СПОСОБ ПОДАЧИ ФИБР Российский патент 1994 года по МПК B28C5/40 

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к способам изготовления изделий, содержащих фибры, и может быть использовано при изготовлении фибробетонных конструкций, в частности дисперсно-армированных фиброкаркасами.

Известен способ подачи фибр в бетоносмеситель приводным барабаном типа "беличье колесо" с рыхлительным валом с шипами установленным с возможностью вращения в сторону, противоположную вращению барабана (1). Однако применение способа для просева фибры с отношением длины фибры к ее диаметру от 100 до 600 не представляется возможным из-за и комкования фибр и недостаточной эффективности разбивания образовавшихся комков.

Изобретение направлено на снижение энергозатрат.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе подачи фибр приводным барабаном типа "беличье колесо" и разделение комков фибр, рассев фибр ведут при скорости вращения барабана, равной 20-60 об/мин, разделение комков осуществляют шипами барабана и зубьями рыхлительного вала, расположенного во второй по ходу вращения верхней четверти барабана при скорости вращения последнего не менее критической.

При этом вращение барабана и дополнительного рыхлительного вала может быть либо в противоположные стороны, либо в одну, но с разными скоростями.

При вращении барабана со скоростью 20-60 об/мин, фибра, достигнув наивысшей точки, падает вниз, просеиваясь через "беличье колесо". Выбранная частота вращения барабана (в зависимости от его диаметра) обеспечивает оптимальные условия рассева фибры. С увеличением оборотов увеличивается угол подъема фибры и соответственно площадь рассева (поверхность барабана). При скорости вращения < 20 об/мин фибра будет комковаться, существенно сокращается производительность, так как количество просеиваемой через барабан фибры значительно меньше, чем при частоте вращения 60 об/мин, когда угол подъема фибры охватывает максимальную поверхность барабана. При этом обеспечивается беспрепятственная циркуляция фибры при рассеве, так как вал-расщепитель расположен в "мертвой зоне".

Возможность регулирования частоты вращения барабана позволяет изменять удельную производительность с учетом параметров (отношения l/d и наличия рифления) и поведения фибры в массе при перемещении ее в барабане, то есть, иными словами, достичь равномерности рассева фибр барабаном "беличье колесо" при минимальных энергозатратах.

Рассев фибры продолжается до того момента, пока во внутреннем объеме барабана останутся лишь нерасщепленные комья фибр. Для их расщепления и предназначен находящийся в "мертвой зоне" рыхлительный вал. Чтобы комья попали в "мертвую зону", барабан разгоняют до критической окружной скорости, начиная с которой фибры под действием силы тяжести не будут открываться от внутренней поверхности барабана в верхнем положении. Рассчитываемая по известной формуле
n_кр≥ , где n - число оборотов;
q - ускорение силы тяжести;
r - радиус вращения центра тяжести частицы; в нашем случае критическая окружная скорость находится в пределах 80-120 об/мин.

При частоте вращения барабана > 80 об/мин оставшиеся комки фибры под действием центробежных сил прижимаются к поверхности барабана в области "мертвой зоны", где и расположен приводной вал с зубьями. Пучки фибр, попадая между вращающимися шипами вала и барабана, взаимодействуют с ними и таким образом эффективно разбиваются (процесс расщепления фибр). При этом барабан и вал с зубьями вращаются навстречу друг другу с одинаковой скоростью либо - в одну сторону, но с разными скоростями. Однако скорость вращения барабана не должна превышать 120 об/мин, так как будет происходить заклинивание пучков фибры в "беличьем колесе" и неоправданный перерасход энергии и износ оборудования.

П р и м е р. Загружают 6 кг фибры (не более 1/3 объема барабана) и начинают вращать барабан со скоростью 30 об/мин. За первые минуты равномерно рассеиваются 4 кг фибры. Однако, начиная с этого момента, благодаря эффекту ворошения, наблюдаемому при перемещении конгломератов фибры внутри барабана, фибра начинает просеиваться в большом количестве. Чтобы выравнить этот процесс, вращение барабана замедляют до 20-22 об/мин. И наоборот, если фибра скаталась в пучки (конгломераты), то частоту вращения увеличивают до 55-60 об/мин, тем самым способствуя подъему на большой угол, падению и разбиванию пучков о внутреннюю поверхность барабана. Наконец, для расщепления оставшихся комьев фибр барабан вращают со скоростью 80 об/мин.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить энергозатраты за счет подбора оптимального режима подачи фибр. (56) Авторское свидетельство СССР N 1235739, кл. B 28 C 5/40, 1981.

Использование: приготовление строительных смесей, содержащих фибры. Сущность изобретения: подачу фибр в бетоносмеситель осуществляют путем их рассева при скорости вращения барабана, равной 20 - 60 об/мин. Разделение комков фибр осуществляют шипами барабана и зубьями рыхлительного вала, расположенного во второй по ходу вращения верхней четверти барабана при скорости вращения последнего не менее критической.

СПОСОБ ПОДАЧИ ФИБР, включающий рассев фибр барабаном типа беличье колесо и разделение комков фибр, отличающийся тем, что рассев фибр ведут при частоте вращения барабана 20-60 мин^-1, а разделение комков осуществляют шипами барабана и зубьями рыхлительного вала, расположенного во второй по ходу вращения верхней четверти барабана при частоте вращения последнего, не менее критической.