Вибросмеситель Советский патент 1992 года по МПК B01F11/00 

7 6 5

VI

г..

Изобретение .относится к вибросмесителям непрерывного действия и может быть использовано в строительстве, промышленности строительных материалов и других отраслях народного хозяйства для приго- товления однородных смесей и композиций.

Известен вибросмеситель непрерывного действия для перемешивания строительных смесей, содержащий неподвижный корпус с загрузочным и разгрузочным окнами, установленный в опорах полый вал с винтовыми лопастями и приводным элементом, приводной дебалансный вал, установленный внутри полого вала.

Недостатком известной конструкции смесителя является низкое качество перемешиваемой смеси по периферии корпуса.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является вибросме- ситель непрерывного действия для переме- шивания строительных смесей, содержащий неподвижный корпус с загрузочным и разгрузочным окнами, установленный в опорах полый вал с органами перемешивания в виде винтовых лопастей и приводным элементом, приводной дебалансный вал, установленный внутри полого вала и выполненный в виде водила с переменным по длине от загрузочного окна к разгрузочному окну эксцентриситетом, на концах которого установлены опоры полого вала.

Недостатком данной конструкции является невысокая эффективность процесса перемешивания из-за малого объема зон воздействия рабочего органа на материал, в результате чего не достигается требуемая однородность перемешиваемой смеси.

Цель изобретения - повышение эффек- тивности перемешивания смесей и композиций.

Поставленная цель достигается тем, что в известном вибросмесителе непрерывного действия, содержащем неподвижный кор- пус с загрузочным и разгрузочным окнами, установленный в опорах полый вал с органами перемешивания и приводным элементом, приводной дебалансный вал, установленный внутри полого вала и выпол- ненный в виде водила с переменным по длине от загрузочного окна к разгрузочному окну эксцентриситетом, на концах которого установлены опоры полого вала, является то, что органы перемешивания снаб- жены цилиндрической спиралью, расположенной по винтовой линии с направлением, противоположным направлению органам перемешивания и жестко закрепленной на них. При этом шаг винтовой линии, образуемой цилиндрической спиралью, переменный по длине смесителя, уменьшающейся от загрузочного окна к разгрузочному окну. Шаг витков цилиндрической спирали больше наибольшего размера частиц исходных компонентов, жесткость цилиндрической спирали определяют по величине эксцентриситета и частоте вращения дебалансного вала, исходя из условия возникновения резонансных колебаний в цилиндрической спирали.

Установка цилиндрической спирали, которая имеет максимально развитую ловерх- ность, передающую вибрацию, способствует возникновению местных вихревых потоков. Это приводит к разрушению внутренних связей между частицами, уменьшению трения между ними, снижению структурной вязкости, в результате чего повышается интенсивность взаимопроникновения частиц компонентов смеси. Шаг витков цилиндрической спирали больше наибольшего размера частиц исходных компонентов, что вызвано необходимостью обеспечить работоспособность объекта, в противном случае крупные частицы смеси заклинивают цилиндрическую спираль, что уменьшить эффективность перемешивания. Жесткость цилиндрической спирали выбирают из условия возникновения в ней резо- нансных колебаний оч действия дебалансного вала, при этом частицы смеси получают максимальное ускорение, что способствует их взаимопроникновению. Переменный шаг винтовой линии, образуемый цилиндрической спиралью, позволяет поддерживать в ней резонансные колебания по всей длине смесителя от загрузочного окна к разгрузочному окну. Направление винтовой линии цилиндрической спирали противоположно направлению винтовых лопастей, что позволяет увеличить эффективность перемешивания за счет создания зоны интенсивного смешивания пересекающихся потоков частиц компонентов смеси. Количество цилиндрических спиралей может быть различным. Это зависит от материала компонентов смеси, требований, предъявляемых к качеству композиции, условий эксплуатации.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема описываемого устройства.

