LT3248B - Method for regenerating of bulkiness of cohesive materials during unloading of covered railway vehicle - Google Patents

Description

Išradimas priklauso būdų ir įtaisų sričiai, kurių pagalba yra atliekamas sukietėjusių ir sukibusių medžiagų susmulkinimas ir birumo savybių atstatymas įvairiose uždarose talpose, kurios yra iškraunamos per apatinėse jų dalyse esančias angas, pvz. dengtuose geležinkelio vagonuose, turinčiuose tvirtas metalines sieneles.

Yra žinomi sprogdinimo būdai, kurie sprendžia kelių smūginių poveikių, sukeliamų sprogimo būdu, efektyvumą kalno masyvo suardymui, derinant smūginių poveikių išdėstymo erdvėje ir laike parametrus. (TSRS a.l. Nr. 1430719)

Šis išradimas negali būti panaudotas susmulkinant sukietėjusias ir sukibusias birias medžiagas, esančias dengtuose vagonuose, kadangi jo pagalba negalima realizuoti kryptingo smulkinimo tam tikros formos talpoje, pvz. vagone, kas turėtų leisti patikimai išbyrėti susmulkėjusiai medžiagai.

Siūlomo išradimo prototipu gali būti laikomas medžiagų birumą palaikantis metodas, kuriuo pagrįstas įrenginys, galintis dinaminių poveikių pagalba neleisti šioms medžiagoms sukietėti ir sukibti (TSRS a.l. Nr. 120967).Įrenginys, kurio veikimas pagrįstas minėtų dinaminių jėgų poveikio panaudojimu, susideda iš kelių dinaminių sužadintojų, kurie yra pakabinti ant lanksčių pakabų ir patalpinti įvairiais aukščiais vagone esančioje birioje medžiagoje. Vagonui judant, dinaminiai sužadintojai pradeda vibruoti horizontalia kryptimi, ir jų sukeliami dinaminiai poveikiai neleidžia birioms medžiagoms sukibti.

Minėtas būdas ir juo pagrįstas įtaisas negali būti pritaikomi stambesnių frakcijų medžiagų birumo išsaugojimui, nes sužadintojų judėjimas būtų nepakankamas.

Tokiu atveju jei horizontalios dinaminės jėgos būtų sukuriamos kitokiu principu, šis metodas būtų labiau universalesnis. Tačiau vien tik dinaminių poveikių sukūrimas horizontalia kryptimi praktiškai negali užtikrinti vienodas struktūrizacijas visame medžiagos tūryje, ypatingai prie vagonų sienelių. Todėl šis metodas ir įtaisas negali užtikrinti patikimo ir saugaus smulkinimo norint garantuoti pilnutinį ir greitą vagono iškrovimą.

Siūlomo išradimo tikslas yra tas, kad siekiama sukurti sukibusių birių medžiagų dengtuose vagonuose susmulkinimo būdą jų iškrovimui, kuris leistų tai atlikti saugiau, greičiau ir patikimiau.

Šis tikslas yra pasiekiamas sekančiu būdu. Sukibusi vagone biri medžiaga yra paveikiama lokalizuotais impulsiniais - smūginiais poveikiais, pvz. sprogdinimu, pneumosmūgio sukūrimu ir 1.1. Tie poveikiai yra paskirstomi ir laike. Šio būdo naujumas yra tas, kad impulsiniai - smūginiai poveikiai yra vykdomi erdviniai juos išskirsčius, vagone esančios medžiagos tūryje, o šis išskirstymas (išdėstymas) atitinka pusės elipsoido paviršiaus konfigūraciją. Poveikiai, kurie yra numatomi išdėstyti šio elipsoido iškiliojoje pusėje, turi rastis vagono dugno zonoje ties iškrovimo angomis. Tai leistų garantuoti susmulkinimą iškrovimo angos zonoje, medžiagos išlaisvėjimą ir pradinės iškrovimo stadijos suformavimą. Kadangi impulsiniai - smūginiai poveikiai pradedami inicijuoti iškrovimo angų zonose ir toliau laipsniškai pereina į vagono periferiją, kildami pagal numatytą elipsoidinį išdėstymą, medžiaga ne tik smulkinama, bet po smūginio susmulkinimo įgauna ir orientuotą nežymų judėjimą žemyn link iškrovimo angos, kurios vagonuose paprastai randasi jų vidurinėje dalyje. Smūginių poveikių paskirstymas laike, uždelsiant jų įvykdymą vagono periferijos kryptimi, leidžia sumažinti smulkinimo galingumą, įgyvendinti palaipsnį šuolininį elementarių lokalinių susmulkintos medžiagos tūrių slinktį žemyn. Uždelsimo laiko atkarpos parinkimas pagal sukibusios medžiagos mechanines reologines charakteristikas sudaro sąlygas realizuoti bėgančios smūgių bangos efektą, o tai leidžia padidinti smulkinimo efektyvumą dėl susidarančių kirpimo, glemžimo, gniuždymo efektų daugybėje elementarių, tarpusavyje sąveikaujančių mini tūrių ir stambesnių sukibusios medžiagos gabalų. Šis smulkinimo efektyvumo padidinimas leidžia sumažinti tiek atskirų smūginių poveikių dydį, tiek bendrą sunaudojamą galingumą. Visa tai sudaro sąlygas vagono saugiam iškrovimui.

