устройство для подачи и распределения хлопка-сырца по бункерам джинов на линии джинирования

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ХЛОПКА-СЫРЦА ПО БУНКЕРАМ ДЖИНОВ НА ЛИНИИ ДЖИНИРОВАНИЯ, содержащее прямоугольный лоток, расположенный вдоль линии джинов над их питающими бункерами и соединенный с ними шахтами через окна в его днище, и размещенный в лотке конвейер в виде ряда граблей с равномерным шагом, зубья которых вертикально закреплены на основании, связанном с приводом, отличающееся тем, что лоток имеет глубину 250 - 300 мм, а зубья имеют длину не менее глубины лотка и установлены в лотке с зазором между их концами и днищем лотка, величина которого больше наибольшего размера семени, по меньше диаметра летучки хлопка-сырца, причем концевые части зубьев отогнуты в направлении движения, при этом устройство снабжено направляющей, установленной вдоль лотка и вне его, а основание для крепления зубьев выполнено в виде горизонтальных балок, расположенных над лотком поперек него и консольно смонтированных посредством скользящих опор на направляющей, причем скользящие опоры связаны между собой и с приводом посредством гибкой тяги.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что длина зубьев равна 250 - 300 мм, при этом зазор между концами зубьев и днищем лотка равен 15 - 20 мм.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что угол между отогнутой концевой частью каждого зуба и его продольной осью равен 40 - 50^o, а расстояние от конца зуба до его продольной оси равно половине шага граблей.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шаг граблей равен 250 - 300 мм.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что расстояние между соседними зубьями в граблях равно 70 - 80 мм, а между крайними зубьями и стенками лотка - 35 - 40 мм.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ширина лотка равна ширине бункера джина и составляет 250 - 300 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к первичной обработке хлопка, а именно к загрузке бункеров джинов, установленных в линию, хлопком-сырцом для последующей операции джинирования, т. е. отделения волокна от семян.

Известны шнековые конвейеры-распределители хлопка-сырца по бункерам джинов на линию джинирования, основными недостатками которых являются переуплотнение шнеком транспортируемого хлопка-сырца, что приводит к неравномерной работе джина и снижению качества волокна, и повышение процента дробленых семян, попадающих между лопастями шнека и стенками лотка [1]

Известно также выбранное в качестве прототипа устройство для подачи и распределения хлопка-сырца по бункерам джинов на линию джинирования, содержащее прямоугольный лоток, расположенный вдоль линии джинов над их питающими бункерами и соединенный с ними шахтами через окна в его днище, и размещенный в лотке конвейер в виде ряда граблей с равномерным шагом, зубья которых вертикально закреплены на основании, связанном с приводом [2] .

В этом устройстве основание для крепления зубьев представляет собой обычную транспортерную ленту, что является отрицательным фактором, поскольку эластичность ленты по следующим причинам делает невозможность увеличение длины зубьев и соответственно глубины лотка, необходимое для увеличения объема транспортировки. Во-первых, увеличение длины зубьев сопровождается увеличением веса граблей и соответственно недопустимым провисанием ленты, а, во-вторых, увеличение объема и веса транспортируемого хлопка увеличивает консольную нагрузку на зубья граблей, в результате чего лента утрачивает способность удерживать их в рабочем положении. Вследствие указанных причин в известном устройстве вынуждены использовать короткие зубья (не более 100 мм) при соответствующей глубине лотка, в результате чего количество хлопка, транспортируемого лентой при оптимальной скорости, т. е. такой, при которой не происходит заметного ухудшения качества хлопка из-за трения его по дну лотка, не обеспечивает полной загрузки джинов, соответствующей их наивысшей производительности. Это вынуждает в несколько раз увеличивать скорость конвейера, что приводит в условиях, когда хлопок-сырец всей своей массой лежит на дне лотка и трется об него, к значительному снижению его качества при подаче на джинирование, что проявляется в увеличении плотности и зажгученности хлопка, механическом повреждении волокна и семян, образовании комков, узелков и т. п. При транспортировании же очередной порции хлопка через шахту уже заполненного хлопком бункера джина к следующему бункеру действие указанных выше отрицательных факторов значительно усиливается вследствие большой сцепляемости и трения хлопка о хлопок. Кроме того, при большой скорости перемещения хлопка-сырца по лотку возникают инерционные силы, под действием которых хлопок забрасывается в основном в дальнюю часть бункера, тогда как передняя часть остается пустой и загружается только за счет отсыпки переполненной дальней части.

