ВИБРАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 2001 года по МПК B01F11/00 

Изобретение относится к устройствам для смешивания сыпучих и увлажненных материалов и одновременной их транспортировки и может быть использовано в сельском хозяйстве, комбикормовой, химической, пищевой, строительной, в горном деле и других отраслях промышленности.

Известен вибросмеситель (А. С. N 1606173, B 01 F 11/00, 1990) преимущественно для перемешивания сухих и вязкопластичных смесей, содержащий корпус в виде виброжелоба с пластинчатыми перемешивающими элементами, закрепленными к днищу одним концом и наклоненными по ходу движения среды. Смешивание компонентов смеси происходит за счет перемешивающих элементов, прикрепленных к днищу посредством упругого шарнира.

Недостатками известного устройства являются низкая стабильность колебательного процесса рабочего органа, невысокая эффективность перемешивания материала в микрообъемах.

Наиболее близким к изобретению является выбранный в качестве прототипа "Вибрационный смеситель" (А.С. N 946635, B 01 F 11/00, 1982), содержащий рабочий орган, упругие связи, выполненные в виде рессор и расположенные по разные стороны относительно продольной оси рабочего органа, и эксцентриковый вибровозбудитель с шатунами, у которого рессоры установлены под углом друг к другу и соединены с рабочим органом посредством резинометаллических блоков. При этом шатуны эксцентрикового вибровозбудителя, расположенные по разные стороны относительно продольной оси рабочего органа, установлены перпендикулярно соответствующим рессорам, а величина эксцентриситета каждого из шатунов пропорциональна длине рессор.

Недостатками известного устройства являются большая нагрузка на упругие связи, повышенное требование по надежности конструкции, низкая эффективность смешивания в микрообъемах, сложность устранения застойных (мертвых) зон в потоке смешиваемого материала.

Цель изобретения - устранение застойных (мертвых) зон в потоке смешиваемого материала, повышение эффективности смешивания компонентов смеси и производительности, расширение области применения за счет перемешивающих элементов.

Указанная цель достигается тем, что в вибрационном смесителе, содержащем рабочий орган, эксцентриковый вибровозбудитель, упругие связи, выполненные в виде рессор, расположенных перпендикулярно шатунам эксцентрикового вибровозбудителя, рессоры установлены параллельно друг другу и закреплены к торцам несущей рамки рабочего органа, имеющего вид открытого цилиндрического желоба с установленными внутри перемешивающими элементами и одной торцевой стенкой, шатуны эксцентрикового вибровозбудителя с одинаковым эксцентриситетом расположены по одну сторону рабочего органа параллельно друг другу и перпендикулярно его продольной оси, а перемешивающие элементы, выполненные в виде винтовых цилиндрических пружин, прикрепленных одним концом к внутренней поверхности рабочего органа, расположены по цилиндрической винтовой линии таким образом, что шаг винтовой линии равен двум диаметрам желоба, а расстояние между пружинами больше их длины, но меньше или равно 3/4 радиуса желоба.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, гарантирующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна" и "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих изобретение, в принципе может быть многократно использована в сельском хозяйстве, комбикормовой, химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности для смешивания сыпучих и увлажненных материалов и обеспечивает достижение поставленной цели - устранение застойных (мертвых) зон в потоке смешиваемого материала, повышение эффективности смешивания компонентов и производительности, расширение области применения за счет перемешивающих элементов, и позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".

Сущность заявляемого решения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен вибрационный смеситель, общий вид, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 и на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.

Вибрационный смеситель состоит из несущей рамки 1 (фиг. 1) с рабочим органом в виде открытого цилиндрического желоба 2 с одной торцевой стенкой 3 и с закрепленными внутри него перемешивающими элементами в виде винтовых цилиндрических пружин 4, упругих связей, выполненных в виде плоских рессор 5, установленных параллельно друг другу, закрепленных к торцам несущей рамки 1 и перпендикулярных шатунам 6 с одинаковым эксцентриситетом эксцентрикового вибровозбудителя 7. Шатуны 6 эксцентрикового вибровозбудителя 7 шарнирно соединены с несущей рамкой 1 и расположены под углом больше 0^o, не меньше 90^o к горизонту параллельно друг другу, а также перпендикулярно продольной оси рабочего органа 2. Рессоры 5 опираются на раму 8 со стойками 9, имеющими регулировочные пазы 10 (фиг. 2), приспособления регулировки угла наклона 11 (фиг. 1). Эксцентриковый вибровозбудитель 7 также закреплен на раме 8.

Вибрационный смеситель работает следующим образом. Рабочий орган 2 через несущую рамку 1 получает от эксцентрикового вибровозбудителя 7 посредством шатунов 6 прямолинейные наклонные колебательные движения, которые и передаются перемешивающим элементам 4.

