Устройство для дозированной подачи сыпучих материалов

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАННОЙ ПОДАЧИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт энергетических и ядерных исследований - Сосны Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Бида Леонид Алексеевич Соловьев Виталий Николаевич Хилько Любовь Ивановна Плещанков Игорь Геннадьевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт энергетических и ядерных исследований - Сосны Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для дозированной подачи сыпучих материалов, содержащее соединенные между собой бункер для сыпучего материала, шнековый питатель, барабан с закрепленными на его боковой поверхности лопастями и размещенными в обечайке, закрепленный на внутренней образующей обечайку поверхности неподвижный поддон, закрепленный на подвижном конце лопасти захват сыпучего материала, неподвижно закрепленный на барабане стопор, соприкасающийся с лопастью, выполненное в боковой поверхности обечайки отверстие для входа сыпучего материала, отличающееся тем, что в устройстве подвижная лопасть закреплена на барабане с возможностью поворота на оси, стопор лопасти и подвижная лопасть соединены между собой спиральной пружиной, неподвижный поддон размещен выше входного в обечайку отверстия, а направление потока сыпучего материала из шнекового питателя в обечайке организовано встречным по отношению к движению захвата сыпучего материала, при этом спиральная пружина снабжена устройством для регулирования степени ее натяжения, а неподвижный поддон установлен своей плоскостью вдоль диаметральной линии обечайки.(56) 1. А.с. СССР 883659, МПК 01 11/00, 1981. 2. Рогинский Г.А. Дозирование сыпучих материалов. - . Химия, 1978. - С. 107-108. 3. Патент РБ на полезную модель 2776, МПК 01 13/00, 2006 (прототип). Полезная модель относится к устройствам дозирования, перемещения, подачи и т.д. сыпучих материалов и может найти применение в случаях, когда требуется дозированная подача сыпучих материалов как с малой, так и с большой насыпной плотностью. Преимущественной областью применения полезной модели является область техники, где требуется перемещение с максимально большой скоростью в конкретном направлении дозы сыпучего материала из одной области параметров состояния среды в другую. Известен дозатор сыпучих материалов роторного типа 1, основным рабочим органом которого является барабан с ячейками, в котором толкатели жестко соединены с донышками-вставками из упругого материала. Посредством деформации днища, при помощи перемещения вилки-толкателя, воздействующей на подшипник, копир и толкатели, можно регулировать величину дозы сыпучего материала. Такое устройство не дает возможности дискретной подачи сыпучего материала в приемник с большой скоростью. Известен барабанный питатель 2, содержащий барабан с закрепленными на его боковой поверхности лопастями и бункер с сыпучим материалом. Данное устройство не дает возможности дискретной подачи порции сыпучего материала с большой скоростью. Наиболее близким по технической сущности является устройство для дозированной подачи сыпучих материалов 3. Основными элементами такого устройства являются бункер с сыпучим материалом, шнековый питатель, барабан с лопастью и закрепленный на лопасти захват сыпучего материала. На обечайке установлены неподвижный и подвижный поддоны. Лопасть выполнена из упругого материала и соприкасается с закрепленным на барабане стопором. Посредством деформации упругой лопасти и последующего ее соударения со стопором сыпучий материал из захвата подается в нужном направлении с большой скоростью. Данное устройство имеет ограниченную область применения (в основном для материалов с малой насыпной плотностью), нестабильную дозу сыпучего материала с течением времени и малую долговечность в эксплуатации. Известное устройство невозможно применить для подачи сыпучего материала с большой насыпной плотностью из-за того, что при сходе захвата часть сыпучего материала выпадает на обечайку (как показывает опыт применения такого устройства) даже при увеличении оборотов барабана (т.