MD748Z

MD748Z - Gravity batch-type mixer

Info

Publication number: MD748Z
Application number: MDS20130096A
Authority: MD
Inventors: Сергей АНДРИЕВСКИЙ; Александр ЛОЗАН; Денис ФУШТЕЙ
Original assignee: Технический университет Молдовы
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2014-10-31
Also published as: MD748Y

Abstract

The invention relates to mechanical engineering, in particular to mixers and may be used for preparation of dry, semi-dry, plastic or rigid mortar and concrete mixes.The gravity batch-type mixer comprises a body (1) with square cross-section, on the inner surface of which are fixed work members (2), placed in sections. The work members (2) of each section are made in the form of gratings, consisting of crossed rods. The rods of each successive grating are arranged with offset in plane. The work members (2) are fixed in the central part of the body (1), with the formation at the ends of the body (1) of funnels with end delivery orifices, closed with removable covers (9). The body (1) in the outer central part is provided with two coaxial feathers. The body (1) is provided in the middle, on the outside, free of feathers, with a vibrator (10) with harmonic oscillations.

Description

Invenţia se referă la industria construcţiilor de maşini, în special la malaxoare, şi poate fi utilizată la prepararea amestecurilor uscate, semiuscate, de mortar şi de beton plastic sau vârtos. The invention relates to the machine building industry, in particular to mixers, and can be used in the preparation of dry, semi-dry, mortar and plastic or stiff concrete mixtures.

Este cunoscut un malaxor, care include un corp vertical compus din secţii, în care sunt situate organe de amestecare şi elemente de direcţionare [1]. A mixer is known, which includes a vertical body composed of sections, in which mixing organs and directing elements are located [1].

Dezavantajul acestui malaxor constă în lipsa universalităţii, deoarece nu este posibilă prepararea amestecurilor, care necesită diferite durate de amestecare. The disadvantage of this mixer is its lack of universality, as it is not possible to prepare mixtures that require different mixing times.

Cea mai apropiată soluţie este malaxorul gravitaţional cu acţiune ciclică, care include un corp cu secţiune pătrată, pe suprafaţa interioară a căruia sunt fixate organe de lucru, amplasate în secţii [2]. The closest solution is the gravitational mixer with cyclic action, which includes a body with a square section, on the inner surface of which working elements are fixed, located in sections [2].

Dezavantajele acestui malaxor constau în energia potenţială insuficientă şi neuniformă în direcţie radială a particulelor, deoarece materialul poate fi ridicat în sus numai până când el va atinge un unghi de înclinare egal cu unghiul de taluz natural, precum şi lipsa universalităţii în ceea ce priveşte durata de amestecare. The disadvantages of this mixer consist in the insufficient and non-uniform potential energy in the radial direction of the particles, since the material can only be lifted up until it reaches an angle of inclination equal to the natural slope angle, as well as the lack of universality in terms of mixing duration.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în intensificarea procesului de amestecare datorită majorării energiei potenţiale a componentelor amestecului şi utilizării în calitate de organ de amestecare a grătarelor confecţionate din bare, precum şi majorarea productivităţii malaxorului. The problem solved by the invention consists in intensifying the mixing process due to the increase in the potential energy of the mixture components and the use of grates made of bars as a mixing element, as well as increasing the productivity of the mixer.

Problema se soluţionează prin aceea că malaxorul gravitaţional cu acţiune ciclică include un corp cu secţiune pătrată, pe suprafaţa interioară a căruia sunt fixate organe de lucru, amplasate în secţii. Organele de lucru ale fiecărei secţii sunt executate în formă de grătare compuse din bare încrucişate, cu ochiurile mai mari decât dimensiunea celor mai mari bucăţi de material. Barele fiecărui grătar următor sunt amplasate cu decalaj în plan, în direcţia axei x şi perpendicular ei, faţă de barele grătarului precedent, egal cu jumătate de pas al barelor. Distanţa pe verticală dintre grătare este mai mare decât pasul barelor. Organele de lucru sunt fixate în partea centrală a corpului, cu formarea la capetele corpului a unor pâlnii cu orificii de evacuare de capăt, închise cu capace demontabile. Corpul în partea exterioară centrală este dotat cu două fusuri coaxiale, unul dintre ele fiind acţionat, şi montat în bucşe elastice, instalate pe rama de sprijin, iar corpul este înzestrat la mijloc, pe partea exterioară, liberă de fusuri, cu un vibrator cu oscilaţii armonice. The problem is solved by the fact that the gravity mixer with cyclic action includes a body with a square section, on the inner surface of which working elements are fixed, located in sections. The working elements of each section are made in the form of grates composed of crossed bars, with meshes larger than the size of the largest pieces of material. The bars of each subsequent grate are placed with a gap in the plane, in the direction of the x-axis and perpendicular to it, with respect to the bars of the previous grate, equal to half the pitch of the bars. The vertical distance between the grates is greater than the pitch of the bars. The working elements are fixed in the central part of the body, with the formation at the ends of the body of funnels with end discharge holes, closed with removable covers. The body in the central outer part is equipped with two coaxial spindles, one of them being driven, and mounted in elastic bushings, installed on the support frame, and the body is equipped in the middle, on the outer part, free from spindles, with a vibrator with harmonic oscillations.