Прямолинейные колебательные движения рабочего органа происходят в плоскости, проходящей через оси вращения эксцентрикового вибровозбудителя и верхних головок шатунов, шарнирно соединенных с рамкой рабочего органа, в направлении, перпендикулярном этим осям, и возникают под воздействием эксцентрикового вибровозбудителя, передающего колебания с определенной амплитудой рабочему органу через шатуны, расположенные под углом больше 0^o, но меньше 90^o к горизонту и имеющие одинаковый эксцентриситет.

Смешиваемые компоненты подаются в загрузочную часть в том конце открытого цилиндрического желоба, где имеется торцевая стенка и проходят через колеблющиеся перемешивающие элементы, смешиваясь друг с другом по всей длине рабочего органа. Интенсивное смешивание материала происходит в состоянии виброкипения, возникающего за счет передачи колебаний рабочему органу шатунами, установленными под углом к горизонту в поперечной плоскости рабочего органа и перпендикулярно продольной оси рабочего органа или направлению транспортирования материала, обусловленному наклоном смесителя к горизонту под углом α_н, а также за счет колеблющихся перемешивающих элементов (пружин), наличие которых устраняет возникновение застойных (мертвых) зон в циркуляционных потоках материала.

Перемешивающие элементы, выполненные в виде винтовых цилиндрических пружин 4, активизируют процесс смешивания и колеблются с частотой, пропорциональной их жесткости. Перемешивающие элементы прикреплены одним концом к внутренней поверхности рабочего органа (желоба) и расположены по цилиндрической винтовой линии таким образом, что шаг винтовой линии равен двум диаметрам желоба, а расстояние между пружинами больше их длины, но меньше или равно 3/4 радиуса желоба. Наличие перемешивающих элементов (пружин) позволяет качественно смешивать не только сыпучие, но и увлажненные материалы, что значительно расширяет область применения, а также увеличить угол наклона вибросмесителя к горизонту в пределах угла естественного откоса смешиваемого материала, что увеличивает скорость транспортирования.

Установка рессор параллельно друг другу и закрепление их к торцам несущей рамки перпендикулярно шатунам позволяет рабочему органу приводить смешиваемый материал в состояние виброкипения. При несоблюдении такого расположения элементов невозможна работа вибросмесителя с заданным эффектом. Установка шатунов с одинаковым эксцентриситетом и расположение их параллельно друг другу и перпендикулярно продольной оси позволяет обеспечить устойчивость колебательного движения рабочего органа, что повышает надежность конструкции и интенсивность процесса смешивания.

Технико-экономическая эффективность достигается за счет экономии материала на дополнительный привод для перемешивающих элементов, устранения застойных (мертвых) зон в смешиваемом материале, что позволяет повысить качество смешивания, увеличения производительности путем повышения скорости транспортирования материала.

Изобретение относится к устройствам для смешивания сыпучих и увлажненных материалов и одновременной их транспортировки и может быть использовано в сельском хозяйстве, комбикормовой, химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности. Смеситель содержит рабочий орган, эксцентриковый вибровозбудитель, упругие связи, выполненные в виде рессор, расположенные перпендикулярно шатунам эксцентрикового вибровозбудителя. Рессоры установлены параллельно друг другу и закреплены к торцам несущей рамки рабочего органа, имеющего вид открытого цилиндрического желоба с одной торцевой стенкой. Шатуны эксцентрикового вибровозбудителя с одинаковым эксцентриситетом расположены по одну сторону рабочего органа параллельно друг другу и перпендикулярно его продольной оси. Перемешивающие элементы, выполненные в виде винтовых цилиндрических пружин, прикреплены одним концом к внутренней поверхности рабочего органа и расположены по цилиндрической винтовой линии. Технический результат состоит в устранении застойных зон в потоке материала, повышении эффективности смешивания. 3 ил.

Вибрационный смеситель, содержащий рабочий орган, эксцентриковый вибровозбудитель, упругие связи, выполненные в виде рессор, расположенные перпендикулярно шатунам эксцентрикового вибровозбудителя, отличающийся тем, что рессоры установлены параллельно друг другу и закреплены к торцам несущей рамки рабочего органа, имеющего вид открытого цилиндрического желоба с установленными внутри перемешивающими элементами и одной торцевой стенкой, шатуны эксцентрикового вибровозбудителя с одинаковым эксцентриситетом расположены по одну сторону рабочего органа параллельно друг другу и перпендикулярно его продольной оси, а перемешивающие элементы, выполненные в виде винтовых цилиндрических пружин, прикрепленных одним концом к внутренней поверхности рабочего органа, расположены по цилиндрической винтовой линии таким образом, что шаг винтовой линии равен двум диаметрам желоба, а расстояние между пружинами больше их длины, но меньше или равно 3/4 радиуса желоба.