RU135536U1

RU135536U1 - Устройство для перемешивания материалов

Info

Publication number: RU135536U1
Application number: RU2013112706/05U
Authority: RU
Inventors: Василий Степанович Богданов; Константин Анатольевич Юдин; Иван Николаевич Савкин
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2013-12-20

Abstract

1. Устройство для перемешивания материалов, содержащее смесительную камеру сферической формы, смонтированную на водиле, и привод вращения, отличающееся тем, что привод вращения снабжен зубчатыми передачами, обеспечивающими вращение водила с камерой вокруг горизонтальной оси и непосредственно смесительной камеры вокруг второй горизонтальной оси, перпедикулярной первой.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод вращения выполнен с возможностью изменения частоты вращения и направления воздействия вращающих моментов как по часовой, так и против часовой стрелки.

Description

Полезная модель относится к устройствам для перемешивания материалов и может быть использована в строительной, горнодобывающей, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности.

Известен аналог предлагаемой полезной модели (А.С. №2130335 опубл. 20.05.1999 г.)

Смеситель периодического действия, содержащий смесительную камеру, установленную с помощью вала в подшипниках, закрепленных на водиле, с возможностью одновременного вращения вокруг двух осей, планетарный привод вращения водила и камеры, отличающийся тем, что оси вращения смесительной камеры взаимно перпендикулярны, а одна из осей вращения камеры расположена в ее диагональной плоскости.

Недостатком данного устройства является сложность реализации и невозможность регулирования траектории движения измельчаемого материала в камерах.

Известен ближайший аналог (прототип) (патент на полезную модель №120581 опубл. 27.09.2012 г. Бюл. №27) заявленной полезной модели, как наиболее близкий по совокупности существенных признаков.

Устройство для перемешивания материалов, содержащее смесительную камеру, смонтированную на водиле, и привод вращения, отличающееся тем, что смесительная камера выполнена сферической формы, а для исключения образования застойных зон в смесительной камере привод вращения снабжен зубчатыми передачами, обеспечивающими вращение водила с камерой вокруг вертикальной оси и непосредственно смесительной камеры вокруг горизонтальной оси.

Недостатком данного устройства является сложность реализации, подразумевающая использование трех конических передач, и неудобства при выгрузке готовых смесей из камеры.

Предлагается устройство для перемешивания материалов, реализующее воздействие на перемешиваемый материал в двух взаимно перпендикулярных горизонтальных направлениях. Целью создания предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции устройства для перемешивания материалов.

Поставленная цель достигается за счет того, что предлагается устройство для перемешивания материалов, содержащее смесительную камеру сферической формы, смонтированную на водиле, и привод вращения, отличающееся тем, что привод вращения снабжен зубчатыми передачами, обеспечивающими вращение водила с камерой вокруг горизонтальной оси и непосредственно смесительной камеры вокруг второй горизонтальной оси, перпедикулярной первой. Кроме того, привод вращения выполнен с возможностью изменения частоты вращения и направления воздействия вращающих моментов как по часовой, так и против часовой стрелки.

Предлагаемое устройство должно иметь небольшой диаметр смесительной камеры сферической формы во избежание возникновения чрезмерных нагрузок на подшипниковые узлы. Режим работы

периодический. Эффективная выгрузка готовых смесей производится путем установки на станине стационарного разгрузочного узла.

Наличие лишь одной конической передачи сокращает материалоемкость конструкции при минимизации времени перемешивания в смесителе периодического действия.

Данный способ перемешивания материалов предполагает заполнение материалом сферической смесительной камеры на одну треть объема через загрузочный люк, после закрытия которого емкость приводится во вращение относительно двух горизонтальных осей. Варьирование частот вращения целесообразно для устранения застойных зон загрузки и повышения интенсивности перемешивания, так как при определенном соотношении частот возникает оптимальная для данного материала траектория движения загрузки, что способствует увеличению площади контактирующих поверхностей, количества взаимодействий и диффузии материалов. Рабочая фаза заканчивается остановкой привода через определенный интервал времени и разгрузкой смесительной камеры через люк.

На фигуре изображена кинематическая схема устройства.

Устройство состоит из привода 1, вращающего водило 2, закрепленное на вертикальной тарели 3, вокруг горизонтальной оси посредством цилиндрической зубчатой передачи 7. Кроме того, осуществляется вращение непосредственно смесительной камеры вокруг второй горизонтальной оси посредством конической зубчатой передачи 6. На водиле смонтирована смесительная камера сферической формы 4, футерованная изнутри и снабженная загрузочным люком 5. Разгрузочный узел на кинематической схеме не показан.

Устройство работает следующим образом.

Исходный материал через питатель и загрузочный люк попадает в смесительную камеру. Создаваемое устройством в двух взаимно перпендикулярных горизонтальных направлениях воздействие на частицы смешиваемого материала приводит к их разрушению и перемешиванию. Под воздействием центробежных сил материал перемещается по сложной траектории, определяемой зубчатыми передачами и соотношениями частот вращения. Регулируя частоты, меняя количество зубьев и, соответственно, передаточные отношения, можно варьировать величину и направление действия вращательных моментов, создаваемых во взаимно перпендикулярных направлениях. С одной стороны, вращение водила с закрепленной сферической смесительной камерой относительно первой горизонтальной оси осуществляется цилиндрической зубчатой передачей. С другой стороны, вращение собственно смесительной камеры относительно второй горизонтальной оси осуществляется посредством конической и цилиндрической передач.

Передаточные числа

;

где U₁₂, U₃₄, U₅₆ - передаточные числа соответствующих кинематических пар (цилиндрические и конические зубчатые передачи);

z₂, z₁, z₄, z₃, z₆, z₅ - число зубьев шестерни и колеса соответствующих кинематических пар (цилиндрические и конические зубчатые передачи);

Если необходимо обеспечить определенное передаточное отношение U*, то получим

или

, где ω₁, ω₂, ω₃, ω₄ - угловые скорости шестерен и колес цилиндрических зубчатых передач.

Тогда число зубьев шестерни и колеса цилиндрической зубчатой передачи, например, z₁ и z₂ определяется из выражений (при фиксированной величине A):

;

где А - межосевое расстояние, мм, m - значение модуля передачи, мм. Цикл перемешивания частиц материала продолжается до получения заданного качества перемешивания смеси на основании заранее проведенных экспериментов.

Claims

1. Устройство для перемешивания материалов, содержащее смесительную камеру сферической формы, смонтированную на водиле, и привод вращения, отличающееся тем, что привод вращения снабжен зубчатыми передачами, обеспечивающими вращение водила с камерой вокруг горизонтальной оси и непосредственно смесительной камеры вокруг второй горизонтальной оси, перпедикулярной первой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод вращения выполнен с возможностью изменения частоты вращения и направления воздействия вращающих моментов как по часовой, так и против часовой стрелки.