УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ Российский патент 2009 года по МПК B08B7/02 

Изобретение относится к устройствам для очистки поверхностей емкостей, преимущественно металлических, стационарных и транспортных средств, и может быть использовано для отделения налипшего или примерзшего сыпучего материала от стенок емкости в различных областях промышленности, где имеются емкости для хранения или перевозки сыпучих материалов, например, строительного сырья, топлива, муки, руды и др.

Известно устройство для очистки поверхностей емкости для отделения налипшего или примерзшего сыпучего материала от ее стенок, содержащее ударник, связанную с возвратно-фиксирующим механизмом электромагнитную катушку, подключенную к источнику импульсного тока, в которой ударник выполнен в виде метаемой шайбы, а на корпусе установлены регулируемые упоры (прижим) для создания зазора между корпусом устройства и стенкой емкости (а.с. СССР №611839).

Недостатком известного устройства является то, что в нем прижима как такового нет, а только установка зазора, поэтому, когда метаемая шайба ударяется о стенку емкости происходит не только отделение сыпучего материала, но и разрушение самой стенки.

В качестве ближайшего аналога изобретению выбрано устройство для очистки поверхностей емкости для отделения налипшего или примерзшего сыпучего материала от ее стенок, содержащее электромагнитную катушку, подсоединенную к импульсному источнику электропитания с метаемой шайбой, расположенную на балансирной раме (прижиме), установленной с зазором относительно стенки емкости (см. а.с. СССР №948818, 1982).

Этому устройству присущ тот же недостаток, что и вышеуказанному.

Задача изобретения состоит в создании простого, надежного и эффективного в работе устройства.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении эффективности очистки за счет равномерного распределения нагрузки при ударе, при одновременных повышениях производительности и надежности работы, в увеличении диапазона импульса механической силы без разрушения стенок емкости.

Указанный результат достигается тем, что в устройстве для очистки поверхностей емкости, преимущественно металлических, содержащем, по меньшей мере, одну электромагнитную катушку с якорем, подключенную к импульсному источнику электропитания, в котором для обеспечения подвода электромагнитной катушки с якорем к стенке емкости с усилием от 200 до 500 Н на станине установлен прижим, перемещаемый посредством передачи винт-гайка, со средством для его фиксации, расположенным внутри прижима соосно ему и выполненным в виде подпружиненной гири, жестко соединенной посредством шаровой опоры с электромагнитной катушкой, при этом суммарная масса гири, электромагнитной катушки и шаровой опоры превышает массу якоря в 7-10 раз. Если суммарная масса гири, электромагнитной катушки и шаровой опоры превышает массу якоря менее чем 7 раз, то при разряде импульсного источника электропитания на электромагнитную катушку в условиях «жесткой» конструкции емкости или большой массы налипшего или примерзшего сыпучего материала происходит отталкивание системы гиря-катушка-опора от поверхности емкости, тем самым снижая эффект очистки. Если суммарная масса гири, электромагнитной катушки и шаровой опоры будет превышать массу якоря более чем в 10 раз, увеличивается жесткость демпфирующей системы и основная нагрузка при импульсе механической силы будет передаваться на электромагнитную катушку, резко снижая ее надежность и целостность.

Этот результат достигается и тем, что устройство смонтировано на несущей стационарной опоре или перемещаемой для установки над емкостью, а также тем, что станина выполнена с возможностью перемещения.

На чертеже схематично изображено устройство согласно изобретению, в разрезе.

Устройство состоит из, по меньшей мере, одной электромагнитной катушки 1 с якорем 2, подключенной к импульсному источнику 3 электропитания, установленному на станине 4 прижима 5, внутри которого расположены передача винт 6 - гайка 7, причем последняя жестко соединена с прижимом 5 для его перемещения относительно стенки емкости и средство для фиксации прижима 5 в виде расположенной внутри прижима 5 соосно ему подпружиненной гири 8, которая жестко соединена посредством шаровой опоры 9 с электромагнитной катушкой 1. Прижим 5 снабжен выключателями 10 и ограничителями хода 11 и установлен на станине 4, на которой в свою очередь установлены электропривод 12 с ременной 13 передачей для приведения в движение передачи винт-гайка, а также станина 4 имеет ролики 14 для ее перемещения.

Устройство работает следующим образом.

Прижим 5 может быть закреплен на несущей опоре (на чертеже не показана) стационарно, если транспортное средство небольшое по габаритам, например бетоносмеситель, и способно подъехать на площадку для очистки. В случае очистки емкостей, расположенных на транспортных средствах, которые не могут быть размещены на площадке для очистки (полувагоны), прижим 5 выполнен с возможностью перемещения как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении.

