RU2168705C2

RU2168705C2 - Weigher of loose materials

Info

Publication number: RU2168705C2
Application number: RU99118117A
Authority: RU
Inventors: А.М. Котельников; В.А. Рычков; В.Н. Буробин
Priority date: 1999-08-16
Filing date: 1999-08-16
Publication date: 2001-06-10

Abstract

FIELD: metering of loose materials, predominantly, agricultural products. SUBSTANCE: weigher of loose materials includes hopper, chute with curvilinear working surface executing oscillatory motion and mounted by hinges on hopper axis under unloading hole. Vertical partition fitted with mechanism for its forced vibration is hinged in center part of working surface of chute. Mechanism for forced vibration of vertical partition is composed of flexible tie- rod kinematically coupled to partition, one of its ends being anchored in hopper with displacement in plane of travel of chute by value equal to amplitude of its vibration relative to its another end. EFFECT: improved operational and technological capabilities. 1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для объемного дозирования сыпучих и трудносыпучих материалов и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве. The invention relates to a device for volumetric dosing of bulk and hard-flowing materials and can be used in agricultural production.

Известен дозатор сыпучих материалов, включающий бункер и шарнирно закрепленный на оси под его выгрузным отверстием лоток с плоской рабочей поверхностью, совершающий колебательное движение (Лийвакант А.А. Погрешность дозирования комбикормов объемными дозаторами. Сборник научных трудов Эстонского научно-исследовательского института животноводства и ветеринарии. 1978, N 47, с. 114-119, рис. 2, поз. 18). A well-known bulk material dispenser, including a hopper and a tray with a flat working surface pivotally mounted on an axis under its discharge opening, oscillates (Liivakant A.A. Inaccuracy of dosing compound feeds with volumetric dispensers. Collection of scientific papers of the Estonian Research Institute of Animal Husbandry and Veterinary Science. 1978 , N 47, p. 114-119, Fig. 2, Pos. 18).

Известен также дозатор сыпучих материалов, включающий бункер, под выгрузным отверстием которого шарнирно на оси установлен лоток с криволинейной рабочей поверхностью, совершающий колебательное движение (Гурфинкель М.А. Транспортные и погрузочно-разгрузочные машины химической промышленности. - М.: Машгиз, 1960, с. 440, рис. 287-а). A bulk material dispenser is also known, including a hopper, under the discharge opening of which a tray with a curved working surface is mounted pivotally on the axis, which oscillates (Gurfinkel MA Transport and loading and unloading machines of the chemical industry. - M .: Mashgiz, 1960, p. 440, Fig. 287-a).

В указанных дозаторах ось лотка расположена выше рабочей поверхности, поэтому центробежная сила, действующая на частицы дозируемого материала и направленная к рабочей поверхности, прижимает материал х последней, затрудняя его свободное перемещение к краю лотка. Нерациональной в этих дозаторах является и форма рабочей поверхности лотка, которая также препятствует свободному осыпанию из него материала. В связи с этим такие дозаторы имеют низкую производительность и недостаточную точность дозирования. In these dispensers, the axis of the tray is located above the working surface, so the centrifugal force acting on the particles of the dosed material and directed to the working surface presses the material x last, making it difficult to freely move to the edge of the tray. Irrational in these dispensers is the shape of the working surface of the tray, which also prevents the free shedding of material from it. In this regard, such dispensers have low productivity and insufficient metering accuracy.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является дозатор сыпучих материалов, включающий бункер, под выгрузным отверстием которого шарнирно на оси установлен лоток с криволинейной рабочей поверхностью, совершающий колебательное движение. Ось подвески лотка расположена ниже его рабочей поверхности, которая обращена выпуклостью к выгрузному отверстию и снабжена в средней части вертикальной перегородкой, при этом рабочая поверхность лотка имеет в поперечном сечении форму дуги окружности с радиусом, равным расстоянию между осью подвески лотка и его рабочей поверхностью (авт. свид. СССР N 859020, кл. C 01 F 11/00, 1980). The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a bulk material dispenser, including a hopper, under the discharge opening of which a tray with a curved working surface is mounted pivotally on the axis, making an oscillatory movement. The axis of the tray suspension is located below its working surface, which is convex to the discharge opening and is provided with a vertical partition in the middle part, while the working surface of the tray has a circular arc in cross section with a radius equal to the distance between the axis of the tray suspension and its working surface (automatic certificate of the USSR N 859020, class C 01 F 11/00, 1980).

