Пристрій для розпушування змерзлих і злежалих матеріалів у піввагонах

1. Пристрій для розпушування змерзлих і злежалих матеріалів у піввагонах, що містить направляючу раму з опорними балками, робочий орган, виконаний у вигляді окремих плит, пружно з'єднаних між собою, віброзбуджувач, установлений на плиті, обладнаний розпушувальними штирями, і підйомний механізм, який відрізняється тим, що виконаний з окремих модулів, розміщених по площі піввагона і встановлених з можливістю вертикального переміщення в направляючих рамах, розташованих із двох сторін залізничної колії, при цьому кожен модуль має вантажну підвіску, що складається з двох прямокутних рам, верхня з яких з однієї сторони через тросо-блокову систему зв'язана з лебідкою, а з другої - з нижньою рамою, з можливістю обмеженого вертикального переміщення, робочий орган, змонтований із двох плит, з'єднаних пружними амортизаторами, причому нижня рама вантажної підвіски балками скріплена з верхньою плитою робочого органа, на C2 2 (19) 1 3 Недоліком пристрою є вплив на піввагон високими динамічними навантаженнями, тому що кінетична енергія коливальних мас передається безпосередньо на його стінки, а також складність настроювання на оптимальний режим вібророзвантажувача при розпушуванні матеріалу з різними механічними характеристиками і ступенем змерзання. Найбільш близьким по технічній сутності і результату, що досягається, (прототип) є пристрій для розпушування змерзлих і злежалих матеріалів у піввагонах, що містить направляючу раму з опірними балками, робочій орган, що включає в себе плиту зі штирями, віброзбуджувач, виконаний у вигляді кривошипно-шатунного механізму, і проміжну плиту з елементами кріплення до базової машини, зв'язану за допомогою пружних елементів із плитою робочого органа, якій відрізняється тим, що він постачений додатковою шитою зі штирями, установленою за допомогою пружних зв'язків на проміжній плиті з можливістю переміщення у вертикальній площині і шарнірно зв'язаною із шатуном зазначеного кривошипношатунного механізму, що встановлений на зазначеній плиті робочого органа [А.С., СРСР, №1303528, Заявл. 11.07.85р., Опубл. Бюл. №14, 1987р.] Проте дана конструкція не забезпечує ефективність розпушування сильно змерзлих матеріалів, що обумовлено значним розсіюванням енергії у великому об'ємі вантажу, що залучається в коливальний процес при одночасному проникненні всіх штирів, що не дозволяє сконцентрувати і реалізувати досить високі питомі навантаження, необхідні для руйнування монолітно змерзлих вантажів. Для забезпечення ефективного розпушування відомий пристрій вимагає застосування віброприводу підвищеної потужності. Крім того, конструкція пристрою передбачає зосередження енергії руйнування на обмеженій ділянці змерзлого вантажу, а значить і необхідності переустановки пристрою по довжині піввагона. При цьому збільшується час розпушування і знижується ефективність і продуктивність установки. В основу винаходу поставлено завдання удосконалення конструкції пристрою для розпушування змерзлих і злежалих матеріалів у піввагоні, у якому за рахунок створення стаціонарної установки, що складається з окремих модулів -розпушувачів, розміщених в направляючих рамах опорних балок, що спираються на розташовані з двох сторін від залізничної колії фундаменти з індивідуальними механізмами підйому й опускання, інтенсифікується і стабілізується режим роботи розпушувача, відсутні силові імпульси на борти піввагона і силові канати і, за рахунок цього скорочується час процесу розпушування, підвищується ефективність пристрою в цілому і його надійність. Поставлене завдання вирішується тим, що в пристрої для розпушування змерзлих і злежалих матеріалів у піввагонах, що містить направляючу раму з опорними балками, робочий орган, 69928 4 виконаний у вигляді окремих плит, пружно з'єднаних між собою, віброзбуджувач установлений на плиті, обладнаній розпушувальними штирями і підйомним механізмом, відповідно до винаходу, пристрій виконано з окремих модулів, розташованих по площі піввагона і встановлених з можливістю вертикального переміщення в направляючих рамах, розташованих із двох сторін залізничної колії, при цьому кожен модуль включає вантажну підвіску, що складається з прямокутних рам, верхня з яких з однієї сторони через