Следствием всех этих факторов в конечном счете является большая неравномерность плотности загрузки бункера по его длине, существенно снижающая производительность джина и качество выдаваемой им продукции.

Целью изобретения является повышение производительности джинов и качества их продукции за счет оптимизации подачи и распределения хлопка-сырца по бункерам.

Указанная цель в известном устройстве достигается тем, что лоток имеет глубину, равную 250-300 мм, а зубья граблей имеют длину не менее глубины лотка и установлены в лотке с зазором между их концами и днищем лотка, величина которого больше наибольшего размера семени, но меньше диаметра летучки хлопка-сырца, причем концевые части зубьев отогнуты в направлении движения, при этом устройство снабжено направляющей, установленной вдоль лотка и вне его, а основание для крепления зубьев выполнено в виде горизонтальных балок, расположенных над лотком поперек его и консольно смонтированных посредством скользящих опор на направляющей, причем скользящие опоры связаны между собой и с приводом посредством гибкой тяги.

Длина зубьев может составлять 250-300 мм, при этом зазор между концами зубьев и днищем лотка может быть равен 15-20 мм.

Угол между отогнутой концевой частью каждого зуба и его продольной осью может составлять 40-50^о, а расстояние от конца зуба до его продольной оси может быть равно половине шага граблей.

Шаг граблей может быть выбран в пределах 250-300 мм, расстояние между соседними зубьями в граблях - 70-80 мм, а между крайними зубьями и стенками лотка - 35-40 мм.

Ширина лотка может быть выбрана в соответствии с шириной бункера джина и составлять 250-300 мм.

На фиг. 1 показана линия джинирования с устройством для подачи и распределения хлопка-сырца; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - продольный разрез части устройства, вид по стрелке А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 3 в увеличенном масштабе; на фиг. 5 - разрез по В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - узел скользящей опоры на направляющей, поперечное сечение; на фиг. 7 - вариант профиля направляющей в соответствующей формы скользящей опоры в поперечном сечении.

На фигурах представлена замкнутая в кольцевую линию 8-джинная линия джинирования, включающая джины 1, устройство 2 для подачи и распределения хлопка-сырца по питающим бункерам 3 джинов 1, установленное над бункерами 3 при помощи стоек 4. Устройство 2 содержит прямоугольный лоток 5, расположенный вдоль линии джинов 1 над их бункерами 3 и соединенный с ними шахтами 6 через окна 7 в его днище. Окна 7 выполнены на всю ширину лотка 5 и на длину бункера 3. Глубина Н лотка 5 равна 250-300 мм, а его ширину С, выполненную равной ширине бункера 3, также составляющей 250-300 мм. В лотке 5 размещен конвейер в виде ряда граблей 8 с равномерным шагом t, равным 250-300 мм. Зубья 9 граблей 8 вертикально укреплены в выполненной из уголков горизонтальной балке 10, расположенной над лотком 5 поперек его. Зубья 9, длина L которых равна 250-300 мм, установлены в лотке так, что зазор S между их концами и днищем лотка составляет 15-20 мм, что больше наибольшего размера семени, но меньше диаметра летучки хлопка-сырца. Расстояние f между соседними зубьями 9 в граблях 8 составляет 70-80 мм, а расстояние d между крайними зубьями и стенками лотка 5 - 35-40 мм. Концевые части зубьев 9 отогнуты в направлении движения, при этом угол между отогнутой концевой частью каждого зуба 9 и его продольной осью составляет 40-50^о, а расстояние от конца зуба до его продольной оси равно половине шага t граблей, т. е. 125-150 мм. Балки 10 консольно смонтированы на направляющей 11 посредством скользящих опор 12. Направляющая 11, выполненная в виде трубы или имеющая другой профиль, установлена вдоль лотка 5 и вне его на стойках 13, расположенных равномерно вдоль замкнутой линии лотка 5. При выполнении направляющей 11 в виде трубы каждая скользящая опора 12 снабжена опорным роликом 14 на оси 15, перемещающимся по второй направляющей 16, например, в виде швеллера, также расположенной вдоль замкнутой линии лотка 5. Опора 12 может быть установлена на шариках 17 (фиг. 6) или на подшипниках скольжения 18 (фиг. 7). Привод конвейера осуществляется посредством гибкой тяги, например, в виде цепи 19 типа велосипедной, которой связаны все скользящие опоры 12 и которой они соединены с приводной звездочкой 20 (фиг. 2).

