устройство для загрузки емкости сыпучим материалом

Формула изобретения

Устройство для загрузки емкости сыпучим материалом, включающее вертикальную отпускную трубу, к нижнему концу которой подвешено лопастное приспособление для равномерного заполнения емкости сыпучим материалом, отличающееся тем, что лопастное приспособление для равномерного заполнения емкости сыпучим материалом содержит вертикальный патрубок, соосно подвешенный к нижнему концу отпускной трубы с возможностью вращения вокруг своей вертикальной продольной оси и кинематически связанный с приводом его вращения, установленным на внешней поверхности отпускной трубы, и распределяющую лопасть, вертикально подвешенную в виде двуплечевого рычага внутри упомянутого патрубка с возможностью качания на горизонтальной оси, концами закрепленной на внутренней поверхности в нижней части патрубка и пересекающей его вертикальную продольную ось, причем верхнее меньшее плечо упомянутого двуплечего рычага связано с приводом посредством кривошипно-шатунного механизма, кривошип которого установлен на внешней поверхности патрубка с возможностью вращения в вертикальной плоскости, проходящей через вертикальную продольную ось патрубка и перпендикулярной горизонтальной оси, на которой подвешена распределяющая лопасть, а шатун пропущен через вертикальную прорезь, выполненную в стенке патрубка, и соединен с верхним концом распределяющей лопасти, кроме того, устройство снабжено опорами, выполненными в виде наклонных стоек, которые верхними концами закреплены на внешней поверхности отпускной трубы, а на нижних концах имеют электромагнитные крепления для фиксации устройства на крышке загружаемой емкости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при перегрузке или загрузке различных емкостей сыпучими материалами, выдерживающими при этом небольшие ударные нагрузки, например гранулированными кормами или зерновыми.

Известно устройство для равномерного заполнения сыпучим материалом вертикально стоящих сосудов круглого поперечного сечения, содержащее вертикальную отпускную трубу, вертикальный вал, кинематически связанный с приводом его вращения и установленный по оси отпускной трубы, диск, жестко закрепленный на нижнем конце вала, кольцевые тарелки, коаксиально расположенные вдоль вала с интервалами между ними по высоте и выполненные с внешними диаметрами и диаметрами их центральных отверстий, увеличивающимися в направлении от диска к отпускной трубе, и опоры, жестко соединяющие соседние кольцевые тарелки и нижнюю из них с диском, который выполнен с диаметром, меньшим внешнего диаметра нижней тарелки (DE 2703329 А1, 03.08.1978) [1].

Недостатки данного известного устройства состоят в том, что вращающиеся кольцевые тарелки и диск, разбрасывающие сыпучий материал по площади поперечного сечения загружаемого вертикально стоящего сосуда, оказывают на частицы разбрасываемого сыпучего материала достаточно большие ударные нагрузки, которые при загрузке в какие-либо емкости гранулированных кормов или зерновых приводят к нарушению целостности гранул кормов и травмированию зерна, что снижает соответственно качество и сроки хранения гранулированных кормов, а также сортность, всхожесть и урожайность зерновых.

Известно устройство для распределения потока материала при загрузке емкостей, содержащее установленный в емкости с возможностью качания на оси двухскатный делитель, скаты которого соединены поперечиной, на которой закреплена ось качания, и механизм регулирования равномерного распределения потока материала по ширине емкости, причем поверхности скатов делителя выполнены криволинейными, а механизм регулирования включает секторную пластину, закрепленную вершиной на оси качания, серьгу со штоком, закрепленный на корпусе емкости упор с отверстием для перемещения в нем штока, пружину, установленную на штоке между серьгой и упором, и ролик, смонтированный в серьге для взаимодействия с криволинейным основанием секторной пластины, при этом последнее выполнено профильным (SU 1787129 A3, В65G 65/32, 07.01.1993) [2].

Недостатки этого известного устройства заключаются в сложности его конструкции и низкой эффективности работы, обусловленной тем, что устройство способно распределять загружаемый в емкость сыпучий материал только в одном, в данном случае по ширине емкости, направлении и не может регулировать распределение загружаемого сыпучего материала в другом направлении, соответственно, по длине емкости, а также невозможностью рыхления и разбивания комьев слежавшегося сыпучего материала в случае загрузки последнего в емкость.

Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства является устройство для загрузки емкости сыпучим материалом, включающее вертикальную отпускную трубу, к нижнему концу которой подвешено лопастное приспособление для равномерного заполнения емкости сыпучим материалом (SU 1708729 А1, В65G 65/32, 30.01.1992) [3].

