Затвор-рассекатель к устройству загрузки крытых емкостей Советский патент 1984 года по МПК B65D90/58 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что образующая кривая имеет вид логарифмической спирали

r(4)roex{(f cig/),

причем начальный полярный радиус FQ и угол между касательной к образующей кривой и полярным радиусом определяются из уравнений

jl -arc )|et) «1;

R o.t rlY,) cosMi -/-(fj) costj , fi 5r/2 + ( t2-rt/-,

е R - радиус горизонтальной проекции затвора-рассекателя;

ci - радиус ,его верхней площадки;

Г угол касательной к образующей кривой с вертикалью в верхней точке;

f - угол касательной к образующей кривой с горизонтом в точке, наиболее удаленной от оси симметрии;

7 - отнощение радиусов кривизны образующей кривой в этих точках.

1. ЗАТВОР-РАССЕКАТЕЛЬ К УСТРОЙСТВУ ЗАГРУЗКИ КРЫТЫХ ЕМКОСТЕЙ, выполненный в виде симметричного тела вращения, отличающийся тем. что, с целью максимального использования грузовместимости емкости при одновременном снижении сегрегации и повреждений частиц материала, образующая представляет собой выпуклую книзу кривую, касательная к которой в верхней точке составляет с вертикалью угол 10-25°, а в точке бросания, наиболее удаленной от оси симметрии, угол касательной с горизонтом определяется по формуле arcsinv2gh/Vi, g - ускорение силы тяжести; где h - расстояние по вертикали от точки бросания до крыши емкости; V - скорость частиц материала на выходе из устройства. (Л со о Oi СА:)

Изобретение относится к устройствам для загрузки сыпучим материалом емкостей, имеющих в крыще загрузочные люки, и может быть использовано, например, при погрузке сыпучих материалов в универсальные крытые вагоны или специализированHbie вагоны типа «хоппер.

Известен рассекатель для загрузки емкостей сыпучим материалом, состоящий из двух криволинейных выпуклых книзу направляющих элементов, установленных на опорных перекладинах так, что между ними .образуется щелевое отверстие. Опорные перекладины имеют в средней части щарниры и оборудованы отражательными щитками. Рассекатель связан с загрузочным рукавом щтангами, Щарнирно прикрепленными к опорным перекладинам в месте сочленения их частей 1.

Недостатком известного рассекателя является неполное заполнение емкости с щелевыми загрузочными люками вследствие невозможности его поворота на 90°. Кроме того, рассекатель не может вьшолнять роль прерывателя потока сыпучего материала (затвора).

Известен затвор-рассекатель к устройству для загрузки крытых емкостей сыпучим материалом, выполненный в виде тела вращения 2.

Недостатками известного затвора-рассекателя являются неполное заполнение пространства в углах между крыщей и стенками емкости, а также разрушение частиц при соударении с его поверхностью вследствие больщого угла Падения.

Цель изобретения - максимальное использование грузовместимости емкости при одновременном снижении сегрегации и повреждения частиц материала.

Поставленная цель достигается тем, что в затворе-рассекателе к устройству загрузки крытых емкостей, выполненный в виде симметричного тела вращения, образующая представляет собой выпуклую книзу кривую, касательная к которой в верхней точке составляет с вертикалью угол 1025°, а в точке бросания, наиболее удаленной от оси симметрии, угол касательной с горизонтом определяется по формуле

г arcsiii )agh/v,; где g - ускорение силы тяжести;

h - расстояние по вертикали от точки бросания до крыщи емкости. Vj - скорость частиц материала на

выходе из устройства.

Образующая кривая имеет, например, вид логарифмической спирали

r(f)roexpl-fct /«.),

причем начальный полярньш радиус г и угол /с между касательной к образующей Кривой и полярным радиусом определяются из уравнений

Г-arctg t (f.,-уj/гп и R а +r(focos -Pi-r((4)cosfz;

-.- Чг б-г-;

Ч-г jr + -/4,,

R - радиус горизонтальной проекции затвора-рассекателя;

а - радиус его верхней площадки;

сГ - угол касательной к образующей кривой с вертикалью в верхней точке;

fi - угол касательной к образующей кривой с горизонтом в точке, наиболее удаленной от оси симметрии;

1 - отнощение радиусов кривизны образующей кривой в этих точках.