Устройство работает следующим образом. Подаваемый непрерывно из течки 21 сепаратора хлопок-сырец загружается в лоток 5 между граблями 8 и транспортируется ими вдоль лотка 5 по его дну. При проходе граблей 8 над бункером 3 находящийся между ними хлопок проваливается через окно 7 в шахту 6, откуда поступает в бункер 3. Подаваемый конвейером непрерывно хлопок-сырнец заполняет бункер 3 первого джина, расположенного на пути конвейера, после чего последующие порции хлопка-сырца через этот заполненный бункер перемещаются конвейером по лотку 5 к бункеру следующего джина до его полного заполнения, затем к следующему, и т. д. , до тех пор, пока бункеры 3 всей линии джинов 1 не будут заполнены хлопком-сырцом. Дальнейшая подача хлопка-сырца обеспечивает подпитку бункеров по мере его переработки в джинах.

В предлагаемом устройстве относительно медленное перемещение конвейера ( 0,5 м/с), скорость которого выбрана оптимальной, т. е. при которой не происходит изменения качества хлопка из-за включения в процесс динамической составляющей сил инерции и трения, обеспечивает возможность загрузки лотка 5 на всю его глубину Н, чем достигается перемещение объема хлопка, достаточного для бесперебойной и полной загрузки бункеров 3, соответствующей наивысшей производительности джинов 1. В то же время полная загрузка лотка 5 не приводит к изменению плотности хлопка по высоте загрузки от его собственного веса, поскольку выбор глубины Н лотка 5 основан на постоянстве природных упругих свойств хлопка-сырца, которое обеспечивается соблюдением кондиционности его состояния при подаче на джинирование, а именно: влажности 7-8% , засоренности 0,5-1,4% , объемной плотности 35-40 кг/м³, разделенности по летучкам 60-70% . При указанных показателях максимальная высота загрузки хлопка-сырца; при которой не происходит заметного изменения его плотности, составляет не более 300-350 мм.

Сохранение же постоянной плотности хлопка-сырца при подаче его в бункеры джинов в условиях отсутствия инерционных сил (вследствие небольшой скорости перемещения) обеспечивает наивысшую равномерность плотности загрузки бункеров, при которой создаются условия не только работы джинов с максимальной производительностью и наивысшим качеством продукции, но и стабильной работы его узлов и механизмов, в результате чего уменьшается их износ и увеличивается срок службы, уменьшаются простои и т. п.

Указанный эффект, достигнутый только за счет установленной глубины Н лотка 5, может быть получен лишь при выполнении длины L зубьев 9 граблей 8 на всю глубину Н лотка 5, поскольку при более коротких зубьях будут создаваться условия для скатывания транспортируемого хлопка-сырца в рулон из-за перемещения короткими зубьями верхних слоев хлопка при одновременном торможении о дно лотка нижних слоев. В то же время при установке зубьев 9 в лотке 5 должен быть обеспечен определенный зазор между концами зубьев 9 и дном лотка 5, а именно он должен быть больше наибольшего размера семени хлопка, чтобы предотвращать дробление семян при попадании их между зубьями и дном, но меньше диаметра летучки хлопка, чтобы не допускать пропуска отдельных летучек и тем снижать транспортирующую способность граблей 8.

