ВИБРАЦИОННАЯ СУШИЛКА Российский патент 2001 года по МПК F26B17/30 

Изобретение относится к устройствам для сушки сыпучих материалов и может найти применение в сельском хозяйстве, преимущественно для сушки семенного зерна.

Известны вибросушилки для сыпучих материалов, содержащие сушильную камеру, выполненную в виде вертикального цилиндрического корпуса с ярусами конических тарелок внутри и установленную на амортизаторы пружинного типа, и крышку с закрепленным на ней виброприводом в виде двух соосно расположенных электродвигателей с дебалансными грузами.

Этим сушилкам присуща ненадежность конструкции, обусловленная участием корпуса не только в вертикальном колебательном движении, необходимом для перемещения высушиваемого материала, но и в крутильных колебаниях. (Авторское свидетельство СССР N 754178, кл. F 26 B 17/30, 1980).

Известна также вибросушилка, содержащая станину, сушильную камеру с крышкой, опирающуюся на упругие элементы балочного типа, причем на крышке закреплен вибропривод, состоящий из двух параллельно расположенных, симметрично установленных относительно оси сушилки электродвигателей с дебалансными грузами, вращающихся в противоположные стороны в одинаковых фазах. (Патент России N 2079803, кл. F 26 B 17/30, 1997). Эта сушилка является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому.

Однако при такой конструкции, при верхнем размещении вибропривода и нижнем расположении упругих элементов, при разбалансировке вибропривода возможна потеря устойчивости и колеблющаяся система кроме основных вертикально направленных колебаний приобретает колебания в направлении, ему перпендикулярном (поперечные).

Под действием этой составляющей колебаний возможны раскачка, биения сушильной камеры, усиливающиеся в период пуска и выбега, что, в конечном счете, обуславливает снижение долговечности конструкции. При указанном взаимном расположении элементов (вибропривода и упругих опор) колеблющаяся система находится в состоянии неустойчивого равновесия.

Целью настоящего изобретения является увеличение надежности и долговечности конструкции путем повышения устойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что сушильная камера своей верхней частью (верхним концом) через систему тяг, балок и опор подвешена к упругим элементам, размещенным в верхней части станины, а своей нижней частью подключена к виброприводу, выполненному в виде кинематически связанных и вращающихся в противоположные стороны валов с установленными на них дебалансными грузами.

При размещении упругих элементов в верхней части сушилки, а вибропривода в ее нижней части, т. е. при изменении взаимного расположения элементов (вибропривода и упругих опор) типа "наоборот" по сравнению с прототипом колеблющаяся система переходит в состояние устойчивого равновесия, т.е. приобретает свойства "маятника" с самозатуханием поперечной составляющей колебаний.

При использовании в прототипе в качестве вибропривода двух электродвигателей, кинематически не связанных между собой, авторы изобретения исходили из предпосылки, что при установившемся режиме их работы происходит самосинхронизация, т.е. частота их вращения выравнивается.

Однако на практике, в силу эффекта проскальзывания между ротором и статором электродвигателя и трудности подбора электродвигателей с одинаковыми значениями коэффициента проскальзывания, полная синхронизация вращения электродвигателей не достигается, что означает, что уже изначально закладывается определенная неуравновешенность дебалансных грузов.

При выполнении же вибропривода в виде кинематически связанных и вращающихся в противоположные стороны валов автоматически обеспечивается (гарантируется) синхронность вращения дебалансных валов. Вероятность появления поперечной составляющей колебаний в этом случае сводится к нулю.

На чертеже схематически изображена описываемая вибрационная сушилка.

Вибросушилка содержит теплоизолированную сушильную камеру 1, которая с помощью тяг (штанг) 2, двух жестко связанных между собой балок (сдвоенных швеллеров) 3 через призматические опоры 4 подвешивается на консольную часть "K" упругих элементов балочного типа (двутавров) 5. Последние через круглые опоры 6 (установленные с возможностью продольного перемещения) закрепляются к верхней части станины 7 шпильками 8.

На стенках сушильной камеры поярусно установлены лотки 9, выполненные в виде жесткого сварного каркаса ромбовидной формы, к полкам которого приклепаны решетные полотна 10.

В своей нижней части сушильная камера подключена к виброприводу 11, выполненному в виде двух кинематически связанных и вращающихся в противоположные стороны валов с установленными на них дебалансными грузами.

При небольшом межцентровом расстоянии синхронизация вращения валов может быть обеспечена установкой на концы валов двух одинаковых зубчатых колес (шестерен).

При большом же конструктивно необходимом межцентровом расстоянии в качестве синхронизатора 12 может быть использована система из двух пар зубчатых колес, заключенных в общий корпус (кожух). В верхней части станины 7 установлен загрузочный бункер 13 с течкой 14 и заслонкой 15, регулирующей подачу сырого материала в камеру сушки.

Ввод в сушилку агента сушки (подогретого воздуха) осуществляется через патрубки 16. Кроме того, сушилка оснащена разгрузочным устройством шлюзового типа 17 и разгрузочным (передаточным) механизмом 18 в виде скребкового транспортера.

Сушилка работает следующим образом.

Высушиваемый материал, например зерно, норией (не показанной на чертеже) подается в загрузочный бункер 13, откуда он самотеком по течке 14 поступает на верхний лоток 9. Под воздействием вибрации и потока агента сушки (воздуха), продуваемого через материал снизу вверх, слой зерна разрыхляется и равномерно перемещается двумя каскадами по полкам (решетным полотнам 10) и выводится из сушильной камеры через шлюзовой затвор 17 разгрузочным (передаточным) механизмом 18. Путь движения материала в сушилке на чертеже показан стрелками.

Сушка зерна в сушилке происходит при интенсивном перемешивании зернового слоя на решетных полотнах, в результате чего исключаются перегрев и пересушка зерна и гарантируется сохранение посевных и продовольственных качеств последнего.

Реализация изобретения позволит существенно повысить надежность конструкции путем
- исключения поперечной составляющей колебаний за счет использования в качестве вибропривода кинематически связанных и вращающихся в противоположные стороны дебалансных валов (валов с установленными на них дебалансными грузами);
- повышения устойчивости системы за счет смещения центра тяжести колеблющейся массы (сушильной камеры) ниже точки опоры (подвеса). При этом колеблющаяся система уподобляется системе "маятника".

Для сравнения отметим, что в прототипе, сушильной камере опорного типа, центр тяжести последней расположен выше точки опоры (опорных упругих элементов). Эта система, как известно, характеризуется меньшей устойчивостью, состоянием неустойчивого равновесия.

Использование: в сельском хозяйстве, преимущественно для сушки семенного зерна. Вибросушилка содержит станину 7, сушильную камеру 1, которая своей нижней частью подключена к виброприводу 11, а верхней частью (концом) через систему тяг 2, балок 3 и опор 4 соединена с упругими элементами 5 балочного типа, размещенными в верхней части станины 7. Вибропривод 11 выполнен в виде кинематически связанных и вращающихся в противоположные стороны валов с установленными на них дебалансными грузами. Реализация изобретения позволит увеличить надежность и долговечность конструкции. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Вибрационная сушилка для сыпучих материалов, преимущественно для зерна, содержащая станину, сушильную камеру, подключенную к виброприводу и взаимодействующую с упругими элементами балочного типа, отличающаяся тем, что сушильная камера своей верхней частью через систему тяг, балок и опор подвешена к упругим элементам, размещенным в верхней части станины, а своей нижней частью подключена к виброприводу. 2. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что вибропривод выполнен в виде кинематически связанных и вращающихся в противоположные стороны валов с установленными на них дебалансными грузами.