В рассматриваемом схемно-конструктивном оформлении дозатора для сыпучих материалов траектория движения колеблющейся рабочей поверхности лотка с нижним расположением оси ее подвески обеспечивает наиболее выгодный режим относительного перемещения материала с непрерывным скольжением. Однако кинематический режим начала относительных сдвигов и отрыва частиц материала в зоне вертикальной перегородки лотка предопределяет наличие крайне отрицательного фактора - накапливание материала в угловой полости соединения перегородки с поверхностью лотка, а при переупаковке частиц в процессе силовых воздействий перегородки на материал его уплотнение и напрессовку. Особенно это характерно при дозировании компонентов и смесей, склонных к слеживанию и налипанию на рабочий орган. При адгезионных явлениях вертикальная перегородка лотка с напрессовкой материала в поперечном сечении приобретает клиновидно-призматическую форму и из подпорной переходит в бесподпорную. Вследствие чего условия истечения материала из бункера ухудшаются, что приводит к неточности дозирования, особенно трудносыпучих материалов. In the considered structural design of the dispenser for bulk materials, the trajectory of the oscillating working surface of the tray with the lower axis of its suspension provides the most favorable mode of relative movement of the material with continuous sliding. However, the kinematic mode of the beginning of relative shifts and separation of material particles in the zone of the vertical partition of the tray determines the presence of an extremely negative factor - the accumulation of material in the corner cavity of the connection of the partition with the surface of the tray, and when particles are repacked during the force of the partition on the material, it is densified and pressed. This is especially true when dosing components and mixtures prone to caking and sticking to the working body. In case of adhesive phenomena, the vertical partition of the tray with the material being pressed in cross section takes on a wedge-prismatic shape and from the retaining one passes into the unsupported one. As a result, the conditions for the outflow of material from the hopper deteriorate, which leads to inaccurate dosing, especially hard materials.

Задача предлагаемого изобретения - улучшение эксплуатационно-технологических характеристик устройства при дозировании пассивно сыпучих материалов за счет формирования устойчивого режима угловых колебаний вертикальной перегородки при колебательных движениях лотка. The objective of the invention is to improve the operational and technological characteristics of the device when dispensing passively bulk materials due to the formation of a stable regime of angular oscillations of the vertical partition during oscillatory movements of the tray.

Поставленная задача достигается тем, что в дозаторе сыпучих материалов, включающим бункер, под выгрузным отверстием которого шарнирно на оси установлен лоток с криволинейной поверхностью, совершающий колебательное движение, причем ось лотка расположена ниже его рабочей поверхности, которая обращена выпуклостью к выгрузному отверстию и снабжена в средней части вертикальной перегородкой, согласно изобретению вертикальная перегородка на рабочей поверхности лотка установлена шарнирно и снабжена механизмом ее принудительного колебания, состоящим из кинематически связанной с перегородкой и закрепленной концами на боковых стенках бункера гибкой тяги и опорных роликов, каждый из которых установлен по разные стороны от гибкой тяги с возможностью взаимодействия с последней, при этом один из концов гибкой тяги закреплен на бункере относительно другого конца со смещением в плоскости перемещения лотка на величину, равную амплитуде его колебания. Один из концов гибкой тяги в месте ее крепления снабжен натяжным устройством и подпружинен. This object is achieved by the fact that in the dispenser of bulk materials, including a hopper, under the discharge opening of which a tray with a curved surface is mounted pivotally on the axis, which oscillates, and the axis of the tray is located below its working surface, which is convex to the discharge opening and is provided in the middle parts of a vertical partition, according to the invention, a vertical partition on the working surface of the tray is pivotally mounted and equipped with a mechanism for its forced oscillation consisting of kinematically connected with the partition and fixed by the ends on the side walls of the hopper of the flexible rod and support rollers, each of which is installed on different sides of the flexible rod with the possibility of interaction with the latter, while one of the ends of the flexible rod is mounted on the hopper relative to the other end with displacement in the plane of movement of the tray by an amount equal to the amplitude of its oscillations. One of the ends of the flexible rod in the place of its attachment is equipped with a tension device and is spring-loaded.

