем при вибрационном воздействии.В первом случае время воздействия на поверхность и конструкцию устройства;Т собсгЕ 4Т (а во второмТ я7 Т р р ртНа фиг. 1 представлена характер- . ная для способа форма механического импульса сжатия; на фиг. 2 - схема,1иллюстрирующая механизм отделения частиц транспортируемого вещества от грузонесущей поверхности; на фиг.3 - принципиальная схема уетройства для перемещения веществ; на фиг. 4 - варианты схемы при групповом соединении индукторов.ЭСпособ заключается в следующем.Грузонесущей поверхности сообщают одиночные импульсы воздействия, преимущественно в виде импульсов сжатиязубовидной формы, изображенных нафиг. 1;где С - скорость фронта волны импульсац- импульсная сила (импульсноедавление);Тм- длительность импульса.Такая форма импульса является оптимальной и дает более эффективноевоздействие на перемещаемое вещество.При отражении указанного импульсаот свободной поверхности системыфконструкция-сыпучее веществопроисходит его превращение в импульсрастяжения, который, перемещаясь отсвободной поверхности вглубь вещества, вызывает его отрыв от грузонесущей поверхности (фиг. 2), где6 с- нормальное напряжение сжатия, .вызванное. импульсной нагруз 26 кой;1 с - область сжатия в материале;Ар - область растяжения в материале;бр - нормальное напряжение растя 25 жения, вызванное отражениемимпульса напряжения сжатияот свободной поверхности;Ч - скорость перемещения частицвещества;2 - элемент грузонесущей30поверхности,3 - элемент сыпучего вещества,размещенного на грузонесущейпрверхности;1,11,И - последовательные фазы процесса, разнесенные по времени(1 - начало процесса).Во время пауз происхОдит накопление энергии, что позволяет получитьмощность импульса, превышающуюмощ 40 ность источника тока. Степень повышения мощности зависит от соотношениявеличин времени импульса и временипаузы.Целесообразно, чтобы длительностьимпульса составляла 0,001-0,25 периода собственных колебаний конструкции,а длительность паузы в 100-10000 разпревышала длительность импульса.Устройство для перемещения веществсостоит из электромагнитных индукторов вихревых токов 1 (Фиг. 3), расположенных вблизи грузонесущей,поверхности 2, на которой расположено перемещаемое вещество 3. Электромагнитныеиндукторы вихревых токов 1 через тиристоры 4 соединены с .электрозарядным источником тока 5, содержащегонакопитель, электрической энергии,например конденсатор (на чертежене показан) . Управляющие электродытиристоров 4 соединены с программнымкоммутатором б. Возможно подключениенескольких соседних индукторов к одфному тиристору. В случае, если грузонесущая поверхность выполнена .иэ65 неметаллических материалов, в нее необходимо заделать металлические элементы.Работа устройства заключается в следующем.При включении электрозарядного источника 5 и программного коммутатора 6 тиристоры 4 получают поочеред 5 но управляющие команды. При открытии тиристора 4 источник тока 5 разряжается на соответствующий индуктор (или группу индукторов). Разрядный импульс тока, проходя по индуктору, создает в непосредственной близости. от него. импульс электромагнитного поля, вызывающий в грузонесущей поверхности 2 упругую деформацию с большими инерционными силами. Эти силы отбрасывают вещество 3 от грузоне" сущей поверхности, вызывая его отрыв и перемещение.При падении обратно вещество перемещается по горизонтали на определен ное расстояние и попадает в зону действия следующего индуктора. Опять подбрасывается и перемещается. Периодичность включения индукторов, расположенных вдоль грузонесущей поверх 5 ности, позволит транспортировать вещество на значительное расстояние при.очень малой мощности.Настоящее изобретение позволяет значительно снизить мощность, затра- Зя чиваемую на перемещение и транспортировку веществ, и применять его в особо трудных условиях - прилипания и примерзания веществ, когда другие способы и устройства перемещения являются неэффективными.формула изобретения1. Способ перемещения веществ,преимущественно сыпучих, основанныйна возбуждении упругих деформацийв грузонесущей поверхности, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюсокращения затрат мощности на перемещение груза, возбуждениеупругихдеФормаций в грузонесущей поверхности осуществляют путем воздействия нанее одиночными импульсами сжатия зу"бовидной формы длительностью 0,0010,25 периода собственных колебанийконструкции с паузой между импульсами больше длительности импульса в100-10000 раз, при этом во время паузнакапливают энергию последующегоимпульса,2. Способ по п. 1,о т л и ч а,ющ и й с я тем, что импульсное воздействие создают импульсами электромагнитного поля погруппно, синхронно в нескольких точках грузонесущей поверхности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гончаревич И.ф, Вибрационныегрохоты и конвейерыф, Госгортехиздат, М., 1960, с. 38,63.2. Авторское .свидетельство СССРР 416301; кл. В 65 6 27/12, 17.08,71,ТиражГосударствделам иэобресква, Ж,845нного комитетений и откры Раушская наб д. 4/5-ж -ул, Проектная, 4 113035 Ужгород филиал ППП ,Патент Подписа СССРтий