RU2043962C1

RU2043962C1 - Hopper for loose material

Info

Publication number: RU2043962C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Алексеевич Афиногенов; Анвар Исмагилович Чанышев
Original assignee: Юрий Алексеевич Афиногенов; Анвар Исмагилович Чанышев
Priority date: 1992-01-22
Filing date: 1992-01-22
Publication date: 1995-09-20

Abstract

FIELD: storage and discharging of loose materials. SUBSTANCE: hopper for loose material has housing, sectional funnel with neck, metering system with gate, divider arranged inside hopper; additional dividers are made in form of dihedral angle members arranged over perimeter of sectional funnel. Bases of members lie on inner surfaces of funnel and housing, respectively. To create critical values of stress concentration in loose material, hopper is furnished with weakening members secured on inner surface of housing and cutting member; inner surface of hollow gate and outer surface of sectional funnel are provided with strain gauges coupled with gate control system to regulate pressure and discharge of loose material. Weakening members are made in form of parallel guides inclined relative to horizontal plane to provide gravity slipping of loose material towards sectional funnel. Guides are arranged uniformly above dividers and are fastened on inner surface of housing. Weakening members can be made in form of triangular cross-section prisms fastened in inner surface of housing in parallel with horizontal plane to form two opposite rows, vertically displaced relative to each other so that upper and lower faces of two vertically displaced opposite prisms are arranged in plane of slipping towards sectional funnel to cut blocks inside loose material. Cutting member is located on inner perimeter of housing for translation coordinated with gate control system and strain gauges. Cutting member has additional blades of similar shape arranged perpendicularly relative to each other and rigidly secured in edges of cutting member and at point of their relative intersection. Cutting part of blades has concave saw shape. EFFECT: enlarged operating capabilities. 5 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для хранения и выгрузки сыпучих материалов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства: строительной, металлургической, угольной, горнодобывающей, химической, пищевой, транспортной и др. The invention relates to devices designed for storage and unloading of bulk materials and can be used in various sectors of the economy: construction, metallurgy, coal, mining, chemical, food, transport, etc.

Известна емкость для сыпучих материалов [1] содержащая корпус с выпускным отверстием, размещенные с внутренней его стороны с интервалом по высоте надувные элементы и расположенные над ними пластины, в которой дополнительно жестко прикреплены пластины верхней частью к стенкам емкости и установлены так, что перекрывают нижним концом верхнюю часть нижерасположенной пластины. Known capacity for bulk materials [1] containing a housing with an outlet located on its inner side with an interval of height inflatable elements and plates located above them, in which the plates are additionally rigidly attached with the upper part to the walls of the container and installed so that they overlap with the lower end upper part of the lower plate.

Недостатком этой емкости является то, что фактически необходимо изготовить вторую емкость, представленную в виде наборных пластин, и поместить ее внутрь улучшаемой. Кроме этого, в случае разрыва (нарушения герметичности) надувного элемента может сформироваться взрывоопасная смесь, а также возникают осложнения с заменой и ремонтом этих элементов. The disadvantage of this tank is that it is actually necessary to make a second tank, presented in the form of type-setting plates, and place it inside the improved. In addition, in the event of a rupture (leakage) of the inflatable element, an explosive mixture may form, and also complications arise when replacing and repairing these elements.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является бункер для сыпучего материала [2] содержащий корпус с наклонным в сторону разгрузочного отверстия (горловины) днищем (сборная воронка) и поворотный вокруг горизонтальной оси затвор (дозирующая система), который дополнительно снабжен рассекателем, имеющим контактирующую с задней по ходу движения материала стенкой Λ -образную рабочую поверхность ( в виде двугранного угла) и сопряженную с последней и контактирующую с днищем (сборной воронкой) конусообразную поверхность, обращенную в сторону разгрузочного отверстия (горловины), а на днище закреплены отклоняющие козырьки, примыкающие к боковым стенкам рассекателя. Closest to the invention in technical essence is a hopper for bulk material [2] comprising a housing with an inclined bottom (discharge funnel) and a shutter (metering system) rotatable around the horizontal axis, which is additionally equipped with a divider having contact with the back wall of the material Λ -shaped working surface (in the form of a dihedral angle) and conjugated with the latter and in contact with the bottom (prefabricated funnel) conical surface, facing to the side of the discharge opening (neck), and on the bottom there are fixed deflecting visors adjacent to the side walls of the divider.

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет полностью избавляться от зависания сыпучей среды (сводообразования) выше рассекателя с Λ -образной рабочей поверхностью и затвора, так как ребро этого рассекателя параллельно горизонтальной плоскости и обладает ограниченной сферой влияния вверх. The disadvantage of this device is that it does not completely get rid of the freezing of the loose medium (arching) above the divider with an Λ-shaped working surface and the shutter, since the edge of this divider is parallel to the horizontal plane and has a limited sphere of influence up.

