ДОЗАТОР СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2005 года по МПК G01F11/00 G01F13/00 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а более конкретно к устройствам для дозирования сыпучих материалов, и может быть использовано, в частности, для нанесения порошкового припоя в сотовые уплотнения авиационного двигателя.

Известно устройство для объемного дозирования, содержащее расходный бункер с двумя доньями, между которыми размещена с возможностью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости дозирующая коробка, причем донья бункера, крышка и дно коробки имеют сквозные отверстия, три из которых совпадают в крайних положениях коробки. Отверстия в сечении имеют форму трапеции и расположены по всей площади доньев и крышки с возможностью попеременного и попарного совпадения по меньшему основанию трапеции, ширина которого меньше промежутка между отверстиями на величину не менее трех диаметров зерен дозируемого материала, а боковые стороны трапеции расположены под углом, превышающим угол естественного откоса. Авторское свидетельство СССР №559115, кл. G 01 F 11/00. опубл. 28.07.77.

Недостатком аналога является неравномерное дозирование сыпучего материала в единицу времени на единицу площади.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является дозатор сыпучих материалов, содержащий бункер с выпускным отверстием в днище и устройство регулирования дозы, снабженное поворотным шибером с выполненными в нем отверстиями, оси которых в исходном положении совмещены с осями выпускных отверстий в днище бункера. Авторское свидетельство СССР №428221, кл. G 01 F 13/00, В 65 g 65/32, опубл. 23.04.75.

Недостатком прототипа является неравномерное дозирование сыпучего материала на единицу площади.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в равномерности дозирования сыпучего материала в единицу времени на единицу площади.

Технический результат достигается тем, что дозатор сыпучих материалов содержит бункер, в днище которого имеются выпускные отверстия, отделенные друг от друга вертикальными перегородками, соотношение диаметра отверстий бункера и гранул сыпучего материала составляет где D - диаметр отверстий бункера и заслонки, d - диаметр гранул сыпучего материала, заслонку с отверстиями, расположенную под бункером. Под заслонкой установлены сетки на расстоянии больше или равном L/4 соответствующее А/2, где L - длина волны колебания струи при ее истечении, А - амплитуда колебания струи при ее истечении.

На фиг.1 схематично изображен дозатор сыпучих материалов. На фиг.2. представлена картина истечения сыпучего материала (отклонение вправо). На фиг.3. представлена картина истечения сыпучего материала (отклонение влево).