На чертеже схематично изображен дозатор сыпучих материалов, вид сбоку в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 и 4 - расположение перегородки при колебательных движениях лотка. The drawing schematically shows a dispenser of bulk materials, a side view in section; in FIG. 2 - the same, top view; in FIG. 3 and 4 - the location of the partition during oscillatory movements of the tray.

Дозатор сыпучих материалов включает бункер 1, под выгрузным отверстием 2 которого шарнирно на оси 3 установлен лоток 4 с криволинейной рабочей поверхностью, совершающий колебательное движение от механизма 5 привода. Ось 3 подвески лотка расположена ниже его рабочей поверхности, которая обращена выпуклостью к выгрузному отверстию 2 и снабжена в средней части вертикальной перегородкой 6. При этом рабочая поверхность лотка имеет в поперечном сечения форму дуги окружности с радиусом, равным расстоянию между осью лотка и его рабочей поверхностью. Для сбора сыпучего материала в единый поток лоток 4 размещен в сужающейся части 7 корпуса бункера. The bulk material dispenser includes a hopper 1, under the discharge opening 2 of which a tray 4 with a curved working surface is pivotally mounted on the axis 3, oscillating from the drive mechanism 5. The axis 3 of the tray suspension is located below its working surface, which is convex to the discharge opening 2 and is provided with a vertical partition 6. In the middle, the working surface of the tray has a circular cross-sectional shape with a radius equal to the distance between the axis of the tray and its working surface. . To collect bulk material in a single stream, the tray 4 is placed in the tapering part 7 of the hopper body.

Вертикальная перегородка 6 установлена на лотке 4 посредством шарнирно-опорного узла 8 и снабжена механизмом ее принудительного колебания в поперечно-горизонтальной плоскости. Механизм угловых колебаний перегородки выполнен в виде гибкой тяги 9, которая имеет кинематическую связь с шарнирно-опорным узлом через поводок 10, и установленных на оси по боковым сторонам лотка опорных роликов 11. При этом оба конца гибкой тяги 9 закреплены на боковых стенках бункера, а каждый из опорных роликов 11 установлен на лотке по разные стороны от гибкой тяги возможностью их взаимодействия с последней. Причем один из концов гибкой тяги 9 закреплен на боковой стенке корпуса бункера относительно другого конца со смещением в плоскости углового перемещения лотка на величину, равную амплитуде его колебания. По меньшей мере один из концов гибкой тяги в месте ее крепления к боковой стенке корпуса снабжен натяжным устройством 12 и подпружинен. The vertical partition 6 is installed on the tray 4 by means of a pivot-bearing assembly 8 and is equipped with a mechanism for its forced oscillation in the transverse horizontal plane. The mechanism of angular oscillations of the partition is made in the form of a flexible rod 9, which has a kinematic connection with the hinge-bearing assembly through a leash 10, and mounted on an axis along the sides of the tray of the support rollers 11. In this case, both ends of the flexible rod 9 are fixed to the side walls of the hopper, and each of the support rollers 11 is installed on the tray on different sides of the flexible rod with the possibility of their interaction with the latter. Moreover, one of the ends of the flexible rod 9 is mounted on the side wall of the hopper body relative to the other end with a displacement in the plane of the angular movement of the tray by an amount equal to the amplitude of its oscillation. At least one of the ends of the flexible rod at its attachment to the side wall of the housing is provided with a tension device 12 and is spring-loaded.