Išradimo esmė paaiškinama būdo realizavimo schema, kuri parodyta pav. 1,2 ir smūginių poveikių plokštuminio ir erdvinio išdėstymo schema, parodyta pav. 3,4.

sprogimo užtaisai (taškai 1-6, 7-12,

Būdo įgyvendinimui dengtame vagone 1, kuris turi dvi iškrovimo angas 2, yra numatomi smūginio poveikio taškai, 1-18, kurių kiekis priklauso nuo medžiagos 3 charakteristikų, smūginių poveikių stiprumo, vagono parametrų, pav. 1,2. Šie taškai yra išdėstomi taip, kad jų visuma sudarytų paviršių, artimą pusės elipsoido ar jo fragmento paviršiui (pav.4). Jei smūginis poveikis realizuojamas sprogdinimo būdu, tai vagone esančioje sukibusioje birioje medžiagoje daromi gręžiniai ir patalpinami numatytose vietose 13-18), pav. 3,4. Jei medžiaga vagone sukibusi labai stipriai, o vagonas pilnutinai užpildytas, tokiu užtaisų galima įdėti papildomai, ir juos išdėstyti aukščiau tokia pačia ar artima erdvine konfigūracija, pakartojančia elipsoido paviršių pav. 3, taškai 19-25, 26-31, 32-37.

Realizavus siūlomą smūginių poveikių schemą, atliekamas jų inicijavimas. Inicijuoti pradedama nuo apatinių taškų 3-4, esančių sąlyginiai žemiausioje ir arčiausiai prie iškrovimo angų, zonoje. Po to, po tam tikro uždelsimo laiko At, kuris nustatomas eksperimentiškai, smūginiai poveikiai inicijuojami periferijon link artimiausių taškų pvz. 9,10; 15,16, o taip pat 2,5;

8,11; 14,17. Po sekančio laiko intervalo At inicijuojami likusieji smūginiai poveikiai. Tokio inicijavimo pasėkoje suformuojamas bėgančios smūginės bangos deformacinis - smulkinantis procesas, sklindantis iš centrinės apatinės vagono dalies į periferiją aukštyn. Jo metu sukibusios medžiagos makrogabalai ir lokali: ' tūriai yra veikiami smūginių poveikių bei sąveikauja tarpusavyje, dėl ko kyla sudėtingos deformacijos, gerinančios smulkinimą. Tokio smūginio proceso išdavoje susmulkinta vagone dinaminius poslinkius, ji sujuda sluoksniuojasi žemyn link iškrovimo angų, sukurdama elipsoidinio piltuvo efektą. Tai sudaro palankias sąlygas susmulkinti medžiagas savaiminiam išbyrėjimui iš vagono.

medžiaga įgauna ir kryptingai

Jeigu tokio vieno smūginio poveikio, kuris suformuojamas viename sąlyginiame elipsoidiniame paviršiuje gali nepakakti, aukščiau formuojamas vienas ar daugiau paviršių (19-37). Inicijavimas šiuo atveju vykdomas pereinant nuo apatinių į viršutinius sluoksnius. Kadangi pirminis inicijavimas pradedamas pirminiame sąlyginiame paviršiuje, kaip minėta taškuose 1-18, tai daugeliu atvejų šio vieno smūginio poveikio paviršiaus pakanka viso vagono sukibusios medžiagos birumui atstatyti.

