Безбункерное загрузочное устройство для сыпучих материалов Советский патент 1980 года по МПК B65G47/00 

Иаобретение относится к загрузочным устройствам н может найти примененне в производствах, связа1шь х с пере работкой сыпучих материалов, например, в гсфной, химической промьшшенности, щюмышпенности строительных материалов н др. Известно загрузочное устройство для сыпучих материалов, содержащее бункер с вибро1штателем, датШК нагрузки с нак лонным потокочувствительным элементом блок управления flj. Недостатками описанного устройства являются: снижениеточности дозщзовки сьшучего материала вследствие смешения точ ки падения материала на наклонный потокочувствительный элемент в результате отсутствия формиров 1твлей потока; существенное изменение фиiзичecкиx свойств транспортируемого материала (разрущение гранул, выделение межкристальной жидкости, слипания, подвисание, разрушение кристаллической структуры) в результате использования бункера и вибропитателя устройство не позволяет производить загрузку сыпучего материала непосредственно с тра1юпартщ)ующего устройства, минуя расходные бункера и питатели. Известно также безбункерное загрузочное устройство для сыпучих материалов, содержащее наклонную и в пгикальную направляющие, датчик ударной нагрузки с установленным наклош{р потокочувствнтельным элементом C2J. К недостаткам относится невыссжая точность дозирования сыпучего материала, вызванная изменением изменяемой энерпш потока материала, подаваемого с некоторым постоянным расходом на произэольном расстоянии от оси загрузочной воронки в каждый момент времени. Подаваемый таким стразом материал после Щ)охождения по наклонным пластинам имеет в точке падения на наклонной нотокочувствительный элемент при одинаковом расходе различную вер7тикальную скорость, которая зависит от направления подаваемого потока относительно оси воронки. Это и вызывает изменение измеряемой энергии, что приводит к погрешности измерения данного устройства. Целью изобретения является повышение точности безбункерного дозирования сыпучего материала. С этой целью наклонная направляющая выполнена с горизонтальным участком- , который образует с накло1шой направляющей тупой угол иплавно сопря жен с ней, при этом горизонтальный ток накло1шой направляющей расположен от плоскости накло1шого потокочувствительного элемента на высоте Н, определяемой по формуле: L l-f-fctd -CoSd. 1 2 - длина рабочего участка наклонного потокочувствительного элемента, м; коэффициент внешнего трения сыпучего материала; di - угол наклона потокочувствител ного элемента к горизонту, град. На фиг. 1 - схема безбункерного загрузочного устройства для сьшучйх материалов; на фиг. 2 - зависимости (Н) крутящего момента относитель но шар шрной опоры от высоты падения сыпучего материала при фиксированных значениях конструктивных и физических параметров (угол наклона потокочувстви тельного элемента л , длина рабочего Жестка потбйочувствйтёльного Элемента С , коэффициент внешнего трения материала / ), при различных значениях рас хода сыпучего материала Q Безбункерное загрузочное устройство Для п бда гасыпучегь материала содержи наклонную направляющую 1, нижний кон которой плавно сопряжен с rqpH3OHTanbным участком 2, вертикальную направляющую 3,. установленный наклонно пот кочувствительный элемент 4, жестко за репленный на горизонтальном рычаге 5 установленном на шарнирной опоре 6, шток 7. упирающийся в датчик веса 8, регулятор 9, исполнительный механизм связанный тягой со срезающим ножом 1 . транспортер 12. Горизоэггальный участо 2 образует тупой угол с наклонной направляющей 1 и плавно сопряжен с ней. При этом горизонтальный участок 2 ра 14 оложен от плоскости наклонного потокоувствителыюго элемента 4 на высоте Н, пределяемой по формуле: f Jt/ уГ-- - / / П - г де - длина рабочего участка наклонного потокочувствительного элемента, м; / - коэффициент внешнего трения сыпучего материала; (/ - угол наклона потокочувствительного элемента к горизонту храд, Повышение точности дозирования сыпучего материала достигается вследствие того, что независимо от способа подачи сыпучего материала в заявляемое загрузочное устройство, скорость материала перед ударом в вертикальную направляющую имеет только горизонтальную составляющую. Вследствие этого материал полностью теряет скорость при ударе в вертикальную направляющую и происходит его свободное падение (начальная скорость равна нулю). Падение сыпучего материала