При работе дозатора лоток посредством механизма 5 привода совершает колебательное движение вокруг оси 3, при этом сыпучий материал из выгрузного отверстия 2 бункера поступает на рабочую поверхность лотка, снабженную вертикальной перегородкой 6. При колебательных движениях лотка одновременно совершает угловые колебания и шарнирно закрепленная на рабочей поверхности лотка вертикальная перегородка 6, которая обеспечивает при максимально активной возможности дополнительное силовое воздействие на материал в зоне выгрузного отверстия. При этом гравитационные и центробежные силы, действующие на частицы материала, а также боковые части перегородки 6, непрерывно перемещают материал по рабочей поверхности лотка от выгрузного отверстия 2 бункера к краям лотка, откуда материал сбрасывается в сужающуюся часть бункера, образуя единый поток. When the dispenser is operating, the tray, through the drive mechanism 5, oscillates around the axis 3, while the bulk material from the discharge opening 2 of the hopper enters the working surface of the tray equipped with a vertical partition 6. During oscillatory movements of the tray, it simultaneously performs angular vibrations and is pivotally mounted on the working surface of the tray a vertical partition 6, which provides at the most active opportunity additional force on the material in the area of the discharge opening. In this case, gravitational and centrifugal forces acting on the particles of the material, as well as the side parts of the partition 6, continuously move the material along the working surface of the tray from the discharge opening 2 of the hopper to the edges of the tray, from where the material is discharged into the tapering part of the hopper, forming a single stream.

Поскольку рабочая поверхность лотка имеет в поперечном сечении форму дуги окружности с радиусом, равным расстоянию между осью лотка его рабочей поверхностью, последняя совершает колебательное движение в безотрывном режиме скольжения находящегося на его поверхности материала. Причем форма рабочей поверхности лотка не препятствует свободному ссыпанию материала с его торцевых кромок как при ускоренном движении лотка в направлении перемещения дозируемого материала, так и при замедленном движении и обратном ходе. Since the working surface of the tray has a circular arc shape in cross section with a radius equal to the distance between the axis of the tray and its working surface, the latter oscillates in an uninterrupted mode of sliding of the material located on its surface. Moreover, the shape of the working surface of the tray does not impede the free flowing of material from its end edges both during accelerated movement of the tray in the direction of movement of the dosed material, and in slow motion and reverse.

Формирование устойчивого режима угловых колебаний вертикальной перегородки обеспечивается за счет наличия в системе дозирования материала механизма ее принудительного колебания при колебательном движении лотка относительно оси подвески. The formation of a stable regime of angular oscillations of the vertical partition is ensured by the presence of a forced oscillation mechanism in the material dosing system during oscillatory movement of the tray relative to the suspension axis.

Колебательный процесс вертикальной перегородки лотка осуществляется следующим образом. The oscillation process of the vertical partition of the tray is as follows.

