ТРУБОПРОВОД ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1994 года по МПК B65G53/54 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и предназначено для перемещения смесей твердого материала с жидкостью.

Цель - увеличение равномерности воздействия на эластичную трубу и расширение функциональных возможностей средства для турбулизации потока.

На фиг. 1 показан трубопровод, общий вид; на фиг.2 - часть обода, вид сверху; на фиг. 3 - часть обода, разрез; на фиг.4 - положение колодки в направляющих, разрез; на фиг.5 - вариант выполнения трубопровода; на фиг.6 - схема к определению размеров пластины.

Трубопровод включает опорную раму 1 круглой формы, на внешней поверхности которой выполнена кольцевая направляющая канавка 2, в которой установлено кольцо 3. Кольцо 3 установлено с возможностью поворота в кольцевой канавке 2 и имеет прикрепленные к его внешней поверхности пластины 4 с переменной по их длине высотой. Пластины 4 с внешней стороны огибаются струнами 5, выполненными, например, из проволоки (сталь 30 ХГС), предназначенной для работы в условиях износа. Струна 5, огибая пластины 4, образует петлю. Колодка 6 имеет основание 7, к которому прикреплены концы струн 5. Основание 7 перемещается в направляющих 8, при этом колодке 6 сообщается движение в направлении центра эластичной трубы 9. Между опорной рамой 1 и основанием 7 размещена пружина сжатия 10. Опорная рама 1 снабжена вилками 11, фиксирующими положение струны 5 относительно опорной рамы 1. Для размещения струн 5 в опорной раме 1 выполнены отверстия 12. Посредством тяг 13 кольцо 3 соединено с вращающейся обоймой 14. Форма и размеры пластин 4 устанавливаются следующим образом.

Основания пластин 4 выполнены в виде дуги и прикреплены к кольцу 3. Длина дуги РХ не должна превышать Д ≅С/H, где C - длина окружности кольца 3, Н - число колодок. Например, длина дуги РХ составляет 25 мм и ограничена углом 30^о. Дугу РХ делят на несколько равных отрезков, например на пять отрезков длиной по 5 мм, получая точки Р, М, Н, Ф, К, Х. Точки Р, М, Н, Ф, К, Х соединяют с точкой О, являющейся местом присоединения струны 5 к основанию 7 колодки 6, т.е. расстоянием от внешней поверхности кольца 3 до основания 7 колодки 6 в том случае, когда пластины 4 на кольце 3 отсутствуют. Высота пластины 4 определяется по формуле П=ВС, где В=ОФ - исходная длина струны 5 (расстояние от кольца 3 до точки О); С - коэффициент, равный отношению высоты пластины в месте ее контакта со струной к исходной длине струны (расстояние от кольца 3 до точки Р). При В=50 мм (фиг.6) имеем:
П, мм 5 10 15 20 25 30
С 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
На продолжениях прямых, соединяющих центр О с дугой РХ, откладывают значения высоты пластин П, т.е. Р1=5 мм, М2=10 мм, Н3=15 мм, Ф4=20 мм, К5= 25 мм, Х6=30 мм. Точки 1-2-3-4-5-6 соединяют плавной кривой, определяющей высоту пластины 4. Все пластины 4, используемые в трубопроводе, имеют одинаковую форму и размеры.

Трубопровод может включать шток 15, перемещающийся в направляющих 16. Один конец штока 15 прикреплен к колодке 6, другой снабжен роликом 17. Пластина 4 выполнена со сводом 18 переменной по его длине глубиной. Глубина свода 18 устанавливается аналогично высоте пластины 4, при этом длина штока равна В= ОФ (фиг.6). Шток 15 снабжен упором 19, к которому прикреплен один конец пружины растяжения 20. Второй конец пружины 20 прикреплен к опорной раме 1. В кольце 3 выполнена щель 21.

Трубопровод работает следующим образом.

В исходном положении обоймы 14 пластины 4 (фиг.1, 5) сдвинуты таким образом, что переменная высота пластин в месте их контакта со струной 5 приближается к наименьшему значению высоты, например Ф4=20 мм (фиг.6). При вращении обоймы 14 по часовой стрелке посредством тяг 13 вращается кольцо 3, переменная высота пластин 4 уменьшится, при этом пластина 4 проскальзывает под струной 5, положение которой относительно опорной рамы 1 фиксируется вилками 11. Под действием пружины 10 колодка 6 смещается в направляющих 8, приближаясь к трубе 9, постепенно прижимаясь к ней и производя сжатие трубы 9 с постепенным уменьшением площади сечения трубы 9. Величина силы прижатия колодки 6 к трубе 9 зависит только от жесткости пружины 10.