тросо-блокову систему зв'язана з лебідкою, а з другої - з можливістю обмеженого переміщення - з нижньою рамою, робочий орган, змонтований із двох плит, з'єднаних пружними амортизаторами, причому нижня рама вантажної підвіски балками скріплена з верхньою плитоюробочого органа, на якій встановлено електродвигун, зв'язаний гнучкою передачею з інерційним, віброзбуджувачом, установленим на нижній плиті, обладнаній розпушувальними штирями, що розташовані групами в шаховому порядку по площині нижньої плити, а між основами розпушувальних штирів, жорстко закріплена смуга з периферійним пилкоподібним профілем по довжині. Між прямокутними рамами вантажної підвіски встановлені кільцеві пружні амортизатори, жорсткість яких менше жорсткості пружних амортизаторів, установлених між плитами робочого органа. Нижня рама вантажної підвіски і верхня плита робочого органа обладнані бічними роликами, взаємодіючими з направляючою рамою, по висоті якої в площині крайнього і нижнього підйому модуля, установлені кінцеві вимикачі, які взаємодіють з упорами на модулі. Окремі модулі через тросо-блокову систему зв'язані з лебідками, що встановлені на окремих фундаментах. Запропонована конструкція пристрою дозволяє створити стаціонарну установку для розпушування умерзлих і злежалих матеріалів, у якій окремі вібраційні робочі органи охоплюють усю площу оброблюваної поверхні і можуть працювати як одночасно так і в інших комбінаціях, при цьому запропонована конструкція дозволяє сконцентрувати і реалізувати високі питомі навантаження безпосередньо для руйнування монолітно змерзлого вантажу, через відсутність контакту робочого органа з бортами піввагона і забезпечити віброізоляцію тросо-блокової системи від вертикальних динамічних зусиль робочого органа. Таким чином, конструкція дозволяє розшириш зону обслуговування і скоротити термін відпрацьовування і розвантаження вантажу. Робочий орган і вантажна підвіска конструктивно об'єднані і представлені у вигляду модулів, що розташовані в направляючих опорних балок, що спираються на розташовані з двох сторін від залізничної колії фундаментах. На цих балках, на консольних площадках установлені лебідки, що забезпечують роботу поліспастів. Керування лебідками здійснюється з приміщення для оператора, розташованого на власному 5 віброізольованому фундаменті, що виключає можливість передачі вібрації. У кожному модулі, нижня плита вантажної підвіски і верхня плита робочого органа обладнані бічними роликами, взаємодіючими з направляючою рамою, у якій, по її висоті, у площині крайнього і нижнього підйому модуля всі оновлені кінцеві вимикачі, які взаємодіють з упорами на бічних сторонах модуля, чим забезпечується робота робочого органа в межах висоти оброблюваного матеріалу. Робочий орган включає дві плити, з'єднані між собою пружними амортизаторами. На нижній плиті встановлене інерційний віброзбуджувач, а на верхній - електродвигун, зв'язані між собою гнучкою передачею. Нижня плита обладнана встановленими в нижній її частиш штирями, розташованими групами в шаховому порядку. Маса верхньої плити відповідає масі нижньої пойти або повинна бути більше, за масу нижній плити, для оптимальної роботи установки в зарезонансному режимі. Конструкція робочого органа забезпечує реалізацію кругових коливань відносно поздовжньої центральної осі інерції, кругових коливань односно поперечної осі інерції, а також вертикальних коливань уздовж осі розпушувальних штирів, що істотно знижує рівень опору матеріалу при впровадженні штирів, знижує рівень енергетичних показників уст шовки і скорочує час обробки матеріалу в піввагоні. Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 представлено загальний вигляд стаціонарної установки; на Фіг.2 загальний вигляд вібромодуля; на Фіг.3 - вид А знизу на нижню плиту вібромодуля; на Фіг.4 - переріз Б-Б Фіг.1. Пристрій для розпушування змонтовано на направляючих рамах 1, жорсткозакріплених на опорних балках, установлених із двох сторін залізничної колії на фундаментах. Направляючі рами 1 установлені симетрично щодо подовжньої осі залізничної колії, причому кожні пари протилежно встановлених опорних балок зв'язані між собою у верхній частиш несучою балкою 2, на якій закріплено вантажопідйомний поліспаст 3. З однієї сторони ряду опірних балок 1, жорстко