Чтобы избежать зависания сыпучей среды (сводообразования) и повысить надежность при ее выпуске предлагаемый бункер для сыпучего материала, включающий корпус, сборную воронку с горловиной, дозирующую систему с затвором, рассекатель, расположенный внутри бункера, дополнительно рассекатели выполнены в виде по периметру сборной воронки расположенных элементов, имеющих форму двугранных углов, основания которых лежат соответственно на внутренних поверхностях воронки и корпуса, для создания критических значений концентрации напряжений в сыпучем материале снабжен ослабляющими элементами, закрепленными на внутренней поверхности корпуса, и подрезающим инструментом, внутренняя поверхность полого затвора и внешняя поверхность сборной воронки снабжены тензодатчиками, связанными с системой управления затвором для регулирования давления и выпуска сыпучего материала; ослабляющие элементы выполнены в виде наклонных к горизонтальной плоскости параллельных между собой направляющих (ребер) для обеспечения самоскольжения сыпучего материала в сторону сборной воронки, расположенных равномерно выше рассекателей и прикрепленных к внутренней поверхности корпуса; ослабляющие элементы (ребра) выполнены в виде призм с треугольным поперечным сечением, прикрепленных к внутренней поверхности корпуса параллельно горизонтальной плоскости с образованием двух противоположных рядов, смещенных по вертикали относительно друг друга так, что верхняя и нижняя грани двух смещенных по вертикали противоположных призм расположены в плоскости самоскольжения в сторону сборной воронки для нарезания блоков внутри сыпучего материала; подрезающий инструмент расположен по внутреннему периметру корпуса с возможностью поступательного перемещения, согласованного с системой управления затвором и тензодатчиками; подрезающий инструмент снабжен дополнительными одинаковыми по форме ножами, расположенными друг к другу взаимно перпендикулярно, жестко закрепленными в краях подрезающего инструмента и в месте их взаимного пересечения, а их режущая часть имеет выпукло-пилообразную форму. In order to avoid freezing of the granular medium (consolidation) and to increase the reliability of its release, the proposed bunker for bulk material, comprising a housing, a prefabricated funnel with a neck, a metering system with a shutter, a divider located inside the hopper, additional dividers are made in the form of perimeter of the prefabricated funnel having the shape of dihedral angles, the bases of which lie respectively on the inner surfaces of the funnel and housing, to create critical stress concentration values in s the bulk material is equipped with weakening elements fixed on the inner surface of the housing and a cutting tool, the inner surface of the hollow gate and the outer surface of the collection funnel are equipped with strain gauges connected to the gate control system for regulating the pressure and discharge of bulk material; the attenuating elements are made in the form of guides (ribs) parallel to each other inclined to the horizontal plane to ensure self-slip of the bulk material towards the collecting funnel located evenly above the dividers and attached to the inner surface of the housing; the attenuating elements (ribs) are made in the form of prisms with a triangular cross section attached to the inner surface of the housing parallel to the horizontal plane with the formation of two opposite rows, vertically offset from each other so that the upper and lower faces of two vertically offset opposite prisms are located in the plane self-skidding towards the prefabricated funnel for cutting blocks inside bulk material; cutting tool is located on the inner perimeter of the housing with the possibility of translational movement, coordinated with the control system of the shutter and strain gauges; the cutting tool is equipped with additional knives of the same shape, arranged mutually perpendicular to each other, rigidly fixed at the edges of the cutting tool and at the point of their intersection, and their cutting part has a convex sawtooth shape.

