Способ перемещения веществ Советский патент 1981 года по МПК B65G27/00 

(54) СПОСОБ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВ

1

Изобретение относится к области транспортировки и может быть широко использовано в различных областях народного хозяйства при транспортировке и разгрузочно-погрузочных работах с различными сыпучими материалами, например при распылении минеральных удобрений с вертолета,при транспортировке строительных материалов, руд черных и цветных металлов, пищевых продуктов и т.п.

Известен способ транспортировки сыпучих веществ и облегчения их выгрузки, основанный на возбуждении упругих деформаций в грузонесущей поверхности при помощи вибрационного воздействия на нее и устройство для реализации этого способа, содержащее .электромагнитные вибраторы,состоящие из электромагнитов, дающих электро.магнитный импульс,и якоря - металли ческого элемента, укрепленного на грузонесущей поверхности 1.

Наиболее близким по технической сущности является способ перемещения веществ, основанный на возбуждении упругих деформаций грузонесущей поверхности, которой непрерывно сообЩсоот основные низкочастотные колебания, а в момент действия на груз

наибольшей силы инерции периодически сообщают дополнительные высокочастотные колебания, амплитуды которых меньше амплитуды низкочастотных колебаний 2.

Это техническое решение несколько , экономичнее других, однако, и в данном случае мощность, затрачиваемая на перемещение груза, остается дос10таточно высокой, кроме того, при его реализах ии происходит быстрый износ конструкции.

Целью изобретения является снижение затрат мощности на перемещение

15 груза.

Это достигается тем, что возбуждение упругих деформаций в грузонесущей поверхности осуществляют путем воздействия на неё одиночными одно20импульсами сжатия зубовидной формы, длительностью 0,001-0,25 периода собственных колебаний конструкции с паузой между импульсами больше длительности импульса в 100-10000 раз,