происходит всегда с постоянной высоты, определяемой положением горизонтального участка относительно наклонного потокочувствительного элемента и рассчитываемой по приведенной выше формуле. При этом имеется некоторое оптимальЭто вытеное значение высоты Н кает из того, 4to зависимость момента относительно шарнирной опоры возникающего при ударе потока материала о поверхность наклонног;о потокочувствительного элемента от высоты падения имеет экстремальный характер (см. зависимости (Н) на фиг. 2). Как видно из фиг. 2 и формулы , величина не зависит от расхода сыпучего материала и определяется, исходя из конструктивных параметров устройства и физических свойств измеряемого потока сыпучего материала. Кроме того, целесообразность работы загрузочного устройства с высотой ,,,/ вытекает на того, что при возможных случайных изменениях высоты-в окрестностях точки Hfffif по сравнению с другими ее значениями на кривой зависимости М /(Н) (фиг. 2), приращение . . , . .1 я . гг величнны момента М минимально. Таким образом, наличие гфизовтальногр участка, плавно сопряженного с нижним концом наклонной направляющей, и установка горизонтального участка на высоте Нр, определяемой по формуле от потокочувствительного элемента обес печивает повышение точности безбункерн го дозирования сыпучего материала. Устройство работает следующим образом. Поступающий в загрузочное устройство сыпучий материал скользит по наклонной направляющей 1, далее - по горизонтальному участку 2, ударяется о вертикальную направляющую 3 и полностью теряет свою скорость. Далее происх дит свободное падение материала с постоянной высоты на наклонный потокочувствительный элемент 4, после чего м териал поступает в перерабатывающий аппарат. Вследствие удара потока сыпучего ма териала о наклонный потокочувствительный элемент 4, на последнем возникает момент относительно щарнирной опо ры 6, который через рычаг 5, закреплен ный на шарнирной опоре 6, и шток 7 передается на датчик веса 8, преобразоБывающий измеряемый момент в выходно сигнал Pgfj пропорциональный массовому расходу. Выходной сигнал Р датчика веса 8 сравнивается в регуляторе 9 с сигналом задания пропорциональным требуемому массовому расходу. Далее, регулятор 9 вырабатывает регулирующее воздействие Ppgg передаваемое на исполнительный механизм 10, который перемещает срезающий нож 11 на транспортере 12. Изменение поло .жения ножа 11 приводит к изменению количества сыпучего материала, срезаемого с траспортера 12 и поступающего в загрузочное Устройство Этот процесс продолжается донаступления равенства между сигналом еадания РЗЧЛ и текущего значения массового расхода. Основным технико-экономическим преимуществом предлагаемого загрузочного устройства является повыщение точности безбункерного дозирования сыпучего материала, достигаемое в результате установки горизонтальной пластины, плавно сопряженной с нижним концом наклонной Пластины, на высоте , определяемой по формуле. В ходе проведенных испытаний по определению метрологических характеристик было установлено, что устройство, выполненное аналогично прототипу имеет относительную погрещность t 3%, а заг являемое устройство 11,5%. Кроме того, безбункерная загрузка сыпучего материала исключает изменение его физических свойств. Ожидаемый экономический эффект изобретения на СтПО Сода составит 140 тыс. руб./год (в расчете на 55 безбункерных загрузочных устройств, применяемых для загрузки бикарбоната натрия в содовые печи). Формула изобретения Безбункерное загрузочное устройство для сыпучих материалов, содержащее наклонную и вертикальную направляющие, датчик ударной нагрузки с установленным наклонно потокочувствительным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности безбункерного дозирования сыпучего материала, наклонная направляющая выполнена с горионтальным участком, который образует наклонной направляющей тупой угол плавно сопряжен с ней, при этом Гоизонтальный участок наклонной напра&яющей расположен от плоскости наклоного потокочувствительного элемента а высоте Н, определяемой по формуле; -f (-J. V Ssint osd у де - длина рабочего участка наклонного потокочувствительного элемента, м; j - коэффициент внешнего трения сыпучего материала; о - угол наклона потокочувствительного элемента к горизонту, град. Источники информации, хфинятые во внимание при экспертизе 1.Патент США М 2872О74, л, 222-55, опублик. 1959. 2.Патент США № 3640136, л. 73-228, опублик. 1972 (прототип).