Rezultatul invenţiei constă în majorarea energiei potenţiale a particulelor în întreaga masă de material, care se amestecă, formarea unui număr de şuvoaie în urma divizării materialului în şuvoaie şi îmbinării ulterioare a lor şi repetării acestor procese, migraţiei concomitente a materialului din stânga corpului în dreapta şi invers, de la peretele din faţă spre cel din spate şi invers. The result of the invention consists in increasing the potential energy of the particles in the entire mass of material, which is mixed, the formation of a number of streams following the division of the material into streams and their subsequent merging and repetition of these processes, the concomitant migration of the material from the left of the body to the right and vice versa, from the front wall to the back wall and vice versa.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-7, care reprezintă: The invention is explained by the drawings in Fig. 1-7, which represent:

- fig. 1, vederea generală; - Fig. 1, general view;

- fig. 2, vederea A-A din fig. 1; - Fig. 2, view A-A of Fig. 1;

- fig. 3, vederea B-B din fig. 1; - Fig. 3, view B-B of Fig. 1;

- fig. 4, vederea de sus a primului grătar de sus; - Fig. 4, top view of the first upper grate;

- fig. 5, vederea de sus a grătarului al doilea de sus; - Fig. 5, top view of the second top grate;

- fig. 6, procesul divizării-îmbinării fluxurilor în plan transversal după prima semirotaţie a corpului; - Fig. 6, the process of dividing-combining flows in the transverse plane after the first half-rotation of the body;

- fig. 7, procesul divizării-îmbinării fluxurilor în plan transversal după a doua semirotaţie. - Fig. 7, the process of dividing-combining the flows in the transverse plane after the second half-rotation.

Simbolurile reprezintă: The symbols represent:

- în fig. 3, 4, 5, x - axa absciselor; y - axa ordonatelor; - in Fig. 3, 4, 5, x - abscissa axis; y - ordinate axis;

- în fig. 6 şi 7, I…IX - numărul de rând al grătarelor; - in Fig. 6 and 7, I…IX - row number of the grids;

- a, b, c, d, e - indicarea fluxurilor iniţiale la trecerea materialului printre barele primului grătar, care apoi indică combinaţiile fluxurilor şi numărul de fluxuri unice; - a, b, c, d, e - indicating the initial flows when the material passes through the bars of the first grate, which then indicates the combinations of flows and the number of unique flows;

- nfu - numărul de fluxuri unice formate după fiecare grătar; - nfu - the number of unique flows formed after each grid;

- ∑ nfu - suma totală a fluxurilor unice; - ∑ nfu - the total sum of single flows;

- A şi E - unele din direcţiile posibile de migraţie a fluxurilor a şi e. - A and E - some of the possible migration directions of flows a and e.

Malaxorul (fig. 1-5) include un corp 1 cu secţiune pătrată, organe de lucru 2, care sunt executate în formă de grătare compuse din bare încrucişate, cu ochiurile mai mari decât dimensiunea celor mai mari bucăţi de material, fusuri coaxiale 3 de sprijin al corpului 1 pe rama 4, bucşe 5, bucşe elastice 6, lăcaşuri 7, un mâner 8, capace 9 şi un vibrator 10 cu oscilaţii armonice. The mixer (fig. 1-5) includes a body 1 with a square section, working elements 2, which are made in the form of grids composed of crossed bars, with meshes larger than the size of the largest pieces of material, coaxial spindles 3 supporting the body 1 on the frame 4, bushings 5, elastic bushings 6, housings 7, a handle 8, covers 9 and a vibrator 10 with harmonic oscillations.