Основным фактором, обеспечивающим высокую транспортирующую способность граблей 8, является то, что концевые части зубьев 9 отогнуты вперед, в направлении движения, в результате чего грабли 8 превращаются по сути в вилы, которые, как известно, наилучшим образом приспособлены для перемещения вообще рыхлой массы, а в нашем случае - хлопка-сырца. Особенно эффективна работа вил при перемещении ими массы хлопка через заполненный бункер, т. е. при трении по хлопку. В этом случае вилы отделяют транспортируемый хлопок от лежащего в бункере, не позволяя им сцепляться, и тем самым предотвращают скатывание транспортируемого хлопка-сырца в рулон.

Угол наклона концов зубьев 9 и размер h отогнутой части выбран, с одной стороны, из условия надежной поддержки снизу находящейся между граблями 8 массы хлопка-сырца и уменьшения его трения о днище лотка 5 при движении, и с другой - из необходимости свободного, без задержки сброса хлопковой массы в шахту 6 бункера 3 через окно 7, что обеспечивается тем, что центр тяжести массы хлопка между граблями 8, образующей блок сцепленных между собой летучек, лежит на концах зубьев 9, в результате чего этот блок находится в состояние неустойчивого равновесия только при наличии опоры о дно лотка 5. При исчезновении этой опоры, т. е. при прохождении блока над окном 7, равновесие нарушается, что вызывает разрушение блока хлопка-сырца и свободное ссыпание его в окно 7. Расстояние f и d между зубьями 9 в граблях и между зубьями и стенками лотка 5 также выбраны из условия наилучшей захватывающей и транспортирующей способности граблей 8 при их взаимодействии с хлопком-сырцом с постоянными свойствами, такими как сцепляемость, упругость и др. При меньших значениях f и d зубья 9 недостаточно глубоко проникают в массу хлопка, в результате чего несущая и транспортирующая способность граблей 8 снижается. При больших значениях f и d происходит усиленное внедрение зубьев в массу хлопка, в результате чего часть хлопка проходит через грабли 8, кроме того, ухудшаются условия свободного сброса хлопка с граблей, поскольку часть хлопка застревает между зубьями.

Исключение деформаций зубьев 9 и нарушений транспортирования хлопка-сырца обеспечивается жесткой направляющей 11 с жесткой же установкой на скользящих опорах 12 балок 10 и жестким креплением в них зубьев 9 граблей 8. Привод граблей 8 в виде цепи 19 обеспечивает неизменяемое расстояние между ними при движении в лотке 5, т. е. постоянный шаг t граблей 8.

При выбранной глубине Н лотка 5 расстояние между граблями 8, т. е. шаг t, ограничивается помещающейся между граблями 8 массой хлопка-сырца и выбирается из условия, что эта масса, при наибольшем объеме, должна образовывать неразрушающийся при транспортировке блок хлопка, поскольку при перемещении хлопка-сырца в виде блока снижается его трение о дно лотка 5 и особенно по хлопку в заполненном бункере, и ухудшаются условия загрузки бункера. Оптимальной массой хлопка, образующей блок, является масса, занимающая объем, близкий по форме к кубу, в связи с чем шаг t установлен соответственно равным глубине Н лотка 5, тем более, что ширина С лотка 5, выполненная равной ширине бункера существующего джина, также находится в пределах тех же значений.

Таким образом, выбранные параметры предлагаемого устройства и его конструкция обеспечивают оптимальные условия подачи и распределения хлопка-сырца по бункерам джинов, что в свою очередь обеспечивает наивысшую производительность джинов при высоком качестве работы и выдаваемой ими продукции. (56) Федоров В. С. Технология первичной обработки хлопка. М. : Гизлегпром, 1937, с. 154-157.

Там же, с. 147-151.