На фиг. 1 изображен затвор-рассекатель к устройству для загрузки крытых емкостей сыпучим материалом; на фиг. 2 - образующая кривая в виде логарифмической спирали.

Устройство содержит загрузочный рукав 1, снабженный центрирующей шайбой 2, затвор-рассекатель 3, направляющее приспособление в виде рычага 4, щарнирно связанного с загрузочным рукавом 1 и затвором-рассекателем 3, ограничитель 5 рычага 4, подймный трос 6, крышу емкости 7 и загрузочный люк с буртиками И.

Устройство работает следующим образом.

Загрузочный рукав 1 и затвор-рассекатель 3 опускаются тросом 6. После соприкосновения опорной центрирующей шайбы 2 с буртиками 8 загрузочного люка опускание-загрузочного рукава 1 прекращается. Затвор-рассекатель 3 проходит через люк емкости под действием силы тяжести и открывает выпускное отверстие загрузочного рукава 1. Направляющий рычаг 4 упирается в ограничитель 5 и устанавливает затвор-рассекатель 3 в положении, симметричном положению загрузочного рукава 1. Между стенками загрузочного рукава 1 и затвором-рассекателем 3 по всему периметру образуется равномерный зазор.

В процессе загрузки частицы сыпучего материала из бункера или с ленты транспортера попадают в загрузочный рукав 1, падают в нем, набирая скорость. На выходе из загрузочного рукава 1 частицы ударяются о боковую поверхность затвора-рассекателя 3, скользят вдоль нее, непрерывно изменяя направление скорости так, что в наиболее удаленнрй от оси симметрии точке они приобретают скорость, направленную под расчетным углом к горизонту, и отбрасываются к стенкам емкости, двигаясь вблизи крыши, что обеспечивает заполнение углов между крышей и стенками емкости на конечном этапе загрузки.

После окончания загрузки выбирают подъемный трос 6, наматывая его на барабан (на фиг. 1 не показан). Вследствие этого затвор-рассекатель 3 перемещается кверху, упирается в нижний срез загрузочного

рукава 1 и перекрывает выпускное отверстие. При дальнейшем наматывании подъемного троса 6 поднимается загрузочный рукав 1 вместе с оставшимся в нем сыпучим грузом.

Чтобы потери скорости при соударении частиц с поверхностью затрора-рассекателя и при их скольжении по этой поверхности были минимальными, поверхность изготовлена таким образом, чтобы радиус кривизны образующей кривой в верхней точке был наибольшим, а в точке, наиболее удаленной от оси симметрии, - наименьшим. В случае логарифмической спирали этого можно добиться, выбрав п Pj Декартовы координаты логарифмической спирали определяются по формулам

(4)sinY-r(ft) , ) (fi)cosYj-r(f)cosf.

Такое устройство обеспечивает минимальную потерю скорости при соударении частиц груза с затвором-рассекателем. Вследствие этого резко падает повреждаемость частиц сыпучего груза, например гранул минеральных удобрений при соударении.

Так как затвор-рассекатель представляет собой выпуклое книзу тело вращения, он отбрасывает частицы сыпучего материала к стенкам емкости во всех направлениях, распределяя их по большой площади. В результате снижается сегрегация сыпучего материала, наб тюдающаяся вследствие скатывания крупных частиц к основанию штабеля. Это, в свою очередь, улучшает качество продукта и облегчает его гравитационную выгрузку из вагонов.

На выходе из устройства частицы груза имеют скорости, направленные под таким углом к горизонту, что на завершающем этапе погрузки заполняются все углы между крышей и стенками емкости, а также межлюковое пространство, т. е. максимально используется грузовместимость емкости.

Применение затвора-рассекателя позволяет увеличить использование грузовместимости емкости, уменьшить разрушение частиц материала при соударении с поверхностью затвора-рассекателя, а также снизить сегрегацию частиц сыпучего .материала.

Фш.г