Primul grătar de sus (fig. 4) este compus, spre exemplu, din 6 bare superioare paralele cu axa x şi 6 bare inferioare paralele cu axa y. Grătarul al doilea de sus (fig. 5) este compus din 5 bare superioare paralele cu axa x şi 5 bare inferioare paralele cu axa y. Grătarele impare repetă construcţia primului grătar, iar cele pare - construcţia grătarului al doilea. Barele grătarului următor au decalaj în plan faţă de barele grătarului premergător egal cu jumătate de pas al barelor atât în direcţia axei x, cât şi perpendicular pe ea. Organele de lucru 2 sunt fixate în partea centrală a corpului 1, cu formarea la capetele corpului 1 a unor pâlnii cu orificii de evacuare de capăt, închise cu capacele 9 demontabile. The first upper grate (fig. 4) is composed, for example, of 6 upper bars parallel to the x-axis and 6 lower bars parallel to the y-axis. The second upper grate (fig. 5) is composed of 5 upper bars parallel to the x-axis and 5 lower bars parallel to the y-axis. The odd grates repeat the construction of the first grate, and the even ones - the construction of the second grate. The bars of the next grate have a gap in the plane from the bars of the preceding grate equal to half the pitch of the bars both in the direction of the x-axis and perpendicular to it. The working elements 2 are fixed in the central part of the body 1, with the formation at the ends of the body 1 of funnels with end discharge holes, closed with removable covers 9.

Malaxorul funcţionează în modul următor. The mixer works in the following way.

La rotirea corpului 1 cu mânerul 8 la 180° de la poziţia iniţială în direcţia mersului acelor de ceasornic componentele amestecului turnate în pâlnia inferioară a corpului 1 tot se ridică împreună cu corpul 1 datorită forţelor centrifuge mai mari decât forţa de gravitaţie a particulelor. În poziţia dată corpul 1 se opreşte, forţa centrifugă dispare. Toată masa de material sub acţiunea forţei de gravitaţie cade în jos cu viteză crescândă. La trecerea componentelor amestecului printre barele primului grătar (în planul desenului din fig. 2) se formează fluxurile a, b, c, d şi e (fig. 6), care la trecerea printre barele grătarului al doilea se divizează în câte două fluxuri. Fluxurile vecine având vectorii vitezelor îndreptaţi unul faţă de altul sub un unghi se îmbină formând fluxuri complexe alcătuite din fluxuri unice. Procesele de divizare şi de îmbinare a fluxurilor au loc la toate grătarele malaxorului. În fig. 6 sunt prezentate fluxurile complexe, care se formează după bare, iar după grătarul al V-lea numai numărul fluxurilor unice, fără componenţa lor. Numărul de fluxuri formate după fiecare grătar şi suma totală a fluxurilor sunt prezentate în partea dreaptă a fig. 6. Vedem că după trecerea materialului printre barele a nouă grătare se formează 1905 fluxuri unice. Totodată are loc migraţia concomitentă a particulelor din stânga spre dreapta şi invers (săgeţile A şi E). Materialul, care a trecut printre bare, se acumulează în pâlnia de jos. When rotating body 1 with handle 8 180° from the initial position in a clockwise direction, the components of the mixture poured into the lower funnel of body 1 still rise together with body 1 due to centrifugal forces greater than the force of gravity of the particles. In this position, body 1 stops, the centrifugal force disappears. The entire mass of material under the action of gravity falls down with increasing speed. When the components of the mixture pass through the bars of the first grate (in the drawing plane of Fig. 2), flows a, b, c, d and e are formed (Fig. 6), which when passing through the bars of the second grate are divided into two flows. Neighboring flows having velocity vectors directed to each other at an angle merge, forming complex flows consisting of single flows. The processes of dividing and merging flows take place at all grates of the mixer. In Fig. 6 shows the complex flows that are formed after the bars, and after the V-th grid only the number of single flows, without their composition. The number of flows formed after each grid and the total sum of flows are shown on the right side of Fig. 6. We see that after the material passes through the bars of nine grids, 1905 single flows are formed. At the same time, there is a simultaneous migration of particles from left to right and vice versa (arrows A and E). The material that has passed through the bars accumulates in the bottom funnel.