Предлагаемый бункер имеет следующие отличительные признаки: рассекатели выполнены в виде по периметру сборной воронки расположенных элементов, имеющих форму двугранных углов, основания которых лежат соответственно на внутренних поверхностях воронки и корпуса, для создания критических значений концентрации напряжений в сыпучем материале (этот признак, когда ребра элементов, имеющих форму двугранных углов, не параллельны горизонтальной плоскости, авторам не известен в существующих бункерах); бункер снабжен ослабляющими элементами; ослабляющие элементы закреплены на внутренней поверхности корпуса; бункер снабжен подрезающим инструментом; внутренняя поверхность полого затвора и внешняя поверхность полого затвора и внешняя поверхность сборной воронки снабжены тензодатчиками, связанными с системой управления затвором для регулирования давления и выпуска сыпучего материала;
ослабляющие элементы выполнены в виде наклонных к горизонтальной плоскости параллельных между собой направляющих (ребер) для обеспечения самоскольжения сыпучего материала в сторону сборной воронки, расположенных равномерно выше рассекателей;
ослабляющие элементы (ребра) выполнены в виде призм с треугольным поперечным сечением, прикрепленных к внутренней поверхности корпуса параллельно горизонтальной плоскости с образованием двух противоположных рядов, смещенных по вертикали относительно друг друга так, что верхняя и нижняя грани двух смещенных по вертикали противоположных призм расположены в плоскости самоскольжения в сторону сборной воронки для нарезания блоков внутри сыпучего материала;
подрезающий инструмент расположен по внутреннему периметру корпуса с возможностью поступательного перемещения, согласованного с системой управления затвором и тензодатчиками;
подрезающий инструмент снабжен дополнительными одинаковыми по форме ножами, расположенными друг к другу взаимно перпендикулярно, жестко закрепленными в краях подрезающего инструмента и в месте их взаимного пересечения, а их режущая часть имеет выпукло-пилообразную форму.The proposed hopper has the following distinctive features: the dividers are made in the form of dihedral angles arranged around the perimeter of the prefabricated funnel, the bases of which lie respectively on the inner surfaces of the funnel and the housing, to create critical stress concentration values in the bulk material (this sign, when the edges of the elements having the shape of dihedral angles, are not parallel to the horizontal plane, the authors are not known in the existing bunkers); the hopper is equipped with weakening elements; weakening elements are fixed on the inner surface of the housing; the hopper is equipped with a cutting tool; the inner surface of the hollow shutter and the outer surface of the hollow shutter and the outer surface of the collection funnel are provided with load cells connected to the shutter control system for regulating the pressure and releasing the bulk material;
the weakening elements are made in the form of guides (ribs) parallel to each other inclined to the horizontal plane to ensure self-slip of the bulk material towards the collecting funnel located evenly above the dividers;
the attenuating elements (ribs) are made in the form of prisms with a triangular cross section attached to the inner surface of the housing parallel to the horizontal plane with the formation of two opposite rows, vertically offset from each other so that the upper and lower faces of two vertically offset opposite prisms are located in the plane self-skidding towards the prefabricated funnel for cutting blocks inside bulk material;
a cutting tool is located on the inner perimeter of the housing with the possibility of translational movement, consistent with the control system of the shutter and strain gauges;
the cutting tool is equipped with additional knives of the same shape, arranged mutually perpendicular to each other, rigidly fixed at the edges of the cutting tool and at the point of their intersection, and their cutting part has a convex sawtooth shape.

На фиг. 1 представлен продольный разрез Е-Е бункера; на фиг. 2 поперечный разрез F-F бункера; на фиг. 3 развертка внутренней поверхности корпуса бункера со следами равномерно расположенных ослабляющих элементов в виде наклонных направляющих (ребер) с одинаковым углом α наклона к горизонтальной плоскости, обеспечивающим самоскольжение сыпучей среды в сторону сборной воронки; на фиг. 4 продольный разрез В-В бункера в случае, когда ослабляющие элементы выполнены в виде призм с треугольным поперечным сечением, прикрепленных к внутренней поверхности корпуса параллельно горизонтальной плоскости с образованием двух противоположных рядов, смещенных по вертикали относительно друг другу так, что верхняя и нижняя грани двух смещенных по вертикали противоположных призм образуют плоскости самоскольжения сыпучей среды в сторону сборной воронки под углом α; на фиг. 5 вид сверху бункера, изображенного на фиг. 4; на фиг. 6 продольный разрез А-А бункера, в котором вместо ослабляющих элементов, расположенных на внутренней поверхности корпуса, по его внутреннему периметру размещен подрезающий инструмент с возможностью поступательного перемещения, согласованного с системой управления движения затвора и тензодатчиками; на фиг. 7 поперечный разрез Б-Б на фиг. 6; на фиг. 8, 9 подрезающий инструмент. In FIG. 1 is a longitudinal section through an EE hopper; in FIG. 2 cross section of the F-F hopper; in FIG. 3 is a scan of the inner surface of the hopper body with traces of uniformly located attenuating elements in the form of inclined guides (ribs) with the same angle α of inclination to the horizontal plane, providing self-slip of the granular medium towards the collecting funnel; in FIG. 4 is a longitudinal section BB of the hopper in the case when the attenuating elements are made in the form of prisms with a triangular cross-section, attached to the inner surface of the housing parallel to the horizontal plane with the formation of two opposite rows, vertically offset relative to each other so that the upper and lower faces of the two vertically displaced opposite prisms form self-slip planes of the granular medium towards the collecting funnel at an angle α; in FIG. 5 is a plan view of the hopper of FIG. 4; in FIG. 6 is a longitudinal section AA of the hopper, in which, instead of the attenuating elements located on the inner surface of the housing, a cutting tool is arranged along its inner perimeter with the possibility of translational movement coordinated with the shutter movement control system and load cells; in FIG. 7 is a transverse section bB in FIG. 6; in FIG. 8, 9 cutting tool.

