Устройство для электроосмотической обработки коробчатых емкостей

 

Использование: для очистки кузовов транспортных средств. Сущность изобретения: в емкости вдоль пересечения смежных стенок установлены электроды 5, соединенные проводником 4 с положительном полюсом источника постоянного тока 1, отрицательный полюс которого соединен проводником 2 с корпусом 3 емкости, устройство обеспечивает электроосмотическую обработку материала 10, снижение адгезионных сил, после чего емкость легко разгружается. Качество разгрузки повышают сопрягающие элементы. Устройство позволяет вести эффективную обработку и разгрузку влажного капиллярно-пористого сырья и материалов повышенной липкости. 4 з.п. ф-лы, 4ил.

Изобретение относится к средствам для электроосмотической обработки коробчатых емкостей, преимущественно для очистки кузовов транспортных средств, предназначенных для перевозки влажного капиллярно-пористого сырья и материалов повышенной липкости, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, а именно в строительстве, производстве строительных материалов, горнорудном деле и т.д.

Возможность использования для указанных целей электроосмотических явлений, возникающих в массе груза при протекании электрического тока, давно известна и подтверждена работой ряда технических средств.

Известно устройство для очистки шахтных вагонеток электроосмосом, которое содержит станину с гидроприводом, перемещающийся по станине ползун с электродными стержнями, а также источник постоянного тока, выходные шины которого через блок пуска и останова подключены соответственно к электродным стержням и рельсам с вагонетками, см. а. с. N 503757, В 60 S З/00.

Недостатком данного устройства является необходимость наличия специального подъемно-опускного механизма для системы электродных стержней, устанавливаемого в зоне разгрузки.

Известно устройство для очистки кузовов транспортных средств электроосмосом, содержащее источник постоянного тока, проводники, подключенные соответственно к корпусу транспортного средства и электродам для пропускания тока через транспортируемый материал, см. Парумакян В.Э. и др. Борьба с прилипанием и примерзанием горной массы к рабочим поверхностям транспортного оборудования на карьерах. М. Недра, 1975.

Недостатками данного устройства, имеющего с заявленным решением ряд сходных признаков, являются конструктивная сложность, необходимость в каждом цикле очистки устанавливать и снимать катодную и анодную электроцепи, высокая трудоемкость установки и извлечения электродов из разгружаемого материала.

Известно устройство для очистки кузовов транспортных средств, включающее источник постоянного тока, катодную и анодную цепи, подключенные соответственно к корпусу транспортного средства и анодной системе для подачи тока и транспортируемому материалу, которая выполнена в виде объемных тел, соединенных с помощью рычагов и шарниров со съемными фиксаторами, закрепленными на стенках транспортного средства, см. а. с. N 650858, В 60 S 3/00.

Недостатками данного устройства являются конструктивная сложность устройства, обусловленная необходимостью существенного переоборудования кузова транспортного средства, низкая надежность работы анодной системы в виде электродов на рычагах в реальных условиях эксплуатации, а также низкая эффективность при разгрузке влажного сырья повышенной липкости, например, цементного сырья, что ограничивает функциональные возможности устройства.

По своей технической сущности наиболее близким к заявленному является известное устройство для электроосмотической обработки кузовов транспортных средств, включающее источник постоянного тока, катодную и анодную цепи, подключенные соответственно и корпусу кузова и анодной системе для пропускания тока через находящийся в кузове материал, которое выполнено в виде системы изолированных друг от друга плоских электродов, размещенных на рабочей поверхности кузова в виде чередующихся широких и узких металлических полос, отделенных друг от друга зазорами, а от поверхности кузова деревянными прокладками, см. а. с. N 66596, ил. 811.13, 1946 г.

Данное устройство, имеющее с заявленным наибольшее количество сходных признаков, выбрано нами в качестве прототипа.

Недостатками прототипа являются 1. конструктивная сложность устройства, обусловленная необходимостью переоборудования всей рабочей поверхности кузова транспортного средства и установки большого количества электродов, число которых пропорционально ширине кузова; 2. низкая надежность, быстрое истирание электродов, возможность их повреждения при необходимости ручной доочистки кузова; 3. зоны кузова в местах пересечения стенок с днищем кузова плохо поддаются электроосмотической обработке, так как ток в такие углы не втекает, в то время как адгезия материала в этих зонах в основном и определяет количество всего процесса выгрузки материала.

Указанные недостатки значительно снижают эффективность работы прототипа при обработке и разгрузке влажного сырья повышенной липкости, например, цементного сырья, что ограничивает функциональные возможности устройства.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и эффективности работы устройства, а также расширение его функциональных возможностей путем обеспечения условий для эффективной разгрузки влажного сырья повышенной липкости, удовлетворительных технологий разгрузки которого в настоящее время нет.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для электроосмотической обработки коробчатых емкостей, преимущественно кузовов транспортных средств, включающем источник постоянного тока, катодную и анодную цепи, подключенные соответственно к корпусу емкости и анодной системе для подачи тока к находящемуся в емкости материалу, выполненной в виде совокупности электродов отделенных от поверхности стенок емкости посредством изолирующих прокладок, электроды размещены вдоль линий пересечения смежных стенок емкости.