При колебательных перемещениях лотка под действием приложенных сил со стороны опорных роликов 11 на гибкую тягу 9, имеющую кинематическую связь с вертикальной перегородкой 6 через поводок 10, происходит периодическое перераспределение длин ее концевых участков относительно мест закрепления тяги не боковых стенках корпуса бункера. Поскольку один из концов гибкой тяги 9 закреплен на боковой стенке бункера относительно другого конца со смещением в плоскости перемещения лотка на величину, равную амплитуде ее колебания, то в крайне левом и крайне правом положениях лотка один из концевых участков гибкой тяги (между опорным роликом и соответствующим местом зацепления) удлинен по сравнению с другим ее концевым участком. Вследствие чего по мере перемещения лотка и под воздействием нажимного усилия со стороны опорных роликов 11 на гибкую тягу 9 ее короткий участок, изгибаясь, удлиняется, а удлиненный участок тяги, наоборот, выпрямляясь, укорачивается, при этом гибкая тяга, расположенная между двумя опорными роликами 11, совершает линейное перемещение. В результате периодического перераспределения длин концевых участков гибкой тяги 9 при колебательном движении лотка вертикальная перегородка, имеющая кинематическую связь с гибкой тягой, совершает в шарнирном узле 8 угловой поворот в ту или другую сторону. Таким образом, при циклических перемещениях лотка вертикальная перегородка совершает в шарнирно-опорном узле 8 угловые колебания в поперечно-горизонтальной плоскости рабочей поверхности лотка, сообщая при этом дополнительное в плоскости скольжения движение материала. During oscillatory movements of the tray under the action of the applied forces from the side of the support rollers 11 to the flexible rod 9, which has a kinematic connection with the vertical partition 6 through the leash 10, there is a periodic redistribution of the lengths of its end sections relative to the attachment points of the rod not to the side walls of the hopper body. Since one of the ends of the flexible rod 9 is fixed on the side wall of the hopper relative to the other end with an offset in the plane of movement of the tray by an amount equal to the amplitude of its oscillation, in the extreme left and right positions of the tray one of the end sections of the flexible rod (between the support roller and the corresponding place of engagement) is extended in comparison with its other end portion. As a result, as the tray moves and under the pressure from the side of the support rollers 11 on the flexible rod 9, its short section lengthens while bending, and the elongated section of the rod, on the contrary, straightens out, shortens, while the flexible rod located between the two supporting rollers 11 performs linear movement. As a result of the periodic redistribution of the lengths of the end sections of the flexible rod 9 during the oscillatory movement of the tray, the vertical partition, which has a kinematic connection with the flexible rod, performs an angular rotation in one or the other direction in the hinge unit 8. Thus, during cyclic movements of the tray, the vertical partition performs angular oscillations in the articulated-support unit 8 in the transverse-horizontal plane of the working surface of the tray, giving an additional movement of material in the sliding plane.

Вибрационно-колебательный режим вертикальной перегородки исключает налипание частиц сыпучего материала в зоне контакта перегородки с рабочей поверхностью лотка и способствует устойчивому истечению дозируемого материала через выгрузное отверстие бункера. Регулирование выдаваемых доз осуществляется изменением частоты или амплитуды колебаний лотка, либо изменением расстояния между выгрузным отверстием бункера и рабочей поверхностью лотка. The vibration-vibrational mode of the vertical partition eliminates the buildup of particles of bulk material in the contact zone of the partition with the working surface of the tray and contributes to the stable outflow of the dosed material through the discharge opening of the hopper. Regulation of the issued doses is carried out by changing the frequency or amplitude of the oscillations of the tray, or by changing the distance between the discharge opening of the hopper and the working surface of the tray.

Конструктивные особенности рабочего органа и кинематика движения составляющих его элементов создают благоприятные условия для эффективной работы устройства при дозировании пассивно сыпучих материалов, не прибегая при этом к дополнительным энергозатратам на побуждение материала к истечению из бункера дозатора. The design features of the working body and the kinematics of the movement of its constituent elements create favorable conditions for the effective operation of the device when dispensing passively bulk materials, without resorting to additional energy costs to induce the material to flow out of the dispenser hopper.

Claims

1. A dispenser of bulk materials, including a hopper, under the discharge opening of which a tray with a curved working surface is mounted pivotally on the axis, making a vibratory movement, while the axis of the tray is located below its working surface, which is convex to the discharge opening and is provided with a vertical partition in the middle part and the working surface of the tray has a cross-sectional shape of an arc of a circle with a radius equal to the distance between the axis of the tray and its working surface, characterized in that The septum on the working surface of the tray is pivotally mounted and equipped with a mechanism of its forced oscillation, consisting of kinematically connected to the septum and fixed by the ends on the side walls of the hopper of the flexible rod and support rollers, each of which is installed on different sides of the flexible rod with the possibility of interaction with the latter, however, one of the ends of the flexible rod is mounted on the hopper relative to the other end with an offset in the plane of movement of the tray by an amount equal to its amplitude.

2. The dispenser of bulk materials according to claim 1, characterized in that one of the ends of the flexible rod in the place of its attachment is equipped with a tensioning device and is spring-loaded.