Вертикальний транспортер гравітаційно-каскадного типу для завантаження зерна

Реферат: Винахід стосується завантаження сипких матеріалів, наприклад зерна, в силос або інше сховище. Вертикальний транспортер гравітаційно-каскадного типу для завантаження зерна, що має вертикальний транспортуючий канал, утворений рядом пересипних пристроїв, розташованих один під одним та під кутом до потоку зерна, що завантажують, де пересипний пристрій виконаний у вигляді диска з бортом по краю, при цьому поверхня диска є робочою поверхнею, центральна частина якої виконана конусоподібною, а периферійна, між конусом і бортом, виконана у вигляді вигнутих секторів-пересипних полиць, що чергуються з секторами крізних пересипних отворів, при цьому транспортуючий канал виконаний із зазорами між суміжними дисками, і кожен верхній диск розвернутий по відношенню до нижнього таким чином, що крізні пересипні отвори верхнього диска розташовані над вигнутими секторамипересипними полицями нижнього диска. Використання винаходу дозволяє зберегти цілісність зерна при його завантаженні, при цьому пристрій, що заявляється, легкий і простий по конструкції, дешевий у виготовленні, зручний в монтажі та технічному обслуговуванні. UA 106176 C2 (12) UA 106176 C2 UA 106176 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується завантаження сипких матеріалів, наприклад зерна, в силос або інше сховище. Відомий завантажувально-розподільний пристрій для сипких матеріалів, що містить вертикальний транспортуючий канал і щонайменше дві пересипні полиці, встановлені під кутом до горизонту на внутрішніх протилежних стінках транспортуючого каналу, послідовно по його висоті, пересипні полиці встановлені парами на одному горизонтальному рівні, безпосередньо над ними в стінках транспортуючого каналу вертикально розміщені розділяючі елементи з клиновидними отворами для просіювання, ширина яких збільшується зверху вниз, по центру каналу встановлений рухомий несучий елемент у вигляді пластини, що переміщається по напрямних за допомогою рейкового регулюючого пристрою, при цьому до рухомого несучого елемента попарно і симетрично прикріплені направляючі полиці, крім того канал обладнаний збірниками фракцій, що виділилися через розділяючі елементи (див. Патент RU № 2163846 С1, МПК 7 В07В13/04, 10.03.2001). Недоліком відомого пристрою є неефективне використання висоти робочої частки апарату. Повнота виділення дрібного компоненту в завантажувально-розподільному пристрої обмежена наявністю пересипних полиць, які призначені лише для зміни напрямку руху продукту, не виконують корисної роботи і збільшують крок встановлення по вертикалі робочих органів. Велика швидкість руху крізь вертикальний транспортуючий канал призводить до порушення цілісності зерна, яке транспортується. Відомий вертикальний сепаратор-транспортер, що містить вертикальний транспортуючий канал і щонайменше два ряди пересипних полиць (див. Патент RU № 2270062 С1, В07В13/04, 20.02.2006). Полиці встановлені парами на одному рівні під кутом до горизонту на протилежних внутрішніх стінках транспортуючого каналу, послідовно по висоті. Безпосередньо над ними в стінках транспортуючого каналу розміщені вертикальні розділяючі елементи з клиновидними отворами, що просіюють, ширина яких збільшується зверху вниз. По центру каналу встановлений рухомий несучий елемент, що переміщується по напрямних за допомогою рейкового регулюючого пристрою. Сепаратор обладнаний полицями і збірниками фракцій. Крім того, сепаратор забезпечений додатковими направляючими полицями, жорстко закріпленими до рухомого несучого елементу і виконаними з шарнірно встановленими на них перегородкамидільниками. При цьому додаткові направляючі полиці розташовані із зазором по відношенню одна до одної, направляючих полиць і рухомого несучого елемента з утворенням верхніх ярусів і каскадів. А в місці подачі суміші на стінках транспортуючого каналу встановлені два обмежувачі. Проте відомий пристрій має наступні недоліки: - складність конструкції; - високу вірогідність утворення затору, оскільки в центральному каналі несучий елемент переміщується за рахунок рейкового пристрою, який часто заклинюється із-за зернового пилу; - порушення