După aceasta se efectuează rotirea corpului 1 iarăşi la 180° de la poziţia verticală, şi la atingerea poziţiei date corpul se opreşte. Materialul din pâlnia de sus cade în jos şi se produc aceleaşi procese ca şi după prima rotire la 180°. În fig. 7 sunt prezentate desfăşurarea de mai departe a proceselor de divizare-îmbinare a fluxurilor, numărul lor după fiecare bară, după fiecare grătar şi numărul total. Vedem că după semirotirea a doua numărul total de şuvoaie unice constituie 366921, iar particulele au continuat migraţia în dreapta şi invers. After this, the body 1 is rotated again by 180° from the vertical position, and upon reaching the given position, the body stops. The material from the upper funnel falls down and the same processes occur as after the first 180° rotation. Fig. 7 shows the further development of the processes of dividing-combining the flows, their number after each bar, after each grid and the total number. We see that after the second half-rotation the total number of single streams is 366921, and the particles continued to migrate to the right and vice versa.

La efectuarea de mai departe a semirotaţiilor procesele descrise se repetă, iar numărul de şuvoaie unice creşte foarte rapid, atingând cifra de milioane chiar la a treia semirotaţie. When performing further half-rotations, the described processes are repeated, and the number of unique streams increases very rapidly, reaching millions even at the third half-rotation.

Tot aşa procesele au loc la căderea materialului printre barele grătarului şi în planuri paralele planului prezentat în fig. 1. În aşa mod, se intersectează vectorii vitezelor din planurile paralele cu planul din fig. 1 cu vectorii vitezelor din fig. 2. Migraţia are loc în direcţie paralelă cu planul prezentat în fig. 1 şi invers, şi perpendicular pe planul din fig. 1 în direcţii inverse. Aceasta contribuie la dublarea numărului de şuvoaie unice şi la intensificarea procesului de amestecare. The same processes occur when the material falls between the bars of the grate and in planes parallel to the plane shown in Fig. 1. In this way, the velocity vectors in the planes parallel to the plane in Fig. 1 intersect with the velocity vectors in Fig. 2. Migration occurs in a direction parallel to the plane shown in Fig. 1 and vice versa, and perpendicular to the plane in Fig. 1 in reverse directions. This contributes to doubling the number of single streams and intensifying the mixing process.

După amestecarea uscată se introduce lichid prin deschiderea capacului 9 de sus şi efectuarea a câteva semirotaţii ale corpului 1. Descărcarea se efectuează la deschiderea unuia dintre capacele 9 şi pornirea vibratorului 10 fixat pe corpul 1 pentru facilitarea alunecării amestecului umed pe pereţii corpului 1 şi pe barele grătarelor. În procesul vibrării forţele de inerţie sunt amortizate de bucşele elastice 6 rezemate în lăcaşurile 7. Rotirea corpului 1 în bucşele 5 se efectuează prin intermediul fusurilor 3, iar lăcaşurile 7 se sprijină pe corpul 4. After dry mixing, liquid is introduced by opening the top cover 9 and performing several half-rotations of the body 1. Discharge is performed by opening one of the covers 9 and starting the vibrator 10 fixed to the body 1 to facilitate the sliding of the wet mixture on the walls of the body 1 and on the bars of the grates. During the vibration process, the inertia forces are damped by the elastic bushings 6 resting in the housings 7. The rotation of the body 1 in the bushings 5 is performed by means of the spindles 3, and the housings 7 rest on the body 4.

1. SU 1583156 A1 1990.08.07 1. SU 1583156 A1 1990.08.07

2. MD 482 G2 1996.10.31 2. MD 482 G2 1996.10.31

Claims

Gravity mixer with cyclic action, which includes a body (1) with a square section, on the inner surface of which are fixed working elements (2), located in sections, characterized in that the working elements (2) of each section are made in the form of grates composed of crossed bars, with meshes larger than the size of the largest pieces of material, at the same time the bars of each subsequent grate are located with a gap in the plane, in the direction of the x-axis and perpendicular to it, compared to the bars of the previous grate, equal to half the pitch of the bars, the vertical distance between the grates is greater than the pitch of the bars; the working elements (2) are fixed in the central part of the body (1), with the formation at the ends of the body (1) of funnels with end discharge holes, closed with removable covers (9), at the same time the body in the central outer part is equipped with two coaxial spindles (3), one of them being driven, and which is mounted in elastic bushings (6), installed on the support frame (4), and the body (1) is equipped in the middle on the outer part, free from spindles (3), with a vibrator (10) with harmonic oscillations.