RU2497665C1 - Vibration mixer - Google Patents

Vibration mixer Download PDF

Info

Publication number
RU2497665C1
RU2497665C1 RU2012115051/03A RU2012115051A RU2497665C1 RU 2497665 C1 RU2497665 C1 RU 2497665C1 RU 2012115051/03 A RU2012115051/03 A RU 2012115051/03A RU 2012115051 A RU2012115051 A RU 2012115051A RU 2497665 C1 RU2497665 C1 RU 2497665C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixing chamber
center
vibrators
vibrator
function
Prior art date
Application number
RU2012115051/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Михайлович Ефремов
Людмила Владимировна Прокоп
Михаил Игоревич Ефремов
Дмитрий Викторович Лобанов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет"
Priority to RU2012115051/03A priority Critical patent/RU2497665C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2497665C1 publication Critical patent/RU2497665C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to concrete mixers and may be used in other fields of construction. Said mixer comprises mixing chamber with material loading and discharge openings, vaned rotor and rotary drive. Top and bottom vibrators are rigidly secured at the center of mixing chamber top and bottom parts. bottom and top vibrators to excite two equal-amplitude different-frequency vibration fields by top and bottom crank gears. Vibrator case is composed of metallic corrugated shell. Said shell is composed of thin-wall corrugated solid of revolution that forms truncated ellipse in vertical plane section over crimp peaks points. It allows generating opposite direction oscillations. Disk with guide post is secured inside shell, at the center of horizontal plane. At the center of every said shell disks with guide posts are rigidly secured to make con-rods translate driven by translation pairs composed of mixing chamber bottom guide post and bottom vibrator con-rod, bottom crank gear, mixing chamber top guide post, vane drive guide post and top vibrator rod of top crank gear. Disks with cylindrical ledge is secured inside shell, at the center of horizontal plane, to be fitted and secured over spring ID, spring being arranged inside the barrel to contract/release therein. Con-rods driven by top crank gear is rigidly secured to disk inner top part center. Pusher is attached to outer parts centers, opposite ends of said pushers being rigidly secured to inner parts forming smallest crimps of corrugated shells to be excited by said pusher. Four ledges are secured in symmetry to barrels outer cylindrical surfaces. Spring-type vibration excited is arranged at the center between cases of top and bottom vibrators and composed of at least two different-diameter springs.
EFFECT: ruled out dead zones in mixing chamber, intensified mixing of components.
4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.The invention relates to devices for mixing concrete mixture and can be used in the construction materials industry, in construction and other areas of the construction industry for the production of multicomponent mixtures.

В настоящее время экономическое развитие Российской Федерации определяет процессы, связанные с созданием конкурентоспособного производства в различных отраслях промышленности. Так, например, одним из актуальных аспектов развития строительной индустрии является монолитное строительство, немаловажная роль в котором отводится приготовлению бетонных смесей на первоначальном этапе производства. Анализ различных источников позволяет обнаружить многообразие существующих промышленных бетоносмесительных машин, реализованных на основе механической обработки с целью получения качественных бетонных смесей, т.е. получения их максимально-однородными по составу. Последнее в особенности позволяет выделить проверенный временем и множеством научных трудов способ вибрационной обработки бетонных смесей как в отдельно взятом случае, так и в совокупности с обычной механической активацией.Currently, the economic development of the Russian Federation determines the processes associated with the creation of competitive production in various industries. For example, one of the urgent aspects of the development of the construction industry is monolithic construction, an important role in which is given to the preparation of concrete mixtures at the initial stage of production. Analysis of various sources makes it possible to detect the diversity of existing industrial concrete mixing machines implemented on the basis of machining in order to obtain high-quality concrete mixtures, i.e. getting them as uniform as possible in composition. The latter, in particular, makes it possible to distinguish the method of vibrational treatment of concrete mixtures, which has been tested by time and many scientific works, both in a single case and in conjunction with conventional mechanical activation.