На тех узлах очистки, где размещение прижима 5 затруднительно, устанавливают арочную конструкцию над транспортным узлом и перемещение прижима 5 осуществляют над зоной обслуживания.

При подаче транспортного средства с емкостью в зону очистки включают электропривод 12 для приведения в движение винта 6. Две гайки 7, жестко закрепленные фланцем 15 с прижимом 5, передвигают его до контакта электромагнитной катушки 1 с якорем 2 с поверхностью емкости. Электромагнитная катушка 1 закреплена на шаровой опоре 9 для обеспечения наибольшей поверхности контакта.

Дальнейшее движение прижима 5 ограничивается флажком ограничителя хода 11, установленным на гире 8. Как только пружина сожмется до усилия 200-500 Н, выключатель 10 обесточивает электропривод 12 и движение прижима 5 прекращается.

После остановки электропривода 12 подают разряд импульсного тока на электромагнитную катушку 1. Между катушкой 1 и якорем 2 возникает импульс электромагнитной силы. При этом якорь 2 отталкивается от катушки 1 и передает на очищаемую поверхность мгновенный импульс порядка 1 мс механической силы.

При этом разрушаются адгезионные связи налипшего или намерзшего материала и происходит его обрушение. Электромагнитная катушка 1 приобретает ускорение в обратную сторону. Суммарная масса гири 8, катушки 1 и шаровой опоры 9 должна находится в пределах 7-10 масс якоря 2. При этом пружина как демпфирующий элемент погасит движение гири 8, катушки 1 и шаровой опоры 9 и подожмет обратно катушку 1 к очищаемой поверхности.

В дальнейшем при необходимости возможно еще срабатывание электромагнитной катушки.

Как только процесс локального места очистки закончится, оператор блокирует работу импульсного источника 3 электропитания, включает электропривод 12 на возврат прижима 5 в исходное положение.

В результате экспериментов было установлено, что эффективность очистки резко повышается при усилии прижима катушки с якорем от 200 до 500 Н, при этом не наблюдается разрушение очищаемой поверхности, а возникающая отдача гасится в данном случае при условии, что суммарная масса гири, электромагнитной катушки и шаровой опоры превышает массу якоря в 7-10 раз.

При усилии прижима катушки с якорем к поверхности емкости свыше 500 Н стенки (например, полувагонов) начинают продавливаться, что приводит к ухудшению прохождения волн собственных колебаний и, как следствие, снижению эффекта очистки. При усилии прижима менее 200 Н в условиях импульсного силового воздействия возникает зазор между якорем и очищаемой поверхностью. Якорь приобретает дополнительное ускорение и при обратном движении ударяется об индуктор, разбивая последний.

Изобретение относится к устройствам для очистки поверхностей емкостей, преимущественно металлических, стационарных и транспортных средств, и может быть использовано для отделения налипшего или примерзшего сыпучего материала от стенок емкости в различных областях промышленности, где имеются емкости для хранения или перевозки сыпучих материалов, например строительного сырья, топлива, муки, руды и др. Устройство содержит, по меньшей мере, одну электромагнитную катушку с якорем, подключенную к импульсному источнику электропитания, в котором для обеспечения подвода электромагнитной катушки с якорем к стенке емкости с усилием от 200 до 500 Н на станине установлен прижим, перемещаемый посредством передачи винт-гайка, со средством для его фиксации, расположенным внутри прижима соосно ему и выполненным в виде подпружиненной гири, жестко соединенной посредством шаровой опоры с электромагнитной катушкой, при этом суммарная масса гири, электромагнитной катушки и шаровой опоры превышает массу якоря в 7-10 раз. Изобретение обеспечивает повышение эффективности очистки за счет равномерного распределения нагрузки при ударе при одновременных повышениях производительности и надежности работы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для очистки поверхностей емкости, преимущественно металлических, содержащее, по меньшей мере, одну электромагнитную катушку с якорем, подключенную к импульсному источнику электропитания, в котором для обеспечения подвода электромагнитной катушки с якорем к стенке емкости с усилием от 200 до 500 Н на станине установлен прижим, перемещаемый посредством передачи винт-гайка, со средством для его фиксации, расположенным внутри прижима соосно ему и выполненным в виде подпружиненной гири, жестко соединенной посредством шаровой опоры с электромагнитной катушкой, при этом суммарная масса гири, электромагнитной катушки и шаровой опоры превышает массу якоря в 7-10 раз.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно смонтировано на несущей стационарной опоре или перемещаемой для установки над емкостью.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что станина выполнена с возможностью перемещения.