е. скорости захвата материала). Это же явление (хотя и в меньшей степени) наблюдается в случае применения устройства для дозирования, например, древесных опилок. Накапливающийся с течением времени в нижней части обечайки потерянный сыпучий материал хаотически захватывается и выбрасывается в приемник, что значительно снижает точность дозирования. Сравнительно малый ресурс работы по опыту (5-6 ч) известного устройства обусловлен тем, что упругий материал подвижной лопасти работает вблизи области пластических его деформаций, что приводит к его поломке в месте крепления к барабану. Задачей предлагаемой полезной модели является создание условий, обеспечивающих расширение области применения устройства, повышение точности дозирования материала и увеличение надежности работы. Поставленная задача решается тем, что в устройстве, содержащем соединенные между собой бункер для сыпучего материала, шнековый питатель, барабан с закрепленными на его боковой поверхности лопастями и размещенными в обечайке, закрепленный на внутренней образующей обечайку поверхности неподвижный поддон, закрепленный на конце 2 66902010.10.30 лопасти захват сыпучего материала, неподвижно закрепленный на барабане стопор, соприкасающийся с лопастью, выполненное в боковой поверхности обечайки отверстие для входа сыпучего материала, подвижная лопасть закреплена на барабане с возможностью поворота на оси. Стопор лопасти и подвижная лопасть соединены между собой спиральной пружиной, а неподвижный поддон размещен выше входного в обечайку отверстия. При этом направление потока сыпучего материала из шнекового питателя в обечайке организовано встречным по отношению к движению захвата сыпучего материала, спиральная пружина снабжена устройством для регулирования степени ее натяжения, а неподвижный поддон установлен своей плоскостью вдоль диаметральной линии обечайки. На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого устройства. На фиг. 2 представлено взаимное расположение захвата сыпучего материала, неподвижного поддона, поворотной лопасти и ее стопора перед броском сыпучего материала в приемник. На фиг. 3 представлено взаимное расположение деталей устройства в момент броска сыпучего материала. Устройство для дозированной подачи сыпучих материалов содержит бункер 1, заполненный сыпучим материалом 2 и расположенный над шнековым питателем 3, обечайку барабанного питателя 4 и барабан 5. Захват 6 сыпучего материала закреплен на подвижном конце лопасти 7, которая подвешена на оси 8 к барабану 5. Неподвижный поддон 12 закреплен на обечайке 4 и ориентирован своей плоскостью вдоль диаметральной линии обечайки 4. На барабане 5 жестко закреплен стопор 9. Лопасть 7 и стопор 9 соединены между собой спиральной пружиной 10, степень натяжения которой регулируется устройством 11. Устройство работает следующим образом. После заполнения бункера 1 сыпучим материалом 2 включают приводы вращения шнекового питателя 3 и барабана 5. При этом величину сыпучего материала, подающегося в обечайку 4, устанавливают количеством оборотов шнекового питателя или его диаметром. При вращении барабана 5 захват 6 двигается вдоль образующей обечайки 4, заполняется сыпучим материалом, движущимся навстречу захвату 6 (на фиг. 2 показано стрелками). При дальнейшем вращении барабана захват 6 с сыпучим материалом ложится всем своим верхним торцом на плоскость поддона 12, так как эта плоскость ориентирована вдоль диаметральной линии обечайки 4. При этом происходит подпрессовка сыпучего материала в захвате 6. При дальнейшем вращении барабана 5 стопор 9 уходит от лопасти 7 (фиг. 2) за счет поворота этой лопасти на оси 8. Происходит деформация пружины 10 с накоплением потенциальной энергии. При этом захват 6 смещается относительно поддона 12, который своим торцом, как скребком, удаляет избыток сыпучего материала с верхней кромки захвата 6. Когда захват 6 полностью уходит с поддона 12, происходит резкое срабатывание пружины 10, лопасть 7 ударяется о стопор 9, а сыпучий материал из захвата 6 с большой скоростью поступает в нужном направлении (фиг. 3). При дальнейшем вращении захват 6 на своем пути в обечайке подбирает как сыпучий материал, который мог выпасть вниз обечайки при контакте захвата 6 с поддоном 12, так и очередную порцию сыпучего материала, поступающего из шнекового питателя. Устройством 11 устанавливают интенсивность броска сыпучего материала, например, в зависимости от его насыпной плотности или, например, при фракционировании сыпучего материала с малой насыпной плотностью посредством его скоростного рассеивания в приемник. При этом частоту импульсов можно регулировать как за счет изменения числа оборотов питателя 3 и барабана 5,так и за счет установки на барабане 5 различного количества элементов 6, 7, 8, 9, 10 и 11. Предлагаемое устройство дает возможность подавать сыпучий материал различной насыпной плотности с большой скоростью в заданном направлении с приемлемой точностью дозирования и требуемым ресурсом работы. Это особенно важно, когда имеются требования минимизации воздействия промежуточных параметров среды при подаче ма 3 66902010.10.30 териала из одних условий его пребывания в другие, например при различных температурных состояниях сред. Такое устройство прошло успешные испытания на опытной установке по отработке технологии высокотемпературного скоростного пиролиза сыпучих органических материалов. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4