цілісності зерна із-за великої швидкості його руху по центральному каналу. Відомий пристрій для запобігання пилу при перезавантаженні сипких матеріалів, виконаний у вигляді рукава, усередині якого послідовно один під іншим, під кутом один до одного розташований суцільний ряд пересипних зрізаних конусів (див. http://www.clevelandcascades.co.uk/). Даний пристрій вибраний як прототип. Прототипі винахід, що заявляється, мають наступні спільні ознаки: - містять ряд робочих елементів, розташованих один під одним; - робочі елементи сполучені між собою в єдиний вертикальний транспортуючий канал; - є складеними та не втрачають своїх технічних характеристик при частковому складанні. В основу винаходу поставлено задачу створення простого у виготовленні і зручного при використанні пристрою для завантаження зерна в силос або інше сховище, далі по тексту зерна, що відповідає таким вимогам: - зберігає цілісність зерна при його завантаженні; - простий та легкий по конструкції пристрій дозволяє мінімізувати навантаження на конструкцію силосу або інші конструкції, на які монтують пристрій; - дешевий у виготовленні, зручний в монтажі та технічному обслуговуванні; Поставлена задача вирішена у вертикальному транспортері гравітаційно-каскадного типу для завантаження зерна (далі вертикальний транспортер), що має вертикальний транспортуючий канал, утворений рядом пересипних пристроїв, розташованих один під одним та під кутом до потоку зерна, що завантажують, тим, що пересипний пристрій виконаний у вигляді диска з бортом по краю, при цьому поверхня диска є робочою поверхнею, центральна 1 UA 106176 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 частина якої виконана конусоподібною, а периферійна, між конусом і бортом, виконана у вигляді секторів-пересипних полиць, що чергуються з секторами крізних пересипних отворів, при цьому транспортуючий канал виконаний із зазорами між суміжними дисками, і кожен верхній диск розвернутий по відношенню до нижнього таким чином, що крізні пересипні отвори верхнього диска розташовані над вигнутими секторами-пересипними полицями нижнього диска. Новим у винаході, що заявляється, є те, що пересипний пристрій виконаний у вигляді диска з бортом по краю, при цьому поверхня диска є робочою поверхнею, центральна частина якої виконана конусоподібною, а периферійна, між конусом і бортом, виконана у вигляді секторівпересипних полиць, що чергуються з секторами крізних пересипних отворів, при цьому транспортуючий канал виконаний із зазорами між суміжними дисками, і кожен верхній диск розвернутий по відношенню до нижнього таким чином, що крізні пересипні отвори верхнього диска розташовані над вигнутими секторами-пересипними полицями нижнього диска. Пристрій, що заявляється, зображений на Фіг. 1-3. Пересипний пристрій виконаний у вигляді диска з бортом по периметру, при цьому поверхня диска є робочою поверхнею, центральна частина якої виконана у вигляді конуса 1, а інша розбита на сектори-пересипні полиці 2, виконані плоскими або з випуклістю назустріч руху зерна (див. Фіг. 1). Пересипні полиці 2 чергуються з крізними пересипними отворами 3. Конусоподібна поверхня 1 забезпечує центрування суміжних дисків і необхідний зазор між ними при збірці вертикального транспортуючого каналу. По кругу диск має бічний борт 4 (див. Фіг. 1), який додає жорсткість конструкції диска, також служить для утримування зерна, а також для надання йому напрямку руху, як і випуклостями на пересипних полицях. Бічний борт 4 (див. Фіг. 1), як і всі плоскі або випуклі пересипні полиці 2 (див. Фіг. 1), направляють рух зерна в крізні пересипні отвори 3 (див. Фіг. 1), а також служить для розміщення кріпильних елементів при збиранні дисків у вертикальний транспортуючий канал. Основні параметри диска, такі як: діаметр, площа, конфігурація пересипних полиць, їх випуклість, розмір крізних пересипних отворів, а так само їх кількість, габаритні розміри і форма центрального конуса та відстань між дисками визначаються характеристиками зерна, яке завантажується в силос або інше сховище, продуктивністю завантаження зерна, а також матеріалом, з якого виготовлений диск. Потік зерна 5 (див. Фіг. 2), що потрапляє на кожну