ДОЗАТОР В.А. СЕДУНОВА Российский патент 2001 года по МПК G01F13/00 

Изобретение относится к устройствам объемного дозирования трудносыпучих и сыпучих материалов, в частности кормов и кормосмесей для сельскохозяйственных животных.

Уровень техники.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство по патенту РФ N 2022236 [1] для объемного дозирования трудносыпучих и сыпучих материалов, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с рабочим органом в виде витка шнека с вертикальной осью вращения, расположенным внизу корпуса и вращаемым с помощью привода, вал между приводом и рабочим органом установлен в корпусе коаксиально.

Недостатки данного устройства обусловлены выбором витка шнека в качестве рабочего органа дозирования. Малый размер диаметра шнека обусловлен конструктивными причинами и его допустимой деформацией под действием веса дозируемого материала. Эти существенные недостатки (малый диаметр и деформация рабочего органа) являются причиной ограничений геометрических размеров цилиндрического питателя дозатора (для требуемой емкости питателя при его малом диаметре необходима большая высота) и эксплуатационных параметров дозирования (малый расход, невысокие точность и надежность, трудность предотвращения самопроизвольной утечки сыпучих материалов через зазор витка шнека в цилиндрическом корпусе).

Сущность изобретения.

Технический результат использования предлагаемого устройства заключается в значительном улучшении эксплуатационных параметров дозирования: повышения производительности, точности и надежности работы, а также в существенном увеличении емкости питателя дозатора.

Технический результат обеспечивается тем, что в дозаторе, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, рабочий орган, закрепленный на валу в нижней части корпуса с возможностью совместного с ним вращения с помощью привода, причем вал между приводом и рабочим органом установлен в корпусе коаксиально, рабочий орган выполнен в виде по крайней мере одного скребка, расположенного между днищем корпуса, в котором выполнено осевое отверстие, и экраном, скребки с возможностью выталкивания дозируемого материала в отверстие днища корпуса при их совместном вращении с валом, экран прикреплен к валу и к скребкам с возможностью вращения вместе с ними и выполнен расширяющимися книзу, радиус нижней кромки экрана меньше внутреннего радиуса корпуса на величину, обеспечивающую возможность свободного продвижения дозируемого материала между экраном и корпусом к скребкам, и больше радиуса осевого отверстия днища корпуса на величину, обеспечивающую невозможность самопроизвольной утечки дозируемого материала через отверстие в днище корпуса в отсутствии вращения вала со скребками и экраном, для этого радиус нижней кромки экрана должен быть больше радиуса осевого отверстия днища корпуса хотя бы на величину, равную произведению котангенса угла естественного откоса дозируемого материала на высоту расположения нижней кромки экрана над днищем.

Предпочтительным является вариант, когда дополнительно над экраном к корпусу прикреплены несколько радиально расположенных неподвижных вертикальных перегородок, удерживающих вал в центре по оси корпуса и дополнительно вывешивающих на себе дозируемый материал для уменьшения его трения о вращающийся экран. Вследствие этого перегородки существенно уменьшают энергозатраты процесса дозирования.

Форма внешней поверхности расширяющегося книзу экрана в общем случае не имеет существенного значения для процесса дозирования. Однако по зоотехническим требованиям дозатор с/х кормов и кормосмесей должен быть полностью самоочищающимся во избежание порчи застрявших в нем остатков корма. Для удовлетворения этих требований, в том числе исключения возможности задержки дозируемого материала на экране, угол между горизонтальной плоскостью и касательной в любой точке образующей линии внешней поверхности экрана должен быть не менее угла естественного откоса дозируемого материала.

Также существенно, что между вращающимся экраном и неподвижным корпусом образуется так называемая "активная" щель (щель с подвижной кромкой), в такой щели заклинивание дозируемого материала практически исключено.

Данную конструкцию дозатора отличают высокая надежность и точность в работе, невозможность самопроизвольной утечки сыпучих материалов в отсутствии вращения вала со скребками и экраном. Малые энергозатраты и высокая стабильность процесса дозирования обеспечены малым и постоянным давлением материала в зоне действия рабочего органа (скребков) и экрана за счет физического эффекта вывешивания материала на стенках корпуса и перегородок.

Высота и внутренний диаметр корпуса, количество скребков и радиальных перегородок определяются из требований, предъявляемых к дозатору и его работе: по расходу, скорости вращения, точности, стабильности и энергоемкости дозирования, по емкости питателя, определяемой потребностью материала в рабочую смену, и т.п. Кроме того, все критические для дозирования геометрические параметры дозатора рассчитывают с учетом физико-механических свойств дозируемого материала, в первую очередь его угла естественного откоса.

