Переносное сводообрушающее очищающее устройство (псоу) для выгрузки слежавшихся строительных материалов

Перевозка строительных материалов (мела, цемента, гипса) бестарным способом связана со значительными трудностями их разгрузки вследствие недостаточной эффективности вагонов-хопперов. Используемые для стимуляции разгрузки трудносыпучих грузов средства не результативны и часто приводят к нежелательным последствиям. Так, вибрация дает положительный эффект при незначительном уплотнении груза и благоприятных условиях перевозки (хранения) - отсутствии перепада температуры и низкой влажности груза. В некоторых случаях применение вибрации сопряжено с риском большего уплотнения груза, в результате разгрузка емкости становится практически невозможной. Нередко при выгрузке цемента используется способ ударных воздействий по стенкам емкости, образующиеся при этом вмятины способствуют большему зависанию груза над выпускными отверстиями и налипанию на внутренних поверхностях стенок. Ударное воздействие также сопровождается разрушением сварных швов конструкции емкостей, что приводит к уменьшению их срока службы.

В настоящее время вопрос очистки стенок вагонов-хопперов цементовозов стоит очень остро, так как высокие адгезион­ные свойства цемента при накоплении его ос­татков в кузове приводят к формированию на внутренней поверхности высокопрочного слоя, в результате чего имеют место значи­тельные потери продукции. Конструкция этого подвижного состава к тому же не по­зволяет перевозить другие трудно сыпучие строительные материалы, например мел и гипс.

Расширить номенклатуру перевозимых гру­зов можно двумя путями: созданием подвиж­ного состава с повышенными функциональ­ными возможностями и модернизацией суще­ствующего.

Для выгрузки строительных материалов предлагается использовать переносные сводооб-рушающие очищающие устройства (ПСОУ) (Пат. 2201813 С/ RU, МКИ В 08 G 9/08, B65D 88/ 68. Переносной сводообрушитель-очиститель / Г.М. Третьяков, B.C. Горюшинский, И.В. Горюшинский, В.Л. Шур, В.А. Кожевников. Заяви. 23-012001. Опубл. 10.04.2003. Бюл. № ) с рабочими органами лопастного и звеньево­го типа, для чего в стенках емкостей должны быть выполнены технологические от­верстия. Лабораторные образцы ПСОУ лопастного и звеньевого типов состоят из гильзы; полого вала; привода; рабочего органа; вилки.

Проведены экспериментальные исследо­вания конструктивных параметров разрабо­танных ПСОУ, влияющих на эффективность выгрузки строительных материалов из стаци­онарных бункеров и вагонов-хопперов це­ментовозов, — длины рабочих органов, чис­ла и места расположения технологических от­верстий в стенках емкостей. Эти параметры влияют на полноту выгрузки и определяют объем пространства в емкости, в котором происходит механическое воздействие рабо­чих органов на структуру слежавшегося ма­териала.

Для выгрузки мела (при М= 65%) рациональным является длина рабочих органов — 0,46 м ввиду конст­руктивных особенностей бункера вагона-хоп­пера и большей связности мела по сравнению с цементом. Таким образом, для выгрузки мела необходимо использовать технологичес­кие отверстия, располагаемые в вертикальной стенке кузова вагона-хоппера, что позволит увеличить зону действия рабочих органов и способствовать более интенсивной выгрузке. Влияние координат расположения технологи­ческих отверстий на полноту выгрузки опреде­лялось в результате исследования нескольких вариантов схем их расположения. Полное опорожнение цемента из бункера ва­гона-хоппера цементовоза возможно при ис­пользовании не менее трех технологических отверстий с координатами: (0, +0,33...0,46 м); (-0,24, +0,58 м); (+0,24, +0,58 м). Указанные координаты позволяют в большей степени воздействовать на области расположения ос­татков материала, наблюдаемых в других ва­риантах. Таким образом, каждый вариант предполагает использовать одно технологи­ческое отверстие, располагаемое на оси симметрии стенки (ось У) и два отверстия, симметрично расположенных от нее, либо только два отверстия, симметрично располо­женных относительно этой оси. Использова­ние технологического отверстия, располага­емого на оси симметрии, позволяет провести локальную очистку поверхности стенки бун­кера вагона-хоппера при длине рабочих органов 0,36 м, так как в этом случае очищаемой зоной является ок­ружность, вписываемая в трапецию (форма стенки).

Определено влияние длины рабочих органов ПСОУ лопаст­ного и звеньевого типа на процесс истечения це­мента из стационарного бункера. Минимальная величина этого парамет­ра, обеспечивающая полное опорожнение бункера от цемента, составляет 0,26 м с ис­пользованием трех технологических отвер­стий с координатами (0, +0,47 м) — двух про­тивоположно расположенных и одного, рас­положенного в любой из смежных стенок. Выгрузка мела из бункера обеспечи­вается при длине рабочих органов 0,26 м и че­тырех технологических отверстиях с коорди­натами (0, +0,47 м), каждое из которых рас­положено в одной из стенок выпускной воронки. Большее число техно­логических отверстий для выгрузки мела объясняется большей степенью связности этого материала. Это объясняет также сниже­ние полноты выгрузки мела с увеличением длины рабочих органов, которое сопровож­дается неполным их разведением и, как след­ствие, недостаточным воздействием на обла­сти, в которых располагаются остатки груза.

В результате исследований установлены рациональные координаты расположения технологических отверстий, значения длины и подачи рабочих органов ПСОУ, обеспечивающих полное опорожнение емкостей при минимальных затратах энергии.