Из уровня техники известны различные устройства, реализованные на данной основе. Например, известен роторный смеситель с механическим вибровозбудителем (Патент RU 2297274 C1, 20.04.2007, B01F 11/00), содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, выполненный в виде тарельчатых пружин с резиновыми амортизаторами, и жестко закрепленный в середине камеры смешивания. Вибратор имеет кривошипно-шатунный механизм, с помощью которого тарельчатые пружины возбуждают колебания частиц в горизонтальном направлении. В смесителе имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством изменения частоты вращения привода кривошипно-шатунного механизма.The prior art various devices that are implemented on this basis. For example, a rotary mixer with a mechanical vibration exciter is known (Patent RU 2297274 C1, 04.20.2007, B01F 11/00), comprising a mixing chamber, a rotor with a rotary drive, made with blades, a vibrator made in the form of disk springs with rubber shock absorbers, and rigidly fixed in the middle of the mixing chamber. The vibrator has a crank mechanism, with the help of which the Belleville springs excite particle vibrations in the horizontal direction. In the mixer, it is possible to adjust the intensity of the vibration by changing the speed of the drive of the crank mechanism.

Также известно устройство для перемешивания бетонной смеси (Патент RU 2399486 С1, 20.09.2010, В28С 5/16, B01F 11/00), содержащее камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, жестко закрепленный в центре камеры смешивания вибратор с осью, с посаженными на нее с зазором тарельчатыми пружинами и амортизаторами. Вибратор выполнен с упорными шайбами большего и меньшего диаметра, при этом тарельчатые пружины, амортизаторы размещаются на оси в следующем порядке: тарельчатая пружина, упорная шайба большего диаметра, резиновый амортизатор, упорная шайба большего диаметра, тарельчатая пружина, упорная шайба меньшего диаметра, резиновый амортизатор, упорная шайба меньшего диаметра. Кривошипно-шатунный механизм оказывает деформирующее воздействие на тарельчатые пружины, шайбы, резиновые амортизаторы посредством крышки, прикрепленной к нему болтовым соединением, тем самым заставляя их совершать колебательные движения в возвратно-поступательном направлении, возбуждая колебания частиц смеси в горизонтальном направлении.A device for mixing concrete mixture is also known (Patent RU 2399486 C1, September 20, 2010, B28C 5/16, B01F 11/00), comprising a mixing chamber, a rotor with a rotary drive, made with blades, and a vibrator with an axis rigidly fixed in the center of the mixing chamber , with disc springs and shock absorbers seated on it with a clearance. The vibrator is made with thrust washers of a larger and smaller diameter, while cup springs, shock absorbers are placed on the axis in the following order: a cup spring, a thrust washer of a larger diameter, a rubber shock absorber, a thrust washer of a larger diameter, a cup spring, a thrust washer of a smaller diameter, a rubber shock absorber, thrust washer of smaller diameter. The crank mechanism has a deforming effect on the disk springs, washers, rubber shock absorbers by means of a cover bolted to it, thereby causing them to oscillate in the reciprocating direction, exciting the particles of the mixture to oscillate in the horizontal direction.

К недостаткам данных конструкций относятся значительные энергозатраты на деформирование тарельчатых пружин, высокий процент износа резиновых амортизаторов, а так же недостаточно эффективное тиксотропное разрушение (разжижение) структуры материала вследствие возбуждения в бетонной смеси колебаний строго горизонтальной направленности.The disadvantages of these designs include significant energy costs for the deformation of Belleville springs, a high percentage of wear of rubber shock absorbers, as well as insufficiently effective thixotropic destruction (dilution) of the material structure due to the excitation of vibrations of a strictly horizontal direction in the concrete mix.

Из уровня техники известны так же группа вибрационных смесителей (Патент RU 2201796 C1, 10.04.2003, B01F 11/00; Патент RU 2189854 C1, 27.09.2002, B01F 11/00; Патент RU 2140320 C1, 27.10.1999, B01F 11/00), содержащих горообразный корпус, опирающийся через амортизаторы на раму, вибровозбудитель и патрубки загрузки и выгрузки материала, отличающихся между собой наличием внутри центра основания корпуса различных жестко закрепленных сферических и полусферических насадок.A group of vibration mixers is also known from the prior art (Patent RU 2201796 C1, 04/10/2003, B01F 11/00; Patent RU 2189854 C1, 09/27/2002, B01F 11/00; Patent RU 2140320 C1, 10.27.1999, B01F 11 / 00), containing a mountainous body resting on the frame through shock absorbers, a vibration exciter and material loading and unloading nozzles, which differ in the presence of various rigidly fixed spherical and hemispherical nozzles inside the center of the body base.

К основным недостаткам данных конструкций следует отнести сложность использования смесителей в производстве бетонных смесей, невысокую эффективность и интенсивность смешиваемых материалов, и недостаточное смешивание материалов в верхней части корпуса смесителя вследствие отсутствия перемешивающих и/или перемещающих внутри корпуса компоненты смеси агрегатов и механизмов, а так же возбуждения направленных в вертикальной плоскости колебаний непосредственно через корпус смесителя.The main disadvantages of these structures include the difficulty of using mixers in the production of concrete mixtures, the low efficiency and intensity of the mixed materials, and the insufficient mixing of materials in the upper part of the mixer body due to the lack of aggregates and mechanisms moving the mixture components inside the case, as well as excitation directed in the vertical plane of vibrations directly through the mixer body.

Наиболее близким аналогом является роторный смеситель с механическим вибровозбудителем (Патент RU 2398625 C1, 10.09.2010, B01F 11/00), содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, и вибратор, выполненный в виде сварного сильфона со складывающимися гофрами. Вибратор жестко закреплен в середине камеры смешивания и связан с электрическим двигателем посредством кривошипно-шатунного механизма.The closest analogue is a rotary mixer with a mechanical vibration exciter (Patent RU 2398625 C1, 09/10/2010, B01F 11/00) containing a mixing chamber, a rotor with a rotary drive made with blades, and a vibrator made in the form of a welded bellows with folding corrugations. The vibrator is rigidly fixed in the middle of the mixing chamber and is connected to the electric motor by means of a crank mechanism.

Также наиболее близким аналогом является роторный смеситель с электромеханическим вибровозбудителем (Патент RU 2292943 C1, 10.02.2007, B01F 11/00), содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, выполненный в виде сильфона с диском, жестко закреплен в середине камеры смешивания. Вибратор имеет электромагнит, с помощью которого сильфон возбуждает колебания частиц в горизонтальном направлении. В смесителе имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством изменения частоты переменного тока, подаваемого на обмотку электромагнита.Also the closest analogue is a rotary mixer with an electromechanical vibration exciter (Patent RU 2292943 C1, 02/10/2007, B01F 11/00) containing a mixing chamber, a rotor with a rotary drive, made with blades, a vibrator made in the form of a bellows with a disk, is rigidly fixed in the middle of the mixing chamber. The vibrator has an electromagnet, with the help of which the bellows excites particle vibrations in the horizontal direction. The mixer has the ability to adjust the intensity of the vibration by changing the frequency of the alternating current supplied to the winding of the electromagnet.

К недостаткам данных устройств следует отнести неэффективную вибрационную проработку смеси или ее полное отсутствие в верхних угловых («глухих») зонах камеры смешивания вследствие выполнения геометрии сильфонов строго цилиндрической формы, а также неоднородные амплитудные значения перемещений, убывающих от места силового воздействия к месту закрепления сильфона, на каждом отдельно взятом участке сильфона, вследствие чего колебания от места силового воздействия к месту закрепления сильфона будут иметь затухающий характер, что приводит к снижению эффективности вибрационных воздействий на бетонную смесь в нижней части камеры смешивания.The disadvantages of these devices include inefficient vibrational study of the mixture or its complete absence in the upper corner (“deaf”) zones of the mixing chamber due to the geometry of the bellows strictly cylindrical in shape, as well as inhomogeneous amplitude values of displacements decreasing from the place of force acting to the fixation point of the bellows, in each individual section of the bellows, as a result of which the fluctuations from the place of force impact to the place of fixation of the bellows will have a damping nature, which This leads to a decrease in the efficiency of vibration effects on the concrete mixture in the lower part of the mixing chamber.

Технический результат заключается в реализации возможности создания по всему объему камеры смесителя на смешиваемые компоненты бетонной смеси вибрационного воздействия с разнонаправленными колебаниями, полностью исключающими наличие в камере смешивания «глухих» зон, двух одинаковых по амплитуде, различных по частоте и равномерно распределенных по всему объему камеры смешивