Способ сводообрушения сыпучего материала и устройство для его осуществления

(71) Специальное конструкторскГлавстройпрома Министерства трного строительства СССР(56) Авторское свидетельство СССРФ 398076, кл. В 08 В 7/02, 1982.Авторское свидетельство СССРйг 801884; кл. В 02 С 19/18, 1981,ое бюр анспор НИЯ СЫПУ- йСТВО ДЛЯ ООБРУШЕИ УСТРОНИЯизобретение относится узочным работам разериалов и может быть омышленности строиматериалов, в химичебатывающей и др. ия: способ сводообруериала в бункерах зайствии на материал ыми волнами, которые бания рабочей пласти- -0,142 с под действием ностью 200-13200 кгс. Изобретение о погрузочным рабо материалов, а так подаче их в агрегат пример сушильный вано в промышле дорожных материа обрабатывающей и Известен спос от различного родоверхность формации,ения в ней льсов дли зделенных ьность имраэ, с ампышающей ческие наости доститносится к разгрузочнотам различных сыпучих же транспортированию и тепловой обработки, на, и может быть использонности строительных и лов, в химической, горнодроб очиста отлож ки поверхностей ений, заключаюГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ СВОД ЧЕГО МАТЕРИАЛА ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ (57) Использование: к разгрузочно-погр личных сыпучих мат использовано в пр тельных и дорожных ской, горнообра Сущность изобретен шения сыпучего мат ключается в воэде импульсными ударн создают путем выги ны с периодом 0,006 электромагнита мощ П 9) 5 Ц. до 1 744004 А 1 катушка которого соединена с аппаратом автоматического управления, состоящим иэ магнитного контроллера, блока управления и электромагнитного реле. Способ сводообрушения сыпучего материала в бункерах осуществляют жестко установленным на опоре индуктором, представляющим собой размещенный в установленном на основании каркасе 2 электромагнит, сердечник которого состоит иэ расположенных соосно один эадругим 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 токопроводящую шину 5, расположенную в полости неподвижного цилиндра 3, и пятой для крепления к рабочей пластине соответственно на внутреннем и наружном торцах. Рабочая пластина снабжена бортиками, каждый из которых состоит иэ двух планок, укрепленных соответственно на пластине и стенках бункера, и соединяющего их гофропетлевого элемента. 2 с, и 2 з,п. ф-лы, 6 ил., 1 табл. щийся в том, что очищаемую п подвергают действию упругой.де осуществляемой путем возбужд одиночных механических ймпу тельностью не более 0,01 с, ра паузами, превышающими длител пульса по крайней мере в десять литудой колебания; не прев значения, при ко ором механи пряжения в очищземой поверхн50 гают предела усталости или предела циклической прочности.Недостаток этого способа заключается в ограниченности его применения, так как упругая деформация при растяжении (сжатии) прямо пропорциональна силе, возбуждаемой упругую деформацию, и обратно пропорциональна толщине и ширине, например, металлического листа, т.е, е - ., Поэтому длительность мехаМ. нического импульса упругой деформации с увеличением толщины и ширины. а также модуля упругости, возрастает.Наиболее близким к известному является способ дробления материала(и устройство для его осуществления), заключающийся в создании импульсных ударных волн путем воздействия одиночными импульсами электромагнитного поля на рабочий орган, контактирующий с измельчаемым материалом, и в содержании источника импульсных ударных волн, выполненного в виде электромагнитных индукторов, соединенных с электроразрядным источником тока, с накопителем, и токопроводящих пластин, расположенных перед индукторами.Недостатком этого способа (и устройства для его осуществления) является ограниченность применения, так как импульс электромагнитного поля наводит в стенке бункера вторичный кратковременный импульс ток. который по своей сущности является током Фуко, называемым вихревым,Вихревые токи нагревают проводники, в которых они возникли, в частности к металлической стенке бункера, что приводит к потерям энергии.Потери мощности на вихревые токи определяются формулой где Ь - толщина листа, например бункера;с - коэффициент вихревых токов, значение которого зависит от сорта электрической стали и конструкции магнитопровода;С - частота,Ва - магнитная индукция. Из формулы следует, что потери мощности на вихревые токи находятся в квадратичной зависимости от толщины стенки бункера, а следовательно, интенсивность излучения вглубь материала одиночных волн сжатия стенкой бункера (и тем более пластиной через стенку бункера) ослабевает в квадратичной зависимости от толщины стенки бункера,5 10 15 20 25 Цель изобретения - повышение интенсификации процесса истечения, снижение энергоемкости и расширение технологических возможностей.Указанная цель достигается тем, что по способу сводообрушения сыпучего материала в бункерах воздействием на материал импульсными ударными волнами посредством рабочей пластины от индуктора, импульсные ударные волны создают путем выгибания пластины с периодом 0,006 - .0,142 с под действием электромагнита мощностью 200 - 13200 кгс, а в устройстве для сводообрушения сыпучего материала в бункерах, содержащем основание, источник создания импульсных ударных волн, включающий индуктор, рабочую пластину и аппарат автоматического управления, индуктор представляет собой размещенный в установленном на основании каркасе электромагнит, сердечник которого состоит из расположенных соосно один за другим с регулируемым зазором полых цилиндров и токонепроводящего стержня с токопроводящей 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 токонепроводящего материала, электроконтакты, а на внутреннем - центральное отверстие, другой цилиндр расположен в катушке свободно и соединен наружным торцом с рабочей пластиной, при этом токонепроводящий стержень свободным концом жестко соединен с внутренним торцом свободно расположенного цилиндра, а его конец с шиной размещен в жестко укрепленном цилиндре с возможностью взаимодействия с электро- контактами, аппарат автоматического управления соединен с катушкой электромагнита и состоит из магнитного контроллера, блока управления и электромагнитного реле, рабочая пластина снабжена бортиками, каждый из которых состоит из двух планок, укрепленных соответственно на пластинеи стенках бункера исоединяющего их гофропетлевого элемента. На фиг, 1 изображено устройство для сводообрушения сыпучего материала; на фиг. 2 - устройство создания одиночных импульсов энергии деформации изгиба рабочего органа; на фиг. 3- разрез А-А на фиг.2; на фиг, 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг, 5 - вид В на фиг, 4; на фиг, 6 - схема автоматического управления работой побудителя сводообрушения сыпучего материала,Способ сводообрушения сыпучего материала в бункерах заключается в том, что20 25 30 35 40 45 50 55 импульсные ударные волны, разрушающие адгезионные и когезионные связи частиц влажного и слежавшегося сыпучего материала, создают путем выгибания пластины, например стенки бункера, с периодом 0,006 - 0,142 с под действием электромагнита мощностью 200 - 13200 кгс, контролируемом блоком управления при автоматической схеме отключения от электросети и подключения к ней соленоидной катушки электромагнита,Устройство для реализации указанного способа содержит соленоидную катушку 1 и каркас 2 электромагнита, сердечник силовой из полого цилиндра 3, частично заведенный соосно и свободно установленный внутри катушки 1, с токонепроводящим стеркнем 4, содержащим на свободном конце токопроводящую шину 5 с наружным торцом в виде пяты б на противоположном конце цилиндра 3, сердечник-ограничитель из полого цилиндра 7 с резьбой на его боковой пОверхности с наружным торцом из токонепроводящего материала 8, на котором закреплены электроконтакты 9 и электро- .изоляционные трубки 10, основание 11 в виде плиты с отверстием по центру и с внутренней резьбой внем, являющееся несущим звеном, соединенным жестко с каркасом 2. опорой 12 и посредством резьбы - с цилиндром 7, рабочую пластину 13, являющуюся стенкой бункера или дном течки, с наружной стороны к которой в центральной зоне прикреплен пятой б цилиндр 3, жестко соединенную одним торцом с брусом 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, состоящие 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, соединенную шарнирно с верхним основанием подвижной планки 16 и с нижним основанием стационарной планки 17, магнитный контроллер 19, подсоединенный электро- системой к соленоидной катушке 1 электромагнита, блок управления 20 (одно- или двухдисковое электромеханическое устройство управления), подсоединенный по месту выключателя управления к магнитному коллектору 19, электромагнитное реле 21, соединенное с блоком управления 20 и злектроконтактами 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 расстоянии от торца цилиндра 3. равном значению прогиба рабочего органа, например рабочей пластины 13, соответствующему в пределах области напряжений, возникаемых в материале изгибаемого рабочего органа, справедливой закону Гука по пределу пропорциональности.То же самое расстояние устанавливают между злектроконтактами 9 и шиной 5.Замыкают рубильник электросети и подают питание на схему соединения соленоидной катушки 1 электромагнита и магнитного контроллера 19. При пропускании тока через соленоидную катушку 1 в ней возникает магнитное поле, связанное с наличием энергии поля в этой среде, а следовательно, с наличием втягивающей осевой силы.Под воздействием втягивающей силы 200 - 13200 кгс цилиндр 3 перемещается вдоль оси соленоидной катушки 1 и изгибает рабочую пластину 13 посредством пяты б, Через 0,006 - 0,142 с движению 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 состояния выводятся подвижная планка 16, гофра петлевая 18 и опора упругая 15, у которых возбуждается потенциальная энергия деформации как изгиба, так и растяжения.Одновременно стержень 4, перемещаемый цилиндром 3 в полости цилиндра 7, шиной 5 прижимается к электроконтактам 9, установленным на трубках 10, закрепленных на наружном торце из токонепроводящего материала, 8, и замыкает их, в результате чего ток от электросети через преобразователь тока 22 поступает на электромагнитное реле 21, которое замыкает электроконтакты блока управления 20 и включает его в работу. Блок управления 20 с помощью вращающегося дискового устройства, содержащегося в нем, отключает соленоидную катушку 1 от электросети и повторно автоматически включает ее через расчетный промежуток времени. а сам при этом одновременно автоматически отключается от электросети до повторного замыкания шиной 5 электроконтактов 9, В течение расчетного промежутка времени магнитный контроллер 19 управляет режи5 10 15 20 25 30 40 45 50 мом уменьшения электротока в соленоидной катушке 1, отключенной от электросети.С прекращением подачи тока на соленоидную катушку 1 втягивающая сила 200 - 13200 кгс мгновенно пропадает и реактивные силы напряжения изгиба и растяжения, соответствующие стреле прогиба рабочей пластйны 13, переводят материал его из упруго-напряженного состояния в первоначальное равновесное с большой скоростью перемещения 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 для подачи сыпучего материала в тепловой агрегат 23 рабочая пластина 13 нагревается и в ней возникают температурные напряжения и деформации, которые компенсируются предусмотренной опорой упругой 15,Импульс потенциальной энергии деформации изгиба, наведенный в рабочем органе с исчезновением втягивающей силы, переходит в импульс кинетической энергии несвободного тела, возбуждающей в нем им- пульсные реакции связей, а на поверхности, например, рабочей пластины 13 ударный импульс передается частичкам сыпучего материала, в результате чего разрушаются их адгезионные связи с поверхностью рабоче.- го органа и они отлетают от нее, передавая импульс движения встречным частичкам. Одновременно в приповерхностной зоне, например. рабочей пластины 13, происходит быстрое сжатие среды и образуется направленная упругая волна, которая также быстро распространяется в глубь материала, разрушая образовавшиеся 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 сводообразования, осаждения и налипания сыпучего материала на рабочем органе любой толщины и является отличительной особенностью способа сводообрушения воздействием на сыпучий материал одиночными импульсами энергии деформации изгиба рабочего органа.Во время работы побудителя сводообрушения возникающие реакции от втягивающих сил соленоидной катушки 1 воспринимаются каркасом 2, основанием 11 и опорой 12.П р и м е р ы, Проводили сводообрушение, 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 соединения соленоидной катушки электромагнита и магнитного контроллера. Под воздействием втягивающих сил соленоидной катушки сердечник силовой изгибал дно течки при первом ограничении сердечником-ограничителем до 5 мм, при втором ограничении -до 20 мм, возбуждая соответствующие им импульсы деформации изгиба дна течки, и при этом самостоятельно отключая от электросети питание катушки с одновременным включением электромагнитного реле, блока управления (дискового электромеханического устройства управления с заданным периодом времени его работы, например 5 с, через которые он включал электросетьдля подачи повторного питания на схему соединения соленоидной катушки и магнитного контроллера, Таким образом осуществлялся автоматически повторно - кратковременный режим работы побудителя сводообрушения. Данные примеров сведены в таблицу,Использование в промышленности предлагаемого способа и устройства для сводообрушения сыпучего материала позволит обеспечить интенсивное сводообрушение в бункерах и течкэх, имеющих различную толщину стенок и оснований, и расширить технологические возможности сводообрушения в бункерах, Принятая автоматика, связанная с самоотключением и самовключением соленоидной катушки электромагнита с возбуждаемыми импульсами энергии деформации изгиба рабочего органа, обеспечивает повышение качества сводообрушения, снижение энергоемкости, так как задается промежуток времени между одиночными импульсами энергии деформации изгиба рабочего органа, а также экономить фонд заработной платы за счет исключения обслуживающего персонала, занимающегося трудоемкой работой по регулированию подачи сыпучего материала, например в тепловой агрегат.Формула изобретения 1, Способ сводообрушения сыпучего материала в бункерах, заключающийся в воздействии на материал импульсными ударными волнами посредством рабочей пластины от индуктора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения интенсификации процесса истечения, импульсные ударные волны создают путем выгибания пластины с периодом 0,006-0,142 с под действием электромагнита мощностью 200-.13200 кгс.1744004 10 Пример2 . "Параметры 220 Напряжение тока ВСила тока, АВтягивающая сила, кгс 1013200 1,2 200 2200 Толщина рабочего органа,мм Прогиб рабочего органа,мм 20 го 5 20 0,0507 0,105. 0,0152 0,0305 0,0062 00125 Время снятия нагрузки, сТолщина рабочего органа, мм 1 О Импульс деформации изгиба, дж 0,568 9,15 0,568 9,15 0,568 9,15 Прогиб рабочего оргача, мм 20 5 20 5 20 5 Время снятия нагрузки, с 0,0713 0,142 0,0215 0,043 0,0088 0,0176 2. Устройство для сводообрушения сыпучего материала в бункерах, содержащее основание, источник воздания импульсных ударных волн, включающий индуктор, рабочую пластину и аппарат автоматического уп равления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения интенсификации процесса истечения, снижения энергоемкости и расширения технологических возможностей, индуктор представляет собой разме щенный в установленном на основании каркасе электромагнит, сердечник которого состоит из расположенных соосно один за другим с регулируемым зазором полых цилиндров и токонепроводящего стержня с 15 токопроводящей 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 20 токонепроводящего материала, электроИмпульс деформации изгиба дж 0,0678 1.ОЦ 5 контакты, а на внутреннем - центральное отверстие, другой цилиндр расположен в катушке свободно и соединен наружным торцом с рабочей пластиной, при этом токонепроводящий стержень свободным концом жесто соединен с внутренним торцом свободно расположенного цилиндра, а его конец с шиной размещен в жестко укрепленном цилиндре с воэможностью взаимодействия с электроконтактами,3, Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем что аппарат автоматического управления соединен с катушкой, электромагнита и состоит из магнитного контроллера, блока управления и электромагнитного реле.4, Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что рабочая пластина снабжена бортиками, каждый из которых состоит из двух планок, укрепленных соответственно на пластине и стенках бункера, и соединяющего их гофропетлевого элемента. 0,0678 1045 0,0678 10451744004 оставитель Г,Гурьяновехред 1 л.Моргентал Редактор Н,ГорватТ Корректор С.Черн ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 10 Производственно-из Заказ 2163 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, ЖПодписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб 4/5