пересипну полицю першого диска розподіляється на дві частини 6, які гальмуються на пересипних полицях 2 диска, і продовжує рух поки не досягне крізних пересипних отворів 3. У крізних пересипних отворах 3 цей потік зерна перемішується з іншим потоком зерна, який пройшов сусідню пересипну полицю 2 диски. Пройшовши крізні пересипні отвори 3, потік зерна потрапляє на пересипні полиці 2 наступних дисків. І так далі каскадом потік проходить пересипні полиці і крізні пересипні отвори всіх дисків вертикального транспортеру. Для зменшення бою зерна і його стирання диски виконані з лінійного поліетилену високого тиску. Вибір матеріалу для виготовлення дисків обумовлений також прагненням максимально полегшити входження конусів один в одного при підніманні вертикального транспортера, а також зменшити його загальну вагу. Диски можна виготовити з поліуретану цілком або з металевим каркасом, пересипні полиці можуть бути з поліуретану або аналогічного по властивостях матеріалу. Диски кріпляться у вертикальному транспортері під фіксованим кутом 90° до потоку зерна на трьох текстильних стрічках або шарнірних з'єднаннях, які із-за різних варіантів виконання на схемах не вказані. Проте використання текстильних стрічок для збирання дисків у вертикальний транспортер переважно, оскільки забезпечує: - необхідну міцність зібраної конструкції вертикального транспортера; - забезпечує достатню свободу вертикального транспортера, що приводить до самогашення вібрації при проходженні потоку зерна по вертикальному транспортеру; - забезпечує очищення поверхонь пересипних полиць від залишків зерна; - в порівнянні з шарнірним з'єднанням забезпечує надійнішу конструкцію. При використанні вертикального транспортеру в силосі, він розташовується усередині силосу під засипною горловиною 8 (див. Фіг. 3) і приводиться в робочий та не робочий стан, тобто розпускається або збирається підіймально-транспортним механізмом, що складається з тросової системи, набору направляючих кілець, блоків, лебідки. Детальніше підіймальнотранспортний механізм не розглядається, оскільки його особливості і конструкція істотно залежать від конструкції силосу, в якому використовується вертикальний транспортер. Пристрій, що заявляється, працює таким чином: Зерно з надсилосного конвеєра 7 (див. Фіг. 3) крізь засипну горловину 8 потрапляє на пересипні полиці 2 (у даному випадку їх три) (див. Фіг. 2) першого диска (див. Фіг. 3) 2 UA 106176 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вертикального транспортеру 9, який розташований нижче за засипну горловину 8. При зіткненні зерна з пересипними полицями 2 першого диска, воно зазнає умовно-пружного удару. При цьому частка кінетичної енергії зерна втрачається на умовно-пружний удар, зміну напрямку руху зерна і на подолання сили його тертя об поверхню пересипних полиць 2 (див. Фіг. 2). Як наслідок дії цих чинників зменшується швидкість зерна, отримана при його проходженні від засипної горловини до пересипних полиць першого диска. Зерно весь час змінює напрямок свого руху: при проходженні через крізні пересипні отвори 3, при попаданні на пересипні полиці 2 (див. Фіг. 2) другого диска і т.д. Зерно по черзі проходить крізь всі пересипні полиці і пропускні отвори набору дисків 10 вертикального транспортера 9 (див. Фіг. 3). Кількість дисків 10 у вертикальному транспортері 9 (див. Фіг. 3) визначається параметром Н. Параметр Н визначає висоту, з якої зерно потрапляє, при вільному падінні, на дно силосу 11, або на шар зерна (см. Фіг. 3) та не травмується. Параметр L (див. Фіг. 3) визначає максимальну робочу довжину вертикального транспортера 9. В міру наповнення силосу зерном, параметр Н (див. Фіг. 3) прагне до нуля. Для уникнення засипання зерном нижнього диска, вертикальний транспортер періодично частково збирають - піднімаючи нижні диски на необхідну висоту. Необхідна висота це така висота, при якій параметр Н (див. Фіг. 3) знаходиться в межах величини, при якій при вільному падінні зерно не травмується. При цьому нижній диск притискається до вищерозташованого диска таким чином, що між крізними пересипними отворами 3 (див. Фіг. 2) нижнього диска і пересипними полицями 2 вищерозташованого диска