25 при этом во время пауз накапливают энергию последующего импульса. Кроме того, импульсное воздействие создают импульсги т электромагнитного поля погруппно, синхронно в несколь30ких точках грузонесущей поверхности. Воздействие на грузонесущую поверхность одиночнвми импульсами с па зами длительностью по крайней мере в 100 раз больше длительности импуль са позволяет сократить мощность, тре букндуюся на разгрузку, так как в это случае мощность воздействия на перемещаемое вещество равна мощности импульса, которая во много раз больше мощности источника энергии, так как во время пауз происходит накопление энергии, расход которой происходит в течение импульса. Мощность импульса определяется по формуле4. т Ч пз-густр-. где Nflj - мощность источника энергии 1 N|c,Tp. КПД устройства; t - время импульса; Т - время паузы. Так как импульсное воздействие экономически выгодно при T/t .7/ 100, то мощность импульса по крайней мере в 100 раз больше мощности источника энергии, в то время как при вибрационном воздействии мощность воздействия на перемещаемое вещество не может быть больше мощности источника энергии и определяется по формуле Ч ПЭ SCTP Таким образом, при одинаковой мощности воздействия при воздействии одиночными импульсами мощность источ ника энергии потребуется во много раз меньше, чем при вибрационном воз вии. Эффект воздействия возрастает при выборе оптимальной формы импульса, характеризуемой более крутым наклоном его прямой части (более крутой передний фронт) и более пологой обратной частью. Срок, службы конструкции при импульсном воздействии значительно большеJчем при вибрационном,так как для обеспечения нужной эффективности воздействия количество циклов воздействия меньше, чем при вибрационном воздействии. В первом случае время воздействия на поверхность и конструкцию устройства:Ф , Т мбст , 1 4 а во втором .УУ . На фиг. 1 представлена характерная для способа форма механического импульса сжатия; на фиг. 2 - схема, илл4стрирующая механизм отделения частиц транспортируемого вещества от грузонесущей поверхности; на фиг 3 - принципиальная схема устройства для перемещения веществ; на фиг. 4 - варианты схемы при групповом соединении индукторов. Способ заключается в следующем. Грузонесущей поверхности сообщают одиночные импульсы воздействия, преимущественно в виде импульсов сжатия зубовидной формы, изображенных на фиг. 1: где С - скорость фронта волны импульса;имп /1мпульсная сила (импульсное давление); имп длительность импульса. Такая форма импульса является оп-. тимальной и дает более эффективное воздействие на перемещаемое вещество. При отражении указанного импульса отсвободной поверхности системы конструкция-сыпучее вещество происходит его превращение в импульс растяжения, который, перемещаясь от свободной поверхности вглубь вещества, вызывает его отрыв от грузонесу- . ней поверхнЪсти (фиг. 2), где нормальное напряжение сжатия,, вызванное импульсной нагрузкой;область сжатия в материале; область растяжения в мате- риале; нормальное напряжение растяжения, вызванное отражением импульса напряжения сжатия от свободной поверхности; скорость перемещения частиц вещества; элемент грузонесущей , поверхности, V элемент сыпучего вещества, размещенного на грузонесущей прверхности; V ,1 ,И1 - последовательные фазы процесса, разнесенные по времени (I - начало процесса). Во время пауз происходит накопление- энергии, что позволяет получить мощность импульса, превышающую мощность источника тока. Степень повышения мощности зависит- от соотношения величин времени импульса и времени паузы. Целесообразно, чтобы длительность импульса составляла 0,001-0,25 периода собственных колебаний конструкции, а длительность паузы в 100-10000 раз превышала длительность импульса. Устройство для перемещения веществ состоит из электромагнитных индукторов вихревых токов 1 (фиг. 3), расположенных вблизи грузонесущей.поверхности 2, на которой расположено перемещаемое вещество 3. Электромагнитные индукторы вихревых токов 1 через тиристоры 4 соединены с .электрозаряд- ным источником тока 5, содержащего накопитель, электрической энергии, например конденсатор (на чертеже не показан). Управляющие электроды тиристоров 4 соединены с программным коммутатором б. Возможно подключение нескольких соседних индукторов к одному тиристору. В случае, если грузонесущая поверхность выполнена .из неметаллических материалов, в нее необходимо заделать металлические элементы. Работа устройства заключается в следующем. При включении электрозарядного источника 5 и программного коммутатора 6 тиристоры 4 получают поочеред но управляющие команды. При открытии тиристора 4 источник тока 5 разряжается на соответствующий индуктор (или группу индукторов). Разрядный импульс тока, походя по индуктору создает в непосредственной близости, от него импульс электромагнитнохо по ля, вызывающий в грузонесущей поверх ности 2 упругую деформацию с большими инерционными силами. Эти силы отбрасывают вещество 3 от грузонесущей поверхности, вызывая его отрыв и перемещение. При падении обратно вещество пере мещается по горизонтали на определен нее расстояние и попадает в зону действия следующего индуктора. Опять подбрасывается и перемещается. Периодичность включенуря индукторов, расположенных вдоль грузонесущей поверх ности, позволит транспортировать вещество на значительное расстояние при.очень малой мощности. Настоящее изобретение позволяет значительно снизить мощность,.затрачиваемую на перемещение и транспортировку веществ, и применять его в рсоба трудных условиях - прилипания и примерзания веществ,когда другие способы и устройства леремещения являются неэффективными. Формула изобретения 1.Способ перемещения веществ, преимущественно сыпучих, основанный на возбуждении упругих деформаций в грузонесущей поверхности, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат мощности на перемещение груза, возбуждениеупругих деформаций в грузонесущей поверхности осуществляют путем воздействия на нее одиночными импульсами сжатия зу бовидной формы длительностью 0,0010,25 периода собственных колебаний конст укции с паузой между импульсами больше длительности импульса в 100-10000 раз, при этом во время пауз накапливают энергию последующего импульса. . 2.Способ по п. 1,отлича.ющ и и с я тем,, что импульсное воз.действие создают импульсами элект:ромагнитного поля погруппно, синхронно в нескольких точках грузонесущей поверхности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Тончаревич И.Ф. Вибрационные грохоты и конвейеры , Тосгортехиздат, М., 1960, с. 38,63. 2. Авторское свидетельство СССР № 416301, кл. В 65 G 27/12, 17.08.71.

f tlHlt

Ж

Г

Ф1/9.2

w