Дозатор сыпучих материалов содержит бункер 1 в днище, которого имеются выпускные отверстия 2, заполненный легкосыпучим материалом (например, гранулы высокотемпературного припоя ВпрП-40Н и наполнитель к ВпрII ТУ 1-809-108-83), располагающийся на четырех столбиках подставки 3. В бункере имеются вертикальные перегородки 4, отделяющие отверстия 2 друг от друга. Механизм регулировки дозы выполнен в виде заслонки 5 с отверстиями 6, совершающей, например, возвратно-поступательные перемещения под бункером с помощью соленоидов 7, установленных на подставке 3. Заслонка 5 прижимается к бункеру с помощью пружин 8. Блок управления 9 с помощью микросхемы управляет перемещением заслонки 5. Под заслонкой 5 установлены сетки 10.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении, например, когда сердечник левого соленоида 7 находится в крайнем правом положении, отверстия 2 бункера 1 и отверстия 6 заслонки 5 не совпадают. При подаче напряжения от блока управления 9 на правый соленоид 7 его сердечник перемещается в крайнее левое положение и перемещает за собой заслонку 5, ее отверстия 6 перемещаются под отверстия 2 бункера 1. Происходит выпуск сыпучего материала через отверстия 2 и 6 бункера 1 и заслонки 5. Над каждым отверстием 2 бункера 1 образуется эллипсоид движения, внутри которого происходит перемещение частиц сыпучего материала в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для роста эллипсоидов, расположенных вдоль стенок бункера необходимы повышенные усилия для преодоления неподвижности сыпучего материала на их границах. Неподвижность материала обуславливается трением частиц, которое будет максимальным в момент преодоления сопротивления покоя. При движении частиц трение между ними уменьшается и, следовательно, улучшаются условия для их перемещения. Это способствует перемещению частиц в эллипсоидах, расположенных ближе к центру бункера 1. Скорость движения сыпучего материала в центре бункера 1 получит приращение. В результате приращения скорости частиц центральных эллипсоидов оси соседних эллипсоидов смещаются. В бункере образуется воронка выпуска (Р.Квапил. Движение сыпучих материалов в бункерах. Перевод с немецкого А.И.Самодурова и горного инженера О.А.Яковлева. М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу, 1961, 80 с.). При этом скорость истечения сыпучего материала из разных отверстий будет разная. Для устранения пересечения эллипсоидов движения сыпучего материала, ведущего к неравномерной скорости истечения и как следствие образованию воронки выпуска, отверстия 2 отделены друг от друга вертикальными перегородками 4. При диаметре выпускного отверстий 2 бункера 1 и отверстий 6 заслонки 5 больше или равном 5 диаметрам гранулы сыпучего материала происходит непрерывный выпуск сыпучего материала. В процессе выпуска сыпучего материала внутри эллипсоидов он разрыхляется. При изменении силы трения между частицами сдвиг сыпучего материала происходит ступенчато при достижении определенных усилий силы трения. Обрушение сыпучего материала внутри воронки выпуска происходит небольшими участками по всему периметру. В результате этих процессов происходит отклонение струи сыпучего материала от вертикального положения. При дальнейшем увеличении диаметра отверстия 2 перемещение сыпучего материала будет происходить только в вертикальной плоскости без разрыхления. При диаметре отверстия 2, равном диаметру бункера 1, отсутствует эллипсоид движения и воронка выпуска и отклонение струи сыпучего материала от вертикальной оси. В случае, когда соотношение диаметра отверстий бункера и гранул сыпучего материала где D - диаметр отверстий бункера и заслонки, d - диаметр гранул сыпучего материала, наблюдаются непрерывный выпуск сыпучего материала и максимальная амплитуда отклонения струи от вертикальной оси. Установка сеток 10 под заслонкой 5 на расстоянии больше или равном L/4 соответствующее А/2, где L - длина волны колебания струи при ее истечении, А - амплитуда колебания струи при ее истечении, обеспечивает максимальное рассеивание сыпучего материала и способствует его равномерному распределению по площади. От блока управления 9 подается напряжение на левый соленоид 7, заслонка 5 смещается вправо, отверстия 2 бункера 1 закрываются. Регулировка дозы сыпучего материала осуществляется за счет настройки блока управления 9 на заданное время.

Изобретение относится к средствам для дозирования сыпучих материалов и может быть использовано, например, для нанесения порошкового припоя в сотовые уплотнения авиационного двигателя. Техническим результатом изобретения является обеспечение равномерности дозирования сыпучего материала в единицу времени на единицу площади. Этот технический результат обеспечивается за счет того, что дозатор сыпучих материалов содержит бункер, в днище которого имеются выпускные отверстия, и заслонку с отверстиями, расположенную под бункером. В бункере установлены вертикальные перегородки, отделяющие выпускные отверстия друг от друга, заслонка установлена под бункером с возможностью возвратно-поступательного перемещения, соотношение диаметра отверстий бункера и гранул сыпучего материала составляет 5<D/d<12, где D - диаметр выпускных отверстий в днище бункера, d - диаметр гранул сыпучего материала, а для обеспечения максимального рассеивания сыпучего материала и его равномерного распределения под заслонкой установлены сетки. Заслонка подпружинена к бункеру. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Дозатор сыпучих материалов, содержащий бункер, в днище которого имеются выпускные отверстия, заслонку с отверстиями, расположенную под бункером, отличающийся тем, что в бункере установлены вертикальные перегородки, отделяющие выпускные отверстия друг от друга, заслонка установлена под бункером с возможностью возвратно-поступательного перемещения, соотношение диаметра отверстий бункера и гранул сыпучего материала составляет 5<D/d<12, где D - диаметр выпускных отверстий в днище бункера, d - диаметр гранул сыпучего материала, а для обеспечения максимального рассеивания сыпучего материала и его равномерного распределения под заслонкой установлены сетки.2. Дозатор сыпучих материалов по п.1, отличающийся тем, что заслонка подпружинена к бункеру.