Бункер (фиг. 1-3) включает корпус 1, сборную воронку 2 с горловиной 3, дозирующую систему с затвором 4, рассекатели 5, выполненные в виде по периметру сборной воронки расположенных элементов, имеющих форму двугранных углов, основания которых лежат соответственно на внутренних поверхностях воронки и корпуса, а ребра (вершины) двугранных углов имеют общие точки внутри бункера с корпусом 1 и воронкой 2. Выше рассекателей 5 к внутренней поверхности корпуса 1 прикреплены равномерно расположенные ослабляющие элементы 6 в виде наклонных под углом α к горизонтальной плоскости параллельных между собой направляющих (ребер) для обеспечения самоскольжения сыпучего материала в сторону сборной воронки 2. Внутренняя поверхность полого в его верхней части затвора 4 и внешняя поверхность сборной воронки 2 снабжены тензодатчиками 7 для регистрации давления сыпучей среды в статике, связанными с системой управления затвором 4, предназначенной для регулирования выпуска среды из горловины 3 (на фиг. 1-3 система управления затвором не показана). Периметр сборной воронки и корпуса, кроме квадратной, может иметь форму окружности. В этом случае рассекатели 5 могут быть равномерно расположены вдоль окружности. С одной стороны, рассекатели 5 и ослабляющие элементы 6, поскольку они заглублены в сыпучую среду, выполняют роль концентраторов напряжений (см. книгу: Гастев В.А. Краткий курс сопротивления материалов. М. Наука, 1977, с. 66-70, 137-138). С другой стороны, поверхности и ребра рассекателей 5 и ослабляющих элементов 6 имеют угол α наклона к горизонтальной плоскости для обеспечения самоскольжения сыпучей среды при выпуске из бункера при открытом затворе 4 за счет нарушения ее равновесия под действием силы тяжести. The hopper (Fig. 1-3) includes a housing 1, a prefabricated funnel 2 with a neck 3, a dosing system with a shutter 4, dividers 5, made in the form of dihedral angles along the perimeter of the prefabricated funnel, the bases of which lie respectively on the inner surfaces funnels and bodies, and the ribs (tops) of dihedral angles have common points inside the hopper with the body 1 and funnel 2. Above the dividers 5, uniformly located attenuating elements 6 are attached to the inner surface of the body 1 in the form of inclined angles α to th isontal plane of parallel guides (ribs) to ensure self-slip of the bulk material towards the collection funnel 2. The inner surface of the hollow in its upper part of the shutter 4 and the outer surface of the collection funnel 2 are equipped with strain gauges 7 for recording the pressure of the granular medium in statics associated with the control system shutter 4, designed to control the release of medium from the neck 3 (in Fig. 1-3, the shutter control system is not shown). The perimeter of the prefabricated funnel and housing, in addition to the square, may have the shape of a circle. In this case, the dividers 5 can be evenly spaced along the circumference. On the one hand, the dividers 5 and the weakening elements 6, since they are buried in a granular medium, play the role of stress concentrators (see the book: Gastev V.A. Short course of resistance of materials. M. Nauka, 1977, pp. 66-70, 137 -138). On the other hand, the surfaces and ribs of the dividers 5 and the weakening elements 6 have an angle of inclination α to the horizontal plane to ensure self-slip of the granular medium when discharged from the hopper with the shutter 4 open due to the violation of its equilibrium under the influence of gravity.

Полость верхней части затвора 4 соединяется внутренним каналом 8 хвостовика 9 с оперением 10, связанного с рукояткой 11 управления движением затвора 4 шарниром 12, с каналом внутри шарнира 12, переходящим в канал 13 внутри рукоятки 11, предназначенным для вывода и ввода проводов, коммутирующих тензодатчики 7 внутри затвора 4 с системой управления его движения. Оперение 10 хвостовика 9 служит его направляющими внутри горловины 3 при движении затвора 4 вверх. Рукоятка 11 имеет неподвижную опору 14, благодаря которой усилие Р, приложенное от исполнительного органа системы управления движением затвора 4 к концу рукоятки 11, передается с помощью рычага хвостовику 9, жестко связанному с затвором 4. Поперечное сечение F-F бункера представлено на фиг. 2, имеет форму квадрата, а в общем случае оно может быть любой формы и, в частности, в форме окружности. The cavity of the upper part of the shutter 4 is connected by an internal channel 8 of the shank 9 with an empennage 10 connected to the handle 11 for controlling the movement of the shutter 4 by the hinge 12, with a channel inside the hinge 12, passing into the channel 13 inside the handle 11, intended for the output and input of wires commuting strain gauges 7 inside the shutter 4 with a control system for its movement. The plumage 10 of the shank 9 serves as its guides inside the neck 3 when the shutter 4 moves up. The handle 11 has a fixed support 14, due to which the force P applied from the actuator of the shutter 4 motion control system to the end of the handle 11 is transmitted by the lever to the shank 9, which is rigidly connected to the shutter 4. The cross section F-F of the hopper is shown in FIG. 2, has the shape of a square, and in the general case it can be of any shape and, in particular, in the shape of a circle.