Кроме того, устройство характеризуется наличием ряда дополнительных признаков, а именно: электроды могут быть выполнены в виде полосовых элементов; электроды могут быть выполнены в виде дисковых элементов; электроды могут быть установлены на элементах сопрягающих угол между смежными стенками емкости; устройство может быть снабжено по меньшей мере одним дополнительным электродом, размещенным в средней части стенки емкости.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен разрез по кузову транспортного средства, в котором установлена анодная система заявленного устройства; на фиг. 2 вид электрода, установленного на сопрягающем элементе; на фиг. 3 вид сверху на анодную систему, выполненную в виде совокупности полосовых электродов; на фиг. 4 вид сверху на анодную систему, выполненную в виде совокупности дисковых электродов.

Устройство содержит источник постоянного тока 1, катодную цепь 2, подключенную и кузову 3 транспортного средства, и анодную цепь 4, подключенную и полосовым электродам 5 в углах кузова вдоль линии пересечения стенок и днища к дополнительному электроду 6 в средней части днища. В анодную цепь включен коммутирующий элемент 7. Электроды 5 и 6 отделены от поверхности кузова 3 посредством изолирующих прокладок 8. Электроды 5 и 6 установлены на сопрягающих элементах 9, которые выполнены, например, в виде полосовых элементов, укрепленных под углом 45^o к смежным стенкам кузова. В кузове 3 транспортного средства находится транспортируемый материал 10.

Устройство работает следующим образом. Транспортное средство доезжает к месту разгрузки, оборудованному заявленным устройством. Катодная цель 2 и анодная цепь 4 подключаются к соответствующим разъемам на кузове 3 транспортного средства. С помощью коммутатора 7 включается источник постоянного тока 1 и начинается электроосмотическая обработка сырья 10. Адгезионные силы сцепления сырья 10 со стенками и днищем кузова 3 да поверхностях электродов 5 и 6, являющихся анодами, значительно уменьшаются. То же самое происходит и на остальной поверхности стенок и днища кузова, но за счет их интенсивного смачивания электроосмотической влагой, уменьшения липкости сырья, перехода от сухого трения к жидкостному. Обработка ведется в режиме стабилизации тока, при этом осуществляется контроль изменения напряжения между электродами 5, 6 и кузовом 3, что позволяет определить момент "запирания" электродов 5 и 6, при котором происходит пересушивание приэлектродного слоя сырья 10 у поверхности электродов и резко возрастает сопротивление.

Известные физические характеристики транспортируемого материала (величина снижения адгезии к поверхности кузова транспортного средства) совместно со средними значениями анодных токов позволяют заранее обосновать время, необходимое для электроосмотической обработки сырья, и выбрать оптимальное время обработки при горизонтальном положении кузова 3, после чего осуществить его подъем и дождаться полной очистки его рабочей поверхности.

Сопрягающие элементы 9 упрощают крепление электродов 5 и 6 и повышают качество разгрузки материала 10.

По окончании разгрузки сырья кузов опускают и отстыковывают соответствующие разъемы.

Практическая осуществимость заявленного технического решения доказана на примерах работы опытной электроосмотической установки для разгрузки самосвалов от влажного липкого сырья (мергель, мел).

Установка состояла из источника постоянного тока, коммутатора и системы полосовых электродов, выполненных и размещенных в соответствии с заявленным решением. Питание опытной установки осуществлялось от сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 380 В. Номинальная выходная мощность 25 кВт. Максимальная мощность, потребляемая установкой при работе, не превышала 30 КВА.

Работа опытной установки доказала, что в результате электроосмотической обработки сырья на внутренней поверхности кузова транспортного средства выделяется пленка влаги, снижаются адгезия и трение, после чего кузов поднимается и происходит его полная разгрузка. Время обработки цементного сырья в кузове самосвала не превышает 5 мин. Эффективность разгрузки может быть повышена за счет использования дополнительного электрода в средней части кузова самосвала, а также за счет увеличения силы тока при начале подъема кузова.

Использование заявленного технического решения по сравнению с известными аналогами обеспечивает упрощение конструкции, не требует существенного переоборудования емкости с материалом, а ею могут быть любой бункер, платформа или кузов транспортного средства, повышает эффективность работы, позволяет производить разгрузку влажного сырья повышенной липкости.

Формула изобретения

1. Устройство для электроосмотической обработки коробчатых емкостей, преимущественно кузовов транспортных средств, включающее источник постоянного тока, катодную и анодную цепи, подключенные соответственно к корпусу емкости и анодной системе к находящемуся в емкости материалу, выполненной в виде совокупности электродов, отделенных от поверхности стенок емкости посредством изолирующих прокладок, отличающееся тем, что электроды размещены вдоль линий пересечения смежных стенок емкости.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроды выполнены в виде полосовых элементов.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электроды выполнены в виде дисковых элементов.

4. Устройство по любому из п. 1-3, отличающееся тем, что электроды установлены на элементах, сопрягающих угол между стенками емкости.

5. Устройство по любому из п. 1-4, отличающееся тем, что оно снабжено по меньшей мере одним дополнительным электродом, размещенным в средней части стенки емкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4