В данном известном устройстве лопастное приспособление для равномерного заполнения емкости сыпучим материалом содержит смонтированный соосно с отпускной трубой с возможностью осевого вращения корпус с установленными на нем лопастями, которые закреплены на корпусе посредством втулок с возможностью регулирования угла наклона лопастей к горизонту. Под действием на лопасти потока загружаемого сыпучего материала возникают силы, составляющие которых, направленные нормально к потоку, приводят лопасти во вращение. Вращающиеся лопасти разбивают поступающий на них поток сыпучего материала на отдельные частицы, которые также первоначально получают вращательное движение в плоскости вращения лопастей, а затем под действием центробежной силы отбрасываются к периферии. Дальность отбрасывания частиц материала регулируется изменением расстояния между нижним концом отпускной трубы и плоскостью вращения лопастей, количеством последних и углом их наклона к горизонту.

Недостатки вышеописанного известного устройства заключаются в сложности его конструкции и низкой конструкции и низкой надежности его работы, обусловленной отсутствием привода лопастного приспособления для равномерного заполнения емкости сыпучим материалом и возможностью заклинивания лопастного приспособления при засорении, а также в достаточно больших ударных нагрузках, оказываемых на частицы загружаемого сыпучего материала, которые при загрузке в какие-либо емкости гранулируемых кормов или зерновых могут привести к нарушению целостности гранул кормов и травмированию зерна, что снизит соответственно качество и сроки хранения гранулированных кормов, а также сортность, всхожесть и урожайность зерновых.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы устройства для загрузки емкости сыпучим материалом при упрощении его конструкции и обеспечении возможности распределения сыпучего материала по всем направлениям в площади загружаемой емкости, а также создание щадящего режима загрузки для сыпучих материалов, частицы которых выдерживают небольшие ударные нагрузки, например, гранулированных кормов или зерновых с обеспечением при этом возможности разрушения комьев и рыхления таких сыпучих материалов в случае их слеживания.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для загрузки емкости сыпучим материалом, включающем вертикальную отпускную трубу, к нижнему концу которой подвешено лопастное приспособление для равномерного заполнения емкости сыпучим материалом, согласно изобретению лопастное приспособление для равномерного заполнения емкости сыпучим материалом содержит вертикальный патрубок, соосно подвешенный к нижнему концу отпускной трубы с возможностью вращения вокруг своей оси и кинематически связанный с приводом его вращения, установленным на внешней поверхности отпускной трубы, и распределяющую лопасть, вертикально подвешенную в виде двуплечего рычага внутри упомянутого патрубка с возможностью качания на горизонтальной оси, концами закрепленной на внутренней поверхности в нижней части патрубка и пересекающей его вертикальную продольную ось, причем верхнее меньшее плечо упомянутого двуплечевого рычага связано с приводом посредством кривошипно-шатунного механизма, кривошип которого установлен на внешней поверхности патрубка с возможностью вращения в вертикальной плоскости, проходящей через вертикальную продольную ось патрубка и перпендикулярной горизонтальной оси, на которой подвешена распределяющая лопасть, а шатун пропущен через вертикальную прорезь, выполненную в стенке патрубка, и соединен с верхним концом распределяющей лопасти, кроме того, устройство снабжено опорами, выполненными в виде наклонных стоек, которые верхними концами закреплены на внешней поверхности отпускной трубы, а на нижних концах имеют электромагнитные крепления для фиксации устройства на крышке загружаемой емкости.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано устройство для загрузки емкости сыпучим материалом, продольный разрез по вертикальной оси; на фиг.2 - то же, общий вид в аксонометрии с вырезом; на фиг.3 - устройство для загрузки емкости сыпучим материалом над открытым люком в крышке вагона-хоппера; на фиг.4 - устройство для загрузки емкости сыпучим материалом, установленное на крышке вагона-хоппера; на фиг.5 - то же, вид с вырезом.

Устройство для загрузки емкости сыпучим материалом включает вертикальную отпускную трубу 1, к нижнему концу которой подвешено лопастное приспособление для равномерного заполнения емкости сыпучим материалом, которое содержит вертикальный патрубок 2, соосно подвешенный к нижнему концу отпускной трубы 1 посредством подшипника 3 с возможностью вращения вокруг своей вертикальной продольной оси и кинематически связанный с приводом его вращения, установленным на внешней поверхности отпускной трубы 1, и распределяющую лопасть 4, вертикально подвешенную в виде двуплечевого рычага внутри патрубка 2 с возможностью качения на горизонтальной оси 5, концами закрепленной на внутренней поверхности в нижней части патрубка 2 и пересекающей его вертикальную продольную ось. Привод вращения патрубка 2 выполнен в виде регулируемого реверсивного мотор-редуктора 6, на приводном валу которого установлена шестерня 7, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 8, жестко закрепленным на внешней поверхности патрубка 2. Шестерня 7 и зубчатое колесо 8 осуществляют кинематическую связь патрубка 2 с приводом его вращения, т.е. с мотор-редуктором 6, который установлен на внешней поверхности отпускной трубы 1 с возможностью съема для ремонта или замены. Верхнее меньшее плечо 9 двуплечего рычага, в виде которого распределяющая лопасть 4 подвешена на горизонтальной оси 5, связано с другим регулируемым приводом, не зависимым от привода вращения патрубка 2, посредством кривошипно-шатунного механизма, кривошип 10 которого установлен на внешней поверхности патрубка 2 с возможностью вращения в вертикальной плоскости, проходящей через вертикальную продольную ось патрубка 2 и перпендикулярной горизонтальной оси 5, на которой подвешена распределяющая лопасть 4, а шатун 11 пропущен через вертикальную прорезь 12, выполненную в стенке патрубка 2, и соединен с верхним концом распределяющей лопасти 4.