На фиг. 3 представлена развертка внутренней поверхности корпуса бункера с поперечным сечением в форме квадрата со следами ослабляющих элементов 6 в виде параллельных наклонных направляющих (ребер) с углом α наклона к горизонтальной плоскости, обеспечивающим самоскольжение сыпучей среды в сторону сборной воронки 2. Если корпус 1 бункера имеет форму цилиндра, то ослабляющие элементы 6 на его внутренней поверхности образуют многозаходную винтовую линию, которая в развертке даст вид, представленный на фиг. 3, с углом α наклона их следов к горизонтальной плоскости. In FIG. 3 shows a scan of the inner surface of the hopper body with a square cross-section with traces of attenuating elements 6 in the form of parallel inclined guides (ribs) with an angle of inclination α to the horizontal plane, providing self-slip of the granular medium towards the collecting funnel 2. If the hopper body 1 has the shape of the cylinder, then the weakening elements 6 on its inner surface form a multi-helix line, which in a scan will give the view shown in FIG. 3, with an angle α of inclination of their tracks to a horizontal plane.

Вариантом бункера может быть такой, в котором вместо наклонных ослабляющих элементов 6 (фиг. 1-3) включены ослабляющие элементы (ребра) 15 в виде призм с треугольным поперечным сечением, прикрепленных к внутренней поверхности бокового корпуса 1 параллельно горизонтальной плоскости с образованием двух противоположных рядов, смещенных по вертикали относительно друг друга так, что верхняя и нижняя грани двух смещенных по вертикали противоположных призм образуют плоскости 16 самоскольжения сыпучей среды в сторону сборной воронки под углом α (фиг. 4-5). Вид сверху на бункер (фиг. 4) показан на фиг. 5. A variant of the hopper may be one in which instead of the inclined attenuating elements 6 (Fig. 1-3), the attenuating elements (ribs) 15 are included in the form of prisms with a triangular cross section attached to the inner surface of the side casing 1 parallel to the horizontal plane with the formation of two opposite rows vertically displaced relative to each other so that the upper and lower faces of two vertically displaced opposite prisms form self-slip planes 16 of the granular medium towards the collecting funnel at an angle α (f Mr. 4-5). A top view of the hopper (FIG. 4) is shown in FIG. 5.

Третьим вариантом бункера (фиг. 6-9) может быть такой, в котором вместо ослабляющих элементов 6 или 15, прикрепленных к внутренней поверхности бункера, включен подрезающий инструмент 17 с возможностью поступательного перемещения с помощью тросов 18, 19, закрепленных в проушинах 20, 21 перекинутых через неподвижные блоки 22, 23 и 24. Блоки 24 шарнирно закреплены на кронштейнах 25, жестко связанных с поверхностью рассекателей 5. Сыпучая среда 26, находящаяся внутри бункера, имеет верхнюю границу 27, а после первичного этапа ее осыпания нижняя граница сыпучей среды займет одно из положений 28 или 29. На фиг. 7 приведен поперечный разрез Б-Б бункера на фиг. 6. В вариантном исполнении подрезающий инструмент 17 может быть оснащен дополнительными одинаковыми по форме ножами 30 и 31, расположенными друг к другу взаимно перпендикулярно, жестко закрепленными в краях подрезающего инструмента в форме квадрата (окружности) и в месте их взаимного пересечения (фиг. 8-9). Режущая часть дополнительных ножей 30 и 31 может иметь форму, кроме выпуклой, и другую, например выпукло-пилообразную. The third variant of the hopper (Fig. 6-9) may be one in which instead of the attenuating elements 6 or 15 attached to the inner surface of the hopper, a cutting tool 17 is connected with the possibility of translational movement with the help of cables 18, 19 fixed in the eyes 20, 21 thrown over the stationary blocks 22, 23 and 24. The blocks 24 are pivotally mounted on brackets 25, rigidly connected to the surface of the dividers 5. The bulk medium 26 located inside the hopper has an upper boundary 27, and after the initial stage of crumbling, the lower boundary is loose environment will take one of the positions 28 or 29. In FIG. 7 shows a cross section BB of the hopper of FIG. 6. In a variant embodiment, the cutting tool 17 can be equipped with additional identical knives 30 and 31 identical in shape, arranged mutually perpendicular to each other, rigidly fixed at the edges of the cutting tool in the form of a square (circle) and at the point of their intersection (Fig. 8- 9). The cutting part of the additional knives 30 and 31 may have a shape other than convex, and another, for example convex sawtooth.

Бункер работает следующим образом. The hopper operates as follows.