Siekiant apsaugoti vagono sieneles nuo smūginių deformacijų, lokalizuoti smūginiai poveikiai, pvz.

esamos medžiagos sprogdinimas, atliekamas eksperimentiškai, ir pagal jo gautus duomenis nustatomi minimalūs darbinių poveikių atstumai iki sienelių, bei užtaisų galingumas.

Siūlomas sukibusių medžiagų birumo atstatymo būdas yra labai svarbus ir gerai tinkamas uždarų vagonų iškrovimui kada kitos priemonės pvz. vibraciniai metodai ir jais pagrįsti Įtaisai yra neveiksmingi dėl didelio sukibimo kietumo, prasiskverbimo į gylį sudėtingumo.

Siūlomas išradimas buvo patikrintas ir pilnai pasiteisino praktikoje.

Konkretaus realizavimo atvejis.

Sukibusio karbamido uždaro Hopper tipo vagonuose birumo atstatymui smūginio poveikio būdu panaudotas sprogdinimas mažo galingumo užtaisais. Sprogimo užtaisams panaudoti atitinkamo kiekio amonito sprogmenys. Sprogmenų Įvedimui į medžiagos pagal aprašyme pateiktą schemą padaryti 1-2 m. gylio vertikalūs kanalai, panaudojant pagamintą technologinę įrangą. Sprogimų laiko uždelsimas abiejuose vagonuose buvo nustatytas At= 10 ms.

Bandymams buvo skirti 2 vagonai:

- pirmajame panaudota 1,6 kg amonito (kai atidaryti viršutiniai liukai),

- antrajame - 3,Okg amonito (laisvai uždengti viršutiniai liukai).

Bandymų išdavoje nustatyta, kad pirmojo vagono viršutinio sluoksnio susmulkinimas pilnas, o atidarius apatinius liukus, karbamidas byra granulėmis. Vagono pažeidimų nebuvo.

Antrojo vagono karbamidas susmulkintas ir nustatyta, kad karbamidas byra iš vagono granulėmis, atidarius apatinius liukus. Vagono sienų deformacijų nenustatyta, nežymiai aukštyn deformuotas stogas.

Pirmajame vagone buvo nedidelis karbamido išmetimas pro viršutinius liukus, antrajame - išmetimų beveik nebuvo. Likusio vagonuose karbamido kiekis, kuris laisvai neišbiro iš jų, buvo pašalintas įprastinėmis priemonėmis, kadangi jo birumas buvo pilnai atstatytas.

Sukurtas sukibusių medžiagų birumo atstatymo būdas pilnai pasiteisino, ir jo panaudojimas praktikoje įgalina gauti didelį ekonominį efektą tiek iškrovimo laiko požiūriu, tiek išvengiant sudėtingų mechanizmų panaudojimo, tiek išvengiant netgi vagonų išardymo.

Claims (1)

1. IŠRADIMO APIBRĖŽTIS

   Sukibusių medžiagų birumo atstatymo būdas, iškraunant dengtus vagonus, susidedantis iš lokalizuotų impulsinių - smūginių poveikių į sukibusią birią medžiagą vagone ir paskirstytų laiko atžvilgiu, besiskiriantis tuo, kad impulsinius - smūginius poveikius vykdo erdviniai išskirsčius juos vagone esančios medžiagos visame tūryje pagal pusės elipsoido paviršiaus konfigūraciją, orientuojant poveikius, esančius ties iškiliąja elipsoido paviršiaus dalimi vagono dugno zonoje ir ties iškrovimo angomis, be to, impulsinius smūginius poveikius pradeda inicijuoti lokaliniuose tūriuose ties centrine - apatine vagono dalimi ir iškrovimo angomis, ir tęsia laipsniškai pereinant į periferines dalis, o poveikių paskirstymą laike atlieka uždelsiant juos periferijos kryptimi ir laiko atkarpa, apibrėžiama sukibusios medžiagos mechaninėmis charakteristikomis ir leidžiančia suformuoti bėgančias diskretiškai deformuojančias bangas.