Вибросмесмтель состоит из рамы 1 с неподвижным корпусом 2. имеющим загрузочное 3 и разгрузочное 4 окна. Внутри корпуса 2 на.опорах 5, установленных на концах дебалансного вала б, смонтирован полый вал 7 с органами перемешивания, например винтовыми лопастями 8, закрепленной на них по винтовой линии цилиндрической спиралью 9 с переменным шагом, уменьшающимся от окна 3 и окну 4, и направлением, противоположным направлению винтовых лопастей 8. Причем шаг витков цилиндрической спирали 9 больше наибольшего размера частиц исходных компонентов, а ее жесткость определяют по величине эксцентриситета и частоте вращения дебалансного вала 6. Дебалансный вал 6 установлен внутри полого вала 7, имеющего приводной элемент 10, и выполнен с переменным по длине от окна 3 к окну 4 эксцентриситетом. Дебалансный вал 6 имеет привод 11 вращения и опирается на раму 1 через подшипники 12, Статическая и динамическая балансировка производится с помощью дебалансов 13.

Вибросмеситель работает следующим образом.

При вращении дебалансного вала 6 полый вал 7, вращаясь вокруг собственной оси от приводного элемента 10, совершает круговые колебания и органами перемешивания, в частности винтовыми лопастями 8, перемешивает смесь и подает ее вдоль оси к разгрузочному окну 4. Установленная по винтовой линии цилиндрическая спираль 9 с противоположным относительно органов перемешивания 8 направлением работает в резонансном режиме, что придает частицам смеси максимальное ускорение, снижает структурную вязкость смеси и повышает интенсивность взаимопроникновения частиц компонентов смеси.

Для выявления технико-экономических преимуществ проведены испытания опытно-промышленного образца вибросмесителя. Испытания проводились следующим образом.

Грунт (суглинок легкий) перемешивали с портландцементом марки М 400 с установкой цилиндрической спирали и без нее при одинаковых параметрах вибрации. Параметры цилиндрической спирали следую- щие: D 0,05 м - средний диаметр витка; d 0,006 м - диаметр проволоки; 1 12-17- число рабочих витков цилиндрической спирали; S 0,021 м - шаг витков цилиндрической спирали; L 3,0 м - общая длина цилиндрической спирали; Н 0,25 - 0,35 м - шаг винтовой линии цилиндрической спирали.

Из полученной смеси формовали образцы - цилиндры в соответствии с методикой, изложенной в СН 25 - 74, В возрасте т;еми суток определяли прочность на сжатие (РСж) и коэффициент вариации предела прочности на сжатие (СуРсж).

Результаты испытаний представлены в таблице.

Эффективность перемешивания оценивали коэффициентом вариации предела прочности на сжатие. Эффективность перемешивания тем выше, чем ниже значение коэффициента вариации предела прочности на сжатие.

Предлагаемое техническое решение повышает эффективность перемешивания смеси на 30 - 38%, при этом прочность материала возрастает в 1,6 раза.

Формула изобретения

Вибросмеситель, содержащий неподвижный корпус с загрузочным и разгрузочным окнами, установленный в опорах полый вал с органами перемешивания, расположенными по винтовой линии, и приводным элементом, приводной Дебалансный вал, установленный внутри полого вала и выполненный в виде водила с переменным по длине загрузочного окна к разгрузочному окну эксцентриситетом, на концах которого установлены опоры полого вала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности перемешивания смесей и композиций, органы перемешивания снабжены цилиндрической спиралью, расположенной по винтовой линии с направлением, противоположным направлению органов перемешивания, и жестко закрепленной на них, а шаг винтовой линии, образуемой цилиндрической спиралью, выполнен переменным по длине смесителя, уменьшающимся от загрузочного окна к разгрузочному.

Изобретение относится к вибросмесителям и позволяет повысить эффективность перемешивания смесей и композиций. Вибросмеситель содержит неподвижный корпус 2 с загрузочным 3 и разгрузочным 4 окнами, установленный в опорах 5 полы вал 7 с органами перемешивания, например винтовыми лопастями 8 и приводным эле ментом 10 Приводной дебалансный вал 6 установлен внутри полого вала 7 и выполнен в виде водила с переменным по длине от окна 3 к окну 4 эксцентриситетом, и на его концах установлены опоры 5 полого вала 7 На винтовых лопастях 8 жестко закреплена по винтовой линии цилиндрическая спирал 9 с переменным шагом, уменьшающимся от окна 3 к окну 4, и направлением, противопо ложным направлению лопастей 8. 1 ил 1 та б л