Первоначально он заполняется сыпучей средой до некоторого верхнего уровня с границей 27 (фиг. 6). Затем по показаниям тензодатчиков 7, расположенных на внутренней поверхности затвора 4 и имеющих связь с системой управления движением затвора 4 с помощью электровыводов по каналам 8 хвостовика 9, шарнира 12 и каналу 13 в рукоятке 11, а также тензодатчиков 7, расположенных на внешней поверхности сборной воронки 2, предварительно протарированных, определяют силу давления или давление сыпучей среды 26 на затвор 4 и поверхность сборной воронки 2. Согласно величине этого давления, зависящей также от скорости движения сыпучей среды, система управления движением затвора 4 передает команду исполнительному органу (например, электродвигателю или гидроприводу), связанному с концом рукоятки 11 и развивающему необходимую величину усилия Р, чтобы поднять затвор 4 на определенную высоту. Конец рукоятки 11, опускаясь вниз в качестве рычага, имеющего опору 14, передает усилие вверх своим другим концом, связанным шарниром 12 с хвостовиком 9, связанным жестко с затвором 4. При этом благодаря оперению 10, жестко прикрепленному к внешней поверхности хвостовика 9, осуществляется продольное перемещение затвора 4 по оси горловины 3. Сыпучая среда 26, высыпаясь в образовавшийся кольцевой зазор между затвором 4 и стенкой горловины 3, перемещается вниз, нарушая ее сложившееся равновесие. Постепенно нарушение равновесия сыпучей среды достигает установленных элементов-рассекателей 5 в виде двугранных углов, основания и вершины (ребра) которых имеют общие точки в внутренними поверхностями бокового корпуса 1 и сборной воронки 2. Углы наклона к горизонтальной плоскости у затвора 4 и элементов-рассекателей 5 (граней, ребер) выполнены одинаковыми и равными углу α, обеспечивающему самоскольжение сыпучей среды. Величина угла α самоскольжения устанавливается предварительными экспериментами для конкретной сыпучей среды. Initially, it is filled with granular medium to a certain upper level with a boundary of 27 (Fig. 6). Then, according to the readings of the strain gauges 7 located on the inner surface of the shutter 4 and connected to the control system for the movement of the shutter 4 by means of electrical leads through the channels 8 of the shank 9, the hinge 12 and the channel 13 in the handle 11, as well as the strain gauges 7 located on the outer surface of the collection funnel 2, pre-calibrated, determine the pressure force or pressure of the granular medium 26 on the shutter 4 and the surface of the collection funnel 2. According to the value of this pressure, which also depends on the speed of the granular medium, the control system movement of the shutter 4 transmits a command to the executive authority (e.g., motor or hydraulic), associated with the end of the handle 11 and develop the necessary amount of force F 4 to raise the shutter to a certain height. The end of the handle 11, falling down as a lever having a support 14, transmits the force upward with its other end connected by a hinge 12 with a shank 9 connected rigidly to the shutter 4. In this case, due to the plumage 10, rigidly attached to the outer surface of the shank 9, a longitudinal the movement of the shutter 4 along the axis of the neck 3. The loose medium 26, pouring into the formed annular gap between the shutter 4 and the wall of the neck 3, moves downward, disrupting its existing equilibrium. Gradually the imbalance of the granular medium reaches the installed elements-dividers 5 in the form of dihedral angles, the bases and peaks (ribs) of which have common points in the inner surfaces of the side casing 1 and the collection funnel 2. Angles of inclination to the horizontal plane at the shutter 4 and the elements-dividers 5 (faces, ribs) are made equal and equal to the angle α, which provides self-slip of the granular medium. The value of the self-slip angle α is established by preliminary experiments for a particular bulk medium.

Рассекатели 5 в случае использования бункера с поперечным сечением в форме квадрата, расположенные в углах этого бункера, одновременно служат защитой ребер сборной воронки 2 от критических напряжений, способных привести к разрыву ребер жесткости, устанавливаемых снаружи сборной воронки 2. Нарушение равновесия сыпучей среды 26 распространяется вверх от верхний точек рассекателей 5, вызывая ее движение вниз в сторону сборной воронки 2. Основными препятствиями осуществлению этого движения вниз являются сопротивления, возникающие на внутренней поверхности корпуса 1. К ним относятся трение и боковой распор среды. Трение уменьшают за счет специальных покрытий, т. е. добиваются некоторой минимальной величины. Боковой распор можно уменьшить за счет дополнительных ослабляющих элементов 6, закрепленных на внутренних боковых стенках бункера под углом α к горизонтальной плоскости, обеспечивающих самоскольжение сыпучей среды и берущих на себя часть вертикальной нагрузки, вызванной весом сыпучей среды, снижая тем самым величину бокового распора и величину сопротивления ее движению на стенках бункера. Основная масса сыпучей среды 26, находящаяся вне зоны действия ослабляющих элементов 6, своим весом давит вниз, вызывая ее скольжение в пограничном слое по параллельным направляющим ослабляющим элементам 6, опускаясь вниз в сторону сборной воронки, избавляя бункер от зависания сыпучей среды и возникающих в связи с этим сложностей его эксплуатации. Таким образом, благодаря введенным рассекателям 5 и ослабляющим элементам 6 добиваются поставленной цели исключения зависания сыпучей среды и повышения надежности при ее выпуске, используя ее потенциальную энергию без привлечения посторонних механизмов и энергии. Движение среды вниз при этом осуществляется равномерно без скачков, без волновых импульсов, способных вызывать трещины и разрушения. Выпуск среды из бункера прекращают по мере надобности, управляя усилием Р, передаваемым рукоятке 11 в верхнем направлении. The dividers 5 in the case of the use of a hopper with a square cross-section located in the corners of this hopper, simultaneously serve to protect the ribs of the collection funnel 2 from critical stresses that can lead to rupture of the ribs installed outside the collection funnel 2. Imbalance of the granular medium 26 extends upwards from the upper points of the dividers 5, causing its downward movement towards the prefabricated funnel 2. The main obstacles to this downward movement are the resistances that arise on the inside the surface of the housing 1. These include friction and lateral spacing of the medium. Friction is reduced due to special coatings, i.e., they achieve a certain minimum value. The lateral spreader can be reduced due to additional weakening elements 6, mounted on the inner side walls of the hopper at an angle α to the horizontal plane, which provide self-skidding of the granular medium and take on part of the vertical load caused by the weight of the granular medium, thereby reducing the lateral spread and resistance its movement on the walls of the bunker. The bulk of the granular medium 26, which is outside the zone of action of the attenuating elements 6, presses down with its weight, causing it to slide in the boundary layer along the parallel guiding weakening elements 6, dropping down towards the collection funnel, eliminating the hanging of the bulk hopper and arising due to these are the difficulties of its operation. Thus, thanks to the introduced dividers 5 and weakening elements 6, they achieve the goal of eliminating the freezing of the granular medium and increasing the reliability of its release, using its potential energy without involving extraneous mechanisms and energy. The downward movement of the medium is carried out uniformly without jumps, without wave pulses that can cause cracks and fractures. The release of medium from the hopper is stopped as necessary, controlling the force P transmitted to the handle 11 in the upper direction.