Перечень фигур.

На фиг. 1 и 2 схематично изображено описываемое устройство соответственно в разрезах А-А (сбоку, с дозируемым материалом) и Б-Б (сверху, в отсутствии дозируемого материала).

Сведения о возможности осуществления изобретения.

Дозатор состоит из корпуса 1, рабочего органа 2 в виде скребка (показан вариант с одним скребком, изогнутым в направлении своего вращения (направление указано стрелкой на фиг. 2), например, по линии спирали Архимеда для большей эффективности дозирования, в первую очередь для снижения энергозатрат), привода 3, вала 4, днища 5, экрана 6, перегородок 7 (показан типичный вариант с двумя радиальными перегородками). Помимо стрелки направления вращения скребка 2 на фиг. 2 другой стрелкой на фиг. 1 также показано направление выталкивания скребком 2 в отверстие днища 5 дозируемого материала, условно обозначенного точками.

Работает дозатор следующим образом. Под действием собственных гравитационных сил дозируемый материал поступает сверху из питателя дозатора в щель между экраном 6 и корпусом 1 к рабочему органу (скребку) 2. При вращении от привода 3 скребок 2 равномерно, дозированно сбрасывает в отверстие днища 5 поступающий сверху материал для его дальнейшего использования по назначению. В отсутствии вращения дозирование прекращается, а самопроизвольная утечка материала через отверстие в днище 5 невозможна из-за геометрии устройства.

Источник информации
1. Патент РФ N 2022236, G 01 F 13/00, 1994. Бюл. N 20.

Изобретение относится к устройствам объемного дозирования преимущественно трудносыпучих материалов, в частности кормов и кормосмесей для сельскохозяйственных животных. Техническим результатом изобретения является улучшение эксплуатационных параметров дозирования. Это обеспечивается за счет того, что дозатор содержит вертикальный цилиндрический корпус, рабочий орган, закрепленный на валу в нижней части корпуса с возможностью совместного с ним вращения с помощью привода. Вал между приводом и рабочим органом установлен в корпусе коаксиально. Рабочий орган выполнен в виде по крайней мере одного скребка, расположенного между днищем корпуса, в котором выполнено осевое отверстие, и экраном. Экран выполнен расширяющимся книзу и установлен на валу с возможностью вращения вместе с ним. Угол между горизонтальной плоскостью и касательной в любой точке образующей линии внешней поверхности экрана должен быть не менее угла естественного откоса дозируемого материала. Радиус нижней кромки экрана меньше внутреннего радиуса корпуса на величину, обеспечивающую возможность свободного продвижения дозируемого материала между экраном и корпусом к скребкам, и больше радиуса осевого отверстия корпуса на величину, равную произведению высоты от нижней кромки экрана до днища на котангенс угла естественного откоса дозируемого материала. Экран своей верхней частью прикреплен к валу, нижней частью - к скребкам. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Дозатор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, рабочий орган, закрепленный на валу в нижней части корпуса с возможностью совместного с ним вращения с помощью привода, вал между приводом и рабочим органом установлен в корпусе коаксиально, отличающийся тем, что рабочий орган выполнен в виде по крайней мере одного скребка, расположенного между днищем корпуса, в котором выполнено осевое отверстие, и экраном с возможностью выталкивания дозируемого материала в сквозное отверстие днища корпуса при совместном вращении с валом, экран прикреплен к валу и к скребкам с возможностью вращения вместе с ним и выполнен расширяющимся книзу, радиус нижней кромки экрана меньше внутреннего радиуса корпуса на величину, обеспечивающую возможность свободного продвижения дозируемого материала между экраном и корпусом к скребкам, и больше радиуса осевого отверстия днища корпуса на величину, обеспечивающую невозможность самопроизвольной утечки дозируемого материала через отверстие в днище корпуса в отсутствии вращения вала со скребками и экраном. 2. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что над экраном к корпусу прикреплены несколько радиально расположенных неподвижных вертикальных перегородок. 3. Дозатор по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что угол между горизонтальной плоскостью и касательной в любой точке образующей линии внешней поверхности экрана должен быть не менее угла естественного откоса дозируемого материала. 4. Дозатор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что радиус нижней кромки экрана должен быть больше радиуса осевого отверстия днища корпуса на величину, равную произведения котангенса угла естественного откоса дозируемого материала на высоту расположения нижней кромки экрана над днищем корпуса.