закріплена консольна площадка 4 на який установлені лебідки 5. В направляючих рамах 1 установлені з можливістю вертикального переміщення модулі 6, кожний з яких складається з вантажної підвіски 7 і робочого органа 8 з розпушувальними штирями 9. Кожен модуль 6 у плані виконаний прямокутним, а їхня кількість у пристрої визначається площею піввагона. Вантажна підвіска 7 кожного модуля виконана з двох прямокутних рам 10 і 11. Верхня рама 10 зв'язана через поліспаст 3 з лебідкою 5 і з можливістю обмеженого вертикального переміщення - з нижньою рамою 11 за допомогою направляючих стійок 12, установлених у втулках 13 нижньої рами 11. Стійки 12 мають кінцевий упор 14. Між верхньою рамою 10 і нижньою рамою 11 вантажної підвіски 7 установлені кільцеві пружні 69928 6 амортизатори 15, виконані, наприклад з конвеєрної стрічки. Робочий орган 8 включає ш плити 16 і 17, з'єднані пружними амортизаторами 18. Верхня плита 16 жорстко закріплена з нижньою рамою 11 вантажної підвіски 7 за допомогою балок 19. Нижня плита 17 обладнана розпушувальними штирями 9, розташованими по нижній площині групами, у шаховому порядку. У кожній групі, між штирями 9, у їхньої підстави, закріплена горизонтальна смута 20 з периферійним пилкоподібним профілем по довжині, висота яких порівняна розміру висоти рами 17. На верхній плиті 16, з боку вантажної підвіски 7, за кріплено електродвигун 21, а на нижній плиті 17 - інерційний віброзбуджувач 22, зв'язані між собою гнучкою передачею. Нижня рама 11 вантажної, підвіски 7 і верхня рама 16 робочого органа 8 з бічної сторони обладнані роликами 23, які взаємодіють з направляючою рамою 1. По висоті направляючої pi ми 1, у площині верхньої і нижньої межі розташування модуля 6, установлені кінцеві вимикачі 24, які взаємодіють в момент переміщення модуля з упорами 25, розташованими на його бічних сторонах і рознесеними по його висоті. Пристрій містить приміщення 26 для оператора, що розташовано на окремому фундаменті та обладнано віброізолюючими засобами 27. Пристрій працює таким чином. Піввагон з матеріалом, що підлягає обробці маневровим засобом, і подається на ділянку шляху в зону розміщення пристрою для розпушування. Розпушування матеріалу може виконуватися одночасно всіма модулями, або при розпушуванні слабко змерзлих вантажів - меншою кількістю. По команді оператора, модуль 6 опускається в направляючій рамі 1 під власною вагою до упора розпушувальних штирів 9 в оброблюваний матеріал. При включенні віброзбуджувача 22, реалізуються просторові коливання нижньої плити 17 разом зі штирями 9, за рахунок підбора співвідношень мас верхньої 16 і нижньої 17 плит з урахуванням жорсткості пружних зв'язків та наданню штирям 9 одночасних кругових коливань щодо поздовжньої і поперечної центральних осей інерції 11 плані і вертикальних коливань уздовж перпендикулярної їм осі. Штирі 9 поступово проникають в масив змерзлого матеріалу, при цьому порушується суцільний моноліт, утворюються магістральні тріщини і, при роботі всіх модулів, коливання передані на штирі 9, поширюються на всю масу вантажу. Величина, на яку проникають штирі в матеріал обмежений і визначається як розрахунковим так і експериментальним шляхом і установлюється відстанями між кінцевими вимикачами 24, що запобігає динамічним контактам штирів із внутрішньою поверхнею піввагона. Робочий орган 8 впливає на матеріал розпушувальними штирями 9, при цьому весь модуль опускається в направляючій рамі 1 до контакту кінцевого вимикача 24 з упором 25. У цей момент відключається електродвигун 21 і віброзбуджувач 22, включається лебідка 5 модуль піднімається в 7 направляючій рамі 1 до упора з верхнім кінцевим вимикачем. Піввагон подають на розвантаження матеріалу, а процес роботи з розпушування матеріалу в наступному піввагоні повторюється. Запропонована конструкція пристрою для розпушування змерзлих і злежалих матеріалів у піввагонах дозволяє реалізовувати високі питомі навантаження, достатні для руйнування монолітного матеріалу, завдяки цьому підвищується ефективність процесу розпушування, виключається передача вібраційних навантажень на корпус піввагона і піднімальний механізм, скорочується термін обробки матеріалу, у тому числі і за рахунок постійного (стаціонарного) розміщення вібромодуль з індивідуальним приводом. 69928 8 9 69928 10