В случае выпуска среды после приостановки бункера операции повторяются по описанному выше. Описанный вариант бункера является оптимальным. Возможны и другие варианты, например, когда ослабляющие элементы (ребра) 15 представлены в виде треугольных призм, прикрепленных к внутренней поверхности бункера параллельно горизонтальной плоскости с образованием двух противоположных рядов, смещенных по вертикали относительно друг друга так, что верхняя и нижняя грани двух смещенных по вертикали противоположных призм образуют плоскости самоскольжения сыпучей среды в сторону сборной воронки (фиг. 4-5). При этом механизм движения сыпучей среды следующий. После начального выпуска сыпучего материала в нем происходит разбиение на блоки I-VII, которые будут захватываться движением вниз поочередно по плоскостям самоскольжения 16. Увеличивая количество ослабляющих элементов (ребер) 15, размещая их между приведенными на фиг. 4, добиваются дробления (нарезания) сыпучего материала на более мелкие по объему части (блоки) с тем же поочередным механизмом самоскольжения в сторону сборной воронки. В этом случае давление на дно сборной воронки 2 и внешнюю поверхность затвора 4 будет периодически меняться, что будет регистрироваться тензодатчиками 7 и соответственно ему будет работать система управления движением затвора 4. In the case of the release of the medium after the suspension of the hopper, the operations are repeated as described above. The described version of the hopper is optimal. Other options are possible, for example, when the attenuating elements (ribs) 15 are presented in the form of triangular prisms attached to the inner surface of the hopper parallel to the horizontal plane with the formation of two opposite rows, vertically offset from each other so that the upper and lower faces of the two are offset the verticals of the opposite prisms form self-slip planes of the granular medium towards the collecting funnel (Fig. 4-5). Moreover, the mechanism of movement of the granular medium is as follows. After the initial release of bulk material, it is divided into blocks I-VII, which will be trapped in a downward motion alternately along the self-skid planes 16. By increasing the number of weakening elements (ribs) 15, placing them between the ones shown in FIG. 4, achieve crushing (cutting) of bulk material into smaller parts (blocks) with the same alternate self-skid mechanism towards the collection funnel. In this case, the pressure on the bottom of the collection funnel 2 and the outer surface of the shutter 4 will periodically change, which will be recorded by the load cells 7 and, accordingly, the control system for the movement of the shutter 4 will work for it.