При использовании трубопровода со штоком 15 при вращении обоймы 14 граница свода 18 воздействует на ролик 17. При этом высота свода уменьшается, шток 15 и колодка 6 приближаются к трубе 9, производя ее сжатие. Сила прижатия колодок 6 к трубе 9 пропорциональна вращающему моменту, приложенному к обойме 14, т. е. граница свода 18 давит на шток 15 и соответственно на колодку 6.

Участок трубы 9, сжатый колодками 6, представляет собой конфузор. При уменьшении площади сечения трубы 9 возрастает скорость потока, что обеспечивает турбуленцию потока. Турбуленция регулируется величиной площади сечения, т.е. величиной смещения колодок 6 от внешней поверхности трубы 9 к центру трубы 9.

При необходимости восстановления исходной формы трубы 9 вращают обойму 14 против часовой стрелки. При этом струна 5 натягивается пластиной 4, переменная высота которой увеличивается, сжимается пружина 10, колодки 6 удаляются от трубы 9.

При вращении обоймы 14 против часовой стрелки переменная глубина свода 18 увеличивается, колодка 6 под действием пружины 20 удаляется от трубы 9. Под действием сил упругости эластичной трубы 9, а также под действием движущегося потока труба 9 восстанавливает исходную форму.

Сущность изобретения: средство для турбилизации потока выполнено в виде колодок со штоками, равномерно размещенных вокруг эластичной трубы с возможностью взаимодействия с ней, и привода перемещения колодок, содержащего охватывающую эластичную трубу круглую опорную раму. На внешней поверхности рамы выполнена кольцевая направляющая канавка. Кольцо установлено с возможностью поворота в канавке рамы, имеет прикрепленные к его внешней поверхности равномерно размещенные вдоль нее пластины с переменной по их длине высотой. Опорная рама выполнена с закрепленными на ее внутренней поверхности радиально расположенными и обращенными к трубе направляющими, в которых размещены с возможностью перемещения подпружиненные относительно рамы штоки колодок. Колодки установлены в направляющих с возможностью их взаимодействия с поверхностью переменной высоты соответствующей пластины кольца. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. ТРУБОПРОВОД ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ, содержащий эластичную трубу и средство для турбулизации потока, отличающийся тем, что, с целью увеличения равномерности воздействия на эластичную трубу и расширения функциональных возможностей средства для турбулизации потока, средство для турбулизации потока выполнено в виде колодок со штоками, равномерно размещенных вокруг эластичной трубы с возможностью взаимодействия с ней и привода перемещения колодок, включающего в себя охватывающую эластичную трубу круглую опорную раму, на внешней поверхности которой выполнена кольцевая направляющая канавка, кольцо, установленное с возможностью поворота в кольцевой канавке опорной рамы, имеющее прикрепленные к его внешней поверхности равномерно размещенные вдоль нее пластины с переменной по их длине высотой, при этом опорная рама выполнена с закрепленными на ее внутренней поверхности радиально расположенными и обращенными к эластичной трубе направляющими, в которых размещены с возможностью перемещения подпружиненные относительно опорной рамы штоки колодок, причем последние установлены в направляющих с возможностью их взаимодействия с поверхностью переменной высоты соответствующей пластины кольца. 2. Трубопровод по п.1, отличающийся тем, что опорная рама снабжена закрепленными на ее внешней поверхности и обращенными наружу вилками, расположенными симметрично относительно оси симметрии соответствующих радиальных направляющих, а колодки снабжены прикрепленными к их штокам струнами, огибающими поверхность переменной высоты пластин кольца и размещенными между вилками, при этом опорная рама выполнена с расположенными с обеих сторон от боковых поверхностей пластин кольца отверстиями для струн. 3. Трубопровод по п.1, отличающийся тем, что пластины выполнены с внутренними сводами, образующими поверхность переменной высоты, а кольцо выполнено с прорезями, расположенными по его окружности для размещения штоков колодок, которые выполнены с возможностью их взаимодействия с внутренними сводами пластины.