Устройство для загрузки емкости сыпучим материалом снабжено опорами, выполненными в виде наклонных стоек 13, которые верхними концами закреплены на внешней поверхности отпускной трубы 1, а на нижних концах имеют электромагнитные крепления 14 для фиксации устройства на крышке 15 загружаемой емкости.

Подъем и опускание устройства для загрузки емкости сыпучим материалом производится с помощью тросовой системы лебедок (на чертеже не показано).

Устройство для загрузки емкости сыпучим материалом работает следующим образом.

Учитывая вид и свойства сыпучего материала, загружаемого в емкость, устанавливают необходимые скорости вращения вертикального патрубка 2, а также кривошипа 10, т.е. частоту качания распределяющей лопасти 4, подвешенной на горизонтальной оси 5, и, кроме того, настраивают реле тока (на чертеже не показано), включенное в цепь электродвигателя привода кривошипно-шатунного механизма, на его срабатывание при достижении сопротивления движению лопасти 4 величины, характерной для загружаемого сыпучего материала в уплотненном состоянии.

С помощью тросовой системы лебедок устройство для загрузки емкости сыпучим материалом опускают в открытый люк в крышке 15 загружаемой емкости, например вагона-хоппера (см. фиг.3-5), и фиксируют с помощью электромагнитных креплений 14 на крышке 15 этой емкости. После чего производят загрузку сыпучего материала, например гранулированных кормов или зерна, в емкость самотеком через отпускную трубу 1. При замедлении движения сыпучего материала и образовании внутри загружаемой емкости конуса сыпучего материала с боковой поверхности, расположенной под углом его естественного откоса, производится (автоматической системой управления или вручную) одновременное включение привода кривошипно-шатунного механизма и реверсивного мотор-редуктора 6, закрепленного на внешней поверхности отпускной трубы 1. Реверсивный мотор-редуктор 6 через шестерню 7, взаимодействующую с зубчатым колесом 8, закрепленным на вертикальном патрубке 2, медленно вращает последний его вертикальной продольной оси в одну сторону или, при необходимости, в обе стороны, а шатун 11 кривошипно-шатунного механизма при медленном вращении вертикального патрубка 2 обеспечивает плавные возвратно-поступательные движения распределяющей лопасти 4, в щадящем режиме рыхлящей и разбивающей комья слежавшегося сыпучего материала, разравнивающей его по всем направлениям в площади поперечного сечения загружаемой емкости и уплотняющей сыпучий материал внутри емкости.

При необходимости в работу устройства для загрузки емкости сыпучим материалом могут быть внесены коррективы путем подрегулирования части или всех его изменяемых параметров: скорости и направления вращения вертикального патрубка 2, скорости вращения кривошипа 10, т.е. частоты качания распределяющей лопасти 4.

После достижения заданной величины сопротивления движению распределяющей лопасти 4 со стороны уплотнившегося внутри загружаемой емкости сыпучего материала срабатывает реле тока, включенное в цепь электродвигателя привода кривошипно-шатунного механизма, и автоматическая система управления прекращает гравитационное поступление сыпучего материала через отпускную трубу 1, закрывая электромеханические задвижки на выпускных отверстиях бункера (на чертеже не показано). Через некоторое время после прекращения подачи сыпучего материала через отпускную трубу 1 автоматическая система управления отключает электродвигатель привода кривошипно-шатунного механизма и реверсивный мотор-редуктор 6. Устройство для загрузки емкости сыпучим материалом с помощью тросовой системы лебедок извлекают из загруженной емкости и подготавливают для установки на крышку 15 следующей загружаемой емкости.

Предлагаемое устройство для загрузки емкости сыпучим материалом является простым по конструкции и в изготовлении, надежным и удобным в эксплуатации, пригодным для загрузки любых сыпучих материалов и высокоэффективным в работе с сыпучими материалами, частицы которых выдерживают небольшие ударные нагрузки благодаря созданию регулируемого щадящего режима загрузки.