При использовании вместо ослабляющих элементов подрезающего инструмента 17 (фиг. 6-9) порядок действий следующий. После выпуска начального объема сыпучего материала 26 с верхней его границей 27 образуется его зависание (сводообразование), например, по границам 28 или 29. Чтобы избавиться от него на некотором участке бункера, необходимо поднять инструмент 17 вверх. Это произойдет тогда, когда тензодатчики 7 укажут на снижение давления на поверхность сборной воронки 2 и поверхность затвора 4, после чего системой управления будет сформирована команда на опускание затвора 4 и подъем инструмента 17 под действием усилия F₁ с помощью тросов 18, закрепленных в проушинах 20 и перекинутых через блоки 22. Ослабленный контакт сыпучего материала со стенкой бункера на некотором ее участке под действием собственного веса подрезанного материала 26 вызовет его обрушение на дно сборной воронки 2, укажет с помощью тензодатчиков 7 на повышение давления и сформирует команду в систему управления на подъем затвора 4 на заданную величину. По мере падения давления на дно сборной воронки 2 сформируется команда на закрытие затвора 4 и подъем подрезающего инструмента 17 на следующем участке по высоте бункера, после чего операции повторяются до тех пор, пока материал 26 не будет полностью израсходован. После этого инструмент 17 необходимо опустить в крайнее нижнее положение над рассекателями 5. Для этого система управления формирует команду исполнительному органу на опускание усилием F₂ с помощью тросов 19, жестко связанных с проушинами 21 подрезающего инструмента 17 и перекинутых через неподвижные блоки 24 и 23. Блоки 24 шарнирно связаны с кронштейнами 25, которые прикреплены к рассекателям 5. В результате операции опускания инструмента 17 в крайнее нижнее положение бункер подготавливается к заполнению его сыпучим материалом 26 до верхней границы 27, после чего действия по выпуску сыпучего материала повторяются.When using instead of the attenuating elements of the cutting tool 17 (Fig. 6-9), the procedure is as follows. After the release of the initial volume of bulk material 26 with its upper boundary 27, it hangs (arch formation), for example, along the borders of 28 or 29. To get rid of it in a certain section of the hopper, it is necessary to raise the tool 17 up. This will happen when the load cells 7 indicate a decrease in pressure on the surface of the collection funnel 2 and the surface of the shutter 4, after which the control system will form a command to lower the shutter 4 and lift the tool 17 under the action of the force F ₁ with the help of cables 18 fixed in the eyes 20 and thrown over the blocks 22. The weakened contact of the bulk material with the wall of the hopper in some part of it under the action of the dead weight of the trimmed material 26 will cause it to collapse at the bottom of the collection funnel 2, it will be indicated using strain gauges Ikov 7 to form the pressure increase command and the control system on the lift gate 4 by a predetermined amount. As the pressure drops to the bottom of the collection funnel 2, a command will be formed to close the shutter 4 and raise the cutting tool 17 in the next section along the height of the hopper, after which the operations are repeated until the material 26 is completely used up. After that, the tool 17 must be lowered to its lowest position above the dividers 5. For this, the control system generates a command to the actuator to lower the force F ₂ using the cables 19, rigidly connected to the eyes 21 of the cutting tool 17 and thrown over the fixed blocks 24 and 23. Blocks 24 are pivotally connected to the brackets 25, which are attached to the dividers 5. As a result of the operation of lowering the tool 17 to its lowest position, the hopper is prepared to fill it with bulk material 26 to the upper face gical 27, after which the steps for the production of particulate material are repeated.

Инструмент 17 допускает варианты. Например, он дополнительно может быть оснащен одинаковыми по форме ножами 30 и 31, расположенными друг к другу взаимно перпендикулярно, жестко закрепленными в краях подрезающего инструмента с периметром по форме корпуса и в месте их взаимного пересечения, а их режущая часть имеет выпуклую или выпукло-пилообразную форму (фиг. 8-9). Такое выполнение режущего инструмента 17 в виде режущих секций уменьшает падающие объемы сыпучего материала на рассекатели 5 и осуществляет эффективное дробление и подрезание материала 26. Tool 17 allows options. For example, it can be additionally equipped with identical knives 30 and 31, arranged mutually perpendicular to each other, rigidly fixed at the edges of the cutting tool with a perimeter in the shape of the body and at the point of their intersection, and their cutting part is convex or convex sawtooth shape (Fig. 8-9). This embodiment of the cutting tool 17 in the form of cutting sections reduces the falling volumes of bulk material on the dividers 5 and effectively crushes and cuts the material 26.

Предлагаемое изобретение позволяет избежать сводообразования и надежно производить выпуск сыпучего материала. The present invention allows to avoid arching and reliably produce the release of bulk material.

Claims

1. BUNKER FOR BULK MATERIAL, comprising a housing, a prefabricated funnel with a neck, a metering system with a shutter and a divider located in the housing, characterized in that it is equipped with attenuating elements fixed on the inner surface of the housing and a cutting tool, the shutter is hollow and its internal cavity and the external surface of the collection funnel is equipped with load cells for regulating the pressure and release of bulk material, while the divider consists of elements located around the perimeter of the collection funnel, and which have the shape of dihedral angles, the bases of which lie respectively on the inner surfaces of the funnel and housing.

2. The hopper according to claim 1, characterized in that the attenuating elements are inclined to the horizontal plane and parallel to each other ribs to ensure self-slip bulk material in the direction of the collection funnel, located evenly above the divider and attached to the inner surface of the housing.

3. The hopper according to claim 1, characterized in that the ribs have a triangle shape in cross section and are attached to the inner surface of the housing parallel to the horizontal plane with the formation of two rows that are vertically offset relative to each other so that the upper and lower faces of two adjacent ribs are located in self-skid planes of the material towards the prefabricated funnel.

4. The hopper according to claim 1, characterized in that the cutting tool is located on the inner perimeter of the housing with the possibility of translational movement in accordance with the movement of the shutter.

5. The hopper according to claim 1, characterized in that the cutting tool is equipped with mutually perpendicular knives fixed rigidly in the tool body and at the intersection thereof, and their cutting edge is convex in shape.