забезпечувався би світловий зазор, достатній для вільного проходження потоку зерна. При частковому збиранні вертикального транспортеру зібрані диски не виключаються з роботи. Зібрані диски не зменшують ефективність роботи незібраних дисків. Це досягається достатнім світловим зазором між суміжними дисками, геометрією пересипних полиць і крізних пересипних отворів, матеріалом, з якого виготовлені диски. Пристрій, що заявляється, дозволяє впевнено контролювати параметр Н (див. Фіг. 3), за рахунок цього уникнути порушення цілісності зерна. Потік зерна проходить по вертикальному транспортеру самопливом із швидкістю, відповідною швидкості зерна в надсилосному конвеєрі, але меншою, ніж у вільному вертикальному потоці, за відсутності вертикального транспортера, від засипної горловини 8 до дна силосу 11 (див. Фіг. 3). При цьому продуктивність вертикального транспортеру не менше продуктивності конвеєра для завантаження силосу, не впливає на продуктивність завантаження силосу та виключає переповнювання дисків зерном, так званого "запаковування". Окрім основного завдання по зниженню травмування зерна при завантаженні в силос, зменшення параметра Н (див. Фіг. 3) приводить до позитивного побічного ефекту, а саме до зменшення самосортування зерна при завантаженні в силос, що дозволяє завантажити силос більш рівномірно, завдяки чому завантажене зерно в силосі однорідне за якістю. Аналогічний пристрій може використовуватися для завантаження зерна в трюми судів, бункера, бурти і таке подібне. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак і технічним результатом, що досягається, в пристрої, що заявляється, полягає в наступному: запропонована конструкція транспортера гравітаційно-каскадного типу, його пересипного пристрою з робочою поверхнею та їх розташування у вертикальному транспортері забезпечує цілісність зерна при його завантаженні в сховищі при одночасній економічності і простоті конструкції, що заявляється. Конструкція пристрою, що заявляється, де кожен диск встановлений нижче попереднього таким чином, що зерно самопливом рухається по пересипних полицях першого диска і завдяки крізним пересипним отворам потрапляє на пересипні полиці другого диска, і так далі, поки не сходить з пересипних полиць останнього диска вертикального транспортера 9 (див. Фіг. 3), дозволяє зберігати його цілісність. Запропоноване розташування дисків, наявність в них випуклих, розміщених назустріч потоку зерна секторів-пересипних полиць, крізних пересипних отворів, бічного борту, а так само наявність необхідного світлового зазору, утвореного конусоподібним центром, забезпечує стійкий рух зерна у навіть в частково або повністю зібраному вертикальному транспортері. Сукупність перелічених ознак дозволяє добитися стійкого потоку зерна по вертикальному транспортеру при завантаженні в силос або інше сховище, і при цьому уникнути або мінімізувати пошкодження зерна. Вибір лінійного поліетилену високого тиску як матеріалу для виготовлення дисків, використання текстильних стрічок для кріплення дисків у вертикальному транспортері забезпечують низьку вартість вертикального транспортера, невелику (250-350 кг) власну вагу, простоту при монтажі та технічному обслуговуванні. 3 UA 106176 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 Вертикальний транспортер гравітаційно-каскадного типу для завантаження зерна, що має вертикальний транспортуючий канал, утворений рядом пересипних пристроїв, розташованих один під одним та під кутом до потоку зерна, що завантажують, який відрізняється тим, що пересипний пристрій виконаний у вигляді диска з бортом по краю, при цьому поверхня диска є робочою поверхнею, центральна частина якої виконана конусоподібною, а периферійна, між конусом і бортом, виконана у вигляді секторів-пересипних полиць, що чергуються з секторами крізних пересипних отворів, при цьому транспортуючий канал виконаний із зазорами між суміжними дисками, і кожен верхній диск розвернутий по відношенню до нижнього таким чином, що крізні пересипні отвори верхнього диска розташовані над вигнутими секторами-пересипними полицями нижнього диска. 4 UA 106176 C2 5 UA 106176 C2 Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6