Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6690
(13) U
(46) 2010.10.30
(51) МПК (2009)
G 01F 13/00
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАННОЙ ПОДАЧИ
СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
(21) Номер заявки: u 20100253
(22) 2010.03.12
(71) Заявитель: Государственное науч-
ное учреждение "Объединенный
институт энергетических и ядерных
исследований - Сосны" Националь-
ной академии наук Беларуси (BY)
(72) Авторы: Бида Леонид Алексеевич; Со-
ловьев Виталий Николаевич; Хилько
Любовь Ивановна; Плещанков Игорь
Геннадьевич (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Объединенный
институт энергетических и ядерных
исследований - Сосны" Национальной
академии наук Беларуси (BY)
(57)
Устройство для дозированной подачи сыпучих материалов, содержащее соединенные
между собой бункер для сыпучего материала, шнековый питатель, барабан с закреплен-
ными 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 ба-
рабане стопор, соприкасающийся с лопастью, выполненное в боковой поверхности обе-
чайки отверстие для входа сыпучего материала, отличающееся тем, что в устройстве
подвижная лопасть закреплена на барабане с возможностью поворота на оси, стопор лопа-
сти 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 устрой-
ством для регулирования степени ее натяжения, а неподвижный поддон установлен своей
плоскостью вдоль диаметральной линии обечайки.
Фиг. 1
BY6690U2010.10.30

2. BY 6690 U 2010.10.30
2
(56)
1. А.с. СССР 883659, МПК G 01F 11/00, 1981.
2. Рогинский Г.А. Дозирование сыпучих материалов. - M.: Химия, 1978. - С. 107-108.
3. Патент РБ на полезную модель 2776, МПК G 01F 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. Пре-
имущественной 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 доныш-
ками-вставками из упругого материала. Посредством деформации днища, при помощи пе-
ремещения вилки-толкателя, воздействующей на подшипник, копир и толкатели, можно
регулировать величину дозы сыпучего материала.
Такое устройство не дает возможности дискретной подачи сыпучего материала в при-
емник с большой скоростью.
Известен барабанный питатель [2], содержащий барабан с закрепленными на его бо-
ковой поверхности лопастями и бункер с сыпучим материалом.
Данное устройство не дает возможности дискретной подачи порции сыпучего матери-
ала с большой скоростью.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для дозированной
подачи сыпучих материалов [3]. Основными элементами такого устройства являются бун-
кер 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 соуда-
рения со стопором сыпучий материал из захвата подается в нужном направлении с боль-
шой 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 невоз-
можно применить для подачи сыпучего материала с большой насыпной плотностью из-за
того, что при сходе захвата часть сыпучего материала выпадает на обечайку (как показы-
вает 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. Накапли-
вающийся с течением времени в нижней части обечайки потерянный сыпучий материал
хаотически захватывается и выбрасывается в приемник, что значительно снижает точ-
ность дозирования.
Сравнительно малый ресурс работы по опыту (5-6 ч) известного устройства обуслов-
лен 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 внут-
ренней образующей обечайку поверхности неподвижный поддон, закрепленный на конце

3. BY 6690 U 2010.10.30
3
лопасти захват сыпучего материала, неподвижно закрепленный на барабане стопор, со-
прикасающийся 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 спираль-
ной пружиной, а неподвижный поддон размещен выше входного в обечайку отверстия.
При этом направление потока сыпучего материала из шнекового питателя в обечайке органи-
зовано встречным по отношению к движению захвата сыпучего материала, спиральная пру-
жина 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, непо-
движного 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, запол-
ненный сыпучим материалом 2 и расположенный над шнековым питателем 3, обечайку
барабанного питателя 4 и барабан 5. Захват 6 сыпучего материала закреплен на подвиж-
ном 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 устрой-
ством 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 диамет-
ром. При вращении барабана 5 захват 6 двигается вдоль образующей обечайки 4, заполня-
ется 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 ориентирова-
на 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 сра-
батывание 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 вы-
пасть вниз обечайки при контакте захвата 6 с поддоном 12, так и очередную порцию сы-
пучего 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 им-
пульсов 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 точно-
стью дозирования и требуемым ресурсом работы. Это особенно важно, когда имеются
требования минимизации воздействия промежуточных параметров среды при подаче ма-

4. BY 6690 U 2010.10.30
4
териала из одних условий его пребывания в другие, например при различных температур-
ных состояниях сред.
Такое устройство прошло успешные испытания на опытной установке по отработке тех-
нологии высокотемпературного скоростного пиролиза сыпучих органических материалов.
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.