Зернохранилище Советский патент 1993 года по МПК E04H7/00 

Использование относится к строительству резервуаров для сыпучего материала и мо жет быть использовано для хранения зерна на месте уборки урожая.

Предлагаемое зернохранилище отличается от известного свободным соединением обрлочек, расположением нижней оболочки на грунте, заполнением нижней- оболочки насыпным грунтом до уровня выше основа- нир стенки с образованием платформы, на ..- которой размещен настил, возможностью полного перекрытия одной оболочки другой, а также перекрытия трех и более оболо- чей с образованием многослойной стенки, возможностью сборки оболочки из отдельны слоев пленки, а также образования ре- . тушируемой щели между оболочками для выгрузки зерна, выполнением каждой обол очки из полимера, в качестве которого выбран поАиэтилентерефталат, характеризуемый до- стг|точными прочностью, эластичностью, морозостойкостью и сопротивлением коррозии в контакте с грунтом.

В конструкции зернохранилища использованы не только легкость полимерной плфнки, но и ее значительная упругая дефор- . мация - 2% при нагрузке, соответствующей двухкратному запасу прочности, что на по- . рядок выше, чем у алюминия. Это способствует плотному смыканию оболочек и равномерному распределению нагрузки между слоями пленки в многослойной оболочке. При одной и той же толщине прочность многослойной оболочки выше, чем монолитной. Свободное отделение слоев, более гибких, чем монолитная пленка, упрощает транспортировку и монтаж зернохранилища, его хранение в сложенном состоянии после демонтажа.

Удерживаемая нижней оболочкой платформа, из насыпного грунта обеспечивает достаточный уровень расположения зерна над полем без сооружения эстакады, ориентирует другие оболочки в процессе монтажа и разгрузки, повышает устойчивость зернохранилища. Использование насыпного грунта, извлекаемого вблизи места хранилища зерна и оставляемого там же, облегчает работы по монтажу и демонтажу зернохранилища.

На фиг.1 показано зернохранилище, продольный разрез: на фиг.2 - вид А на фиг.1; а фиг.З - узел на фиг.1 (в режиме хранения); на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - узел I на фиг.1 (перед выгрузкой зерна); на фиг.б - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - вариант выполнения стенки зернохранилища; на фиг.8 и 9 - детали крепления

ел

с

00

о

о

00

GO

элементов стенки; на фиг, 10 - развертка элемента стенки на плоскость; на фиг. 11 - вариант зернохранилища; на фиг. 1.2 - вид Г на фиг. 11: на фиг, 13 - узел II на фиг,11; на фиг.14 - соединение гофрированных рукавов при сборке зернохранилища; на фиг. 15

- разрез Д-Д на фиг. 14; на фиг. 16 - вариант гофрированного рукава.

Зернохранилище круглой формы включает крышу 1, днище 2 и стенку 3, составленную из замкнутых оболочек 4, 5, 6, установленных одна над другой. Оболочки образованы рукавами 7, 8, 9 из пленок 10, 11, 12 полимера - полиэтилентерефталата (лавсана) с полиэтиленовым покрытием либо без покрытия. Оболочки непрерывны по периметру вдоль кромок 13, имеют одинаковую конусность и свободно одеты одна на другую. Оболочка 6 своим верхним краем свободно оперта на расположенный с ее наружной стороны нижний край вышележащей оболочки 5, которая аналогичным образом соединена с оболочкой 4. При этом соединение оболочек является разьемным.

Нижняя часть оболочки 6, примыкающей к днищу, заполнена насыпным грунтом в виде слоя И, полностью покрывающего почву 15 под днищем. .Слой 14 насыпного грунта образует платформу 16, возвышающуюся над основанием 17 стенки.

Верхняя кромка 18 оболочки 6 закрыта изнутри клапаном 19 в виде эластичного замкнутого пояса. Верхняя часть 20 клапана 19 свободно опирается на внутреннюю поверхность 21 вышележащей оболочки 5. Нижняя часть клапана 19 соединена с верхней кромкой нижележащей оболочки 6, зажата между слоем 14 насыпного грунта и внутренней поверхностью оболочки 6. При необходимости клапан 19 может быть склеен с оболочкой 6, образуя ее продолжение.

На слое 14 насыпного грунта размещен настил 22, который выполнен с отогнутыми вверх краями, примыкающими к клапану 19. Возможно объединение клапана с настилом.

Крыша 1 включает кровлю 23 из пленки

- полимера, поддерживаемую спицами 24, 25, 26. Спицы опираются на резиновый шланг 27, свернутый кольцом и лежащий на поверхности 28 зерна 29, засыпанного в зернохранилище. Спицы закреплены на верхнем конце составной пластмассовой трубы 30, нижний конец которой установлен в грунт. Сверху труба закрыта колпаком 31. На трубу насажена полка 32 для крепления спиц с возможностью фиксации полки на трубе в различных по высоте положениях.

Нижняя часть трубы может быть выполнена с перфорацией для проветривания

зерна либо сушки его сжатым воздухом, подаваемым через верхнее отверстие трубы. Оболочка, в частности, нижняя может быть составлена из двух или более слоев. Например, оболочка может включать рукав 33, который по всей поверхности перекрыт рукавом 34 из той же пленки либо из другого материала с образованием двух слоев 35, 36, совместно воспринимающих нагрузку от

.0 давления зерна (см. фиг.7). Наружный слой 36 может быть армирован волокнами 37-39, которые ориентированы вдоль кромки 40 рукава. Могут быть применены волокна из же- сткоцепного полимера, арамидные, с

5 прочностью на разрыв 2,8 ГПа и модулем упругости 83 ГПа.

Оболочки по периметру снабжены петлями 41, 42, которые соединены кнопками 43 либо связаны жгутом с возможностью

0 регулирования длины связи. Таким путем может быть фиксировано соединение оболочек между собой и с крышей. Положение нижней оболочки может быть фиксировано штырями 44, введенными в слой 14 насып5 ного грунта через отверстия в оболочке. Слой 14 насыпного грунта может быть уложен на дополнительный настил 45 для защиты слоя 14 от подтекания влаги (см. фиг.8, 9). Развертка оболочки на плоскость имеет

0 ось 46 симметрии и ограничена концентрическими окружностями 47,48 либо прямыми 49, 50. Дополнительная полоса 51 служит для склеивания концов заготовки в случае изготовления рукава из рулонной пленки

5 (см. фиг. 10).

Зернохранилище имеет в основании диаметр 2-4 м, полную высоту 2-6 м, высоту слоя насыпного грунта 0,5-2 м, вмещает от 5 до 50 т зерна. При1 более чем двухкратном

0 запасе прочности расход пленки полиэтилентерефталата составляет 2 кг на тонну зерна. Толщина одного слоя пленки 0,2-0,3 мм. Толщина стенки от 0,3 мм (один слой) для 5 т до 1 мм (3-4 слоя) для 50 т. Клапан

5 19, настил 22, кровля 23 и дополнительный. . настил 45 могут быть изготовлены из одного слоя пленки полиэтилентерефталата. Клапан и настил 22 могут быть усилены дополг нительным слоем эластомера, например

0 армированной резины. Зернохранилище выдерживает мороз до -50°С, не может быть повреждено грызунами и птицами.

Зернохранилище собирают в непосредственной близости от места уборки урожая,

5 например на убранном участке пашни. Доставляют на место сборки рукава, свернутые в рулоны. Намечают на поверхности поля окружность, расправляют нижний рукав 9 и засыпают в него находящийся рядом грунт, например верхний слой почвы, снимаемый в нескольких метрах от места сборки. По мере засыпки форму рукава корректируют. Вставляют клапан 19, расправляя егр изнутри вдоль стенки рукава и присыпая зе;млей. По окончании засыпки разравнива- tot слой 14 насыпного грунта, при необходи- м.Ьсти становясь на него, укладывают на этрт слой настил 2, смыкают края настила с клапаном 19.

На нижнюю оболочку 6. заполненную грунтом, одевают сверху до упора оболочку 5. Заполняют оболочку 5 зерном, после чего одевают на нее следующую, верхнюю обо- ло1чку 4. Заполняют оболочку 4 до уровня 28, отстоящего от верхней кромки оболочки на расстояние, меньшее радиуса резинового шланга 27. С помощью лестниц укладывают 1щ)анг 27 на зерно и устанавливают на него крышу 1, предварительно собранную на поле из спиц 24, полки 32 и кровли 23.

Составную трубу 30 ставят целиком ли- бО;Собирают по мере засыпки рукавов. Ниж- часть трубы засыпают грунтом, настил опускают, пропуская трубу через отверстие в астиле. Крышу фиксируют на трубе 30, соединяют петли 41, 42, вставляют штыри 44 в слой 14 насыпного грунта, закрывают трубу колпаком 31.

Конусность оболочек меньше удвоенного коэффициента трения скольжения зерна по пленке рукава. Приемлема конусность 0,2 (угол при вершине конуса 12°), так лак коэффициент трения зерна по пленке поли- этфлентерефталата превышает 0,1. При со- бл|одёнии этого условия зернохранилище устойчиво в собранном состоянии. В про- тифном случае и при отсутствии крепления возможно самопроизвольное поднятие оболочек, и их разьединение,

Для выгрузки зерна крышу временно освобождают от фиксации на трубе 30. Меня положение кнопки 43, увеличивают суммарную длину петель 41,42 между рукавами 8 и 9. Поднимают оболочку 5 с вышележащей оболочкой 4 над оболочкой 6 с образованием щели 52 между оболочками 5 и б по их периметру (см, фиг.5). Подъем осуществ- ляйэт вручную, используя петли оболочки 5 либо упираясь баграми в крышу в местах ее соединения с петлями оболочки 4.

При подьеме оболочек 4 и 5 вверх вся содержащегося в них зерна и его уровень 28 опускаются вниз, что значительно уменьшает силу и затрачиваемую работу, требуемые для подъема оболочек. Оставаясь закрепленным в нижней части, клапан 19 скользит верхней частью 20 по внутренней поверхности 21 оболочки 5, выгибается с образованием мениска 53, который противостоит давлению зерна и удерживает зерно от высыпания через образовавшуюся ; между оболочками щель. После подъема вместе с оболочками крышу вновь фиксируют на трубе 30.

5Изогнутую в виде колена трубу 54 с эллиптическим сечением вводят в щель 52 и. отжимая верхнюю часть 20 клапана, проталкивают трубу в заполненную зерном область. Зерно начинает высыпаться через ,

0 трубу 54 в подготовительную емкость, которая может быть установлена на автомобиле, если уровень платформы 16 из насыпного грунта достаточно высок (1-1.5 м). На остальной части своего периметра клапан 19

5 остается прижатым к оболочке 5. Неплотное прилегание клапана к закругленным ребрам трубы, что могло бы вызвать утечку зерна, предупреждают, вводя в щель 52 рядом с трубой дополнительное уплотнение. Для

0 прерывания потока зерна трубу 54 извлекают из щели, в результате чего клапан 19 вновь перекрывает щель.

Щель52 не нарушает устойчивости зернохранилища. Однако в таком положении

5 оно требует дополнительного контроля. Поэтому начатую разгрузку целесообразно закончить без длительных перерывов, По мере опорожнения оболочек они могут оставаться подвешенными на крыше, которая оптлра0 ется на трубу 30. По окончании разгрузки зернохранилище разбирают, выгружают остатки зерна. Уплотненный из-за усадки насыпной грунт частично разрыхляют, чтобы снять с него нижнюю оболочку. Демотаж

5 зернохранилища освобождает место для следующих полевых работ.

В период хранения зернохранилище при необходимости может быть обшито листовым материалом, который подкладыва0 ют под заранее подготовленные дополнительные конические оболочки, оде- . тые поверх основных. Насыпной грунт, размещенный вокруг трубы 30, может быть уплотнен с образованием ядра 55. располо5 женного в центральной части слоя 14. Усадка насыпного грунта, расположенного по. периферии слоя 14 за пределами ядра 55, способствует лучшему смыканию оболочек . 5 и 6.

0 В другом варианте (см. фиг. 11 -16) зернохранилище имеет крышу 56, настил 57 и стенку 58, составленную из оболочек 59-61 и других с перекрытием каждых трех смежных оболочек: по толщине стенки между

5 нижней частью оболочки 59 и верхней частью оболочки 61 расположена средняя часть оболочки 60. Оболочки выполнены из отдельных непрерывных по периметру 62 стенки цилиндрических рукавов 63-68, образованных пленками 69, 70 полимера и

одетых один на другой с непосредственным контактом образующих их пленок. Дополнительная оболочка, образованная рукавом 63, полностью перекрыта основной оболочкой, образованной рукавом 64 (на фиг.11 условное изображение перекрывающихся оболочек вынесено за пределы общего вида).

В нижней оболочке размещен слой 71 насыпного грунта, извлеченного из почвы 72, с образованием платформы 73, которая выше уровня 74 поля. Настил установлен на платформе. Гибкий, борт 75 настила опирается на внутреннюю поверхность 76 стенки. Нижняя часть 77 стенки составлена из двух или более слоев 78, 79 пленки.

Борт настила имеет отверстие 80. в которое вставлен патрубок 81, снабженный клапаном 82 на шарнире 83. Патрубок пропущен через выполненное в оболочках отверстие 84, котррое усилено кантом 85, например, в виде кольца пленки, приклеенного к наружной оболочке. Снаружи патрубок зафиксирован эластичным кольцом 86.

Крыша включает кровлю 87 из пленки . полимера, спицы 88-90, поддерживающие покрытие, и опорные стержни 91. Спицы опираются на резиновый шланг 92, уложенный в кольцо 93 вдоль внутренней поверхности верхнего рукава 94. Шланг плавает на поверхности 95 массы 96 зерна, засыпанного в зернохранилище.

На концах спиц установлены петли 97

для строповки крыши. Спицы и опорные стержни закреплены на вертикальной составной трубе 93 из пластмассы либо алюминиевого сплава. Труба может иметь перфорацию для вентиляции в объеме засыпанного зерна. Нижний конец трубы установлен на подставке 99, а на верхний конец одет колпак 100. Подставка закреплена в слое 71 насыпного грунта и в почве 72.

В свободном состоянии, т.е. до сборки зернохранилища, рукава 63-68 могут иметь одинаковый диаметр, например, внутренний, либо различаться на одну или несколько толщин пленки 69. В этих пределах

точность изготовления рукавов не существенна, поскольку упругая деформация рукавов под нагрузкой, достигающая 2% (или 2 см на радиус рукава 1 м) на два порядка превосходит толщину пленки.

В свободном от нагрузки состоянии посадка одного рукава на другой при их одинаковом внутреннем диаметре может быть осуществлена с помощью гофр, выполненных, например, на стадии изготовления рукавов. В одном из вариантов зернохранилища смежные рукава 101, 102 имеют в свободном состоянии одинаковое

количество продольных гофр 103. 104 постоянной вдоль рукава высоты (см. фиг.14, 15). О другом варианте у каждого из смежных рукавов 105 высота гофра 106 убывает от

верхней кромки 107 к нижней кромке 108. В процессе загрузки зернохранилища такие рукава расправляются и гофры исчезают. При демонтаже зернохранилища гофры восстанавливаются благодаря сохранению деформации на стадии упругости.

Доступность зернохранилища, которое значительно легче и дешевле алюминиевого, возможность доставки его на пашню без транспорта, быстрота монтажа и демонтажа

в полевых условиях делают его полезным при уборке урожая различных зерновых культур.

Формула изобретения 1. Зернохранилище, включающее крышу, днище, стенку из замкнутых непрерывных по периметру оболочек, установленных одна над другой, отличающееся тем, что, с целью упрощения монтажа и демонта- жа, каждая оболочка выполнена из пленки полимера и своим верхним краем свободно оперта на нижний край нижележащей оболочки, .причем нижняя часть оболочки заполнена слоем насыпного грунта с размещенным на нем настилом.

2. Зернохранилище по п. 1, о т. личаю- щ е е с я тем, что оно снабжено клапаном в виде эластичного замкнутого пояса, нижняя кромка которого соединена с верхней кром- кой нижележащей оболочки, а верхняя свободно оперта на вышележащую оболочку.

3. Зернохранилище по п.2, отличающееся тем, что настил выполнен с отогнутыми вверх кра°ями, примыкающими к клапану,

4. Зернохранилище по п. 1, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительной оболочкой, полностью перекрытой основной;

5. Зернохранилище по п. 1, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что нижняя оболочка армирована ориентированными вдоль ее кромки волокнами.

6. Зернохранилище по п. 1, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что оно снабжено трубой, размещенной вдоль его оси, при этом нижний конец трубы установлен в грунт, а верхний соединен с крышей.

7. Зернохранилище по п.6, отличаю- щ е ее я тем, что грунт, размещенный вокруг трубы,.уплотнен.

8. Зернохранилище по п. 1, о т л и ч а ю- щ е е с я тем. что нижняя оболочка состоит не менее чем из двух слоев.

9. Зернохранилище по п.1, отличаю щ е е с я тем, что каждая оболочка выполнена гофрированной, при этом количество гофр нижележащей и вышележащей оболочек одинаково.

10. Зернохранилище по п.9, отличающееся тем, что гофры каждой оболочки

выполнены переменной высоты, уменьшающейся от верхней кромки оболочки к нижней.

11. Зернохранилище по п.1.отличающее с я тем, что в качестве полимера использован полиэтилентерефталат.

Фиг. 4

Фиг.6

Фиг. fo

79 -S6

70

69

S5

Фиг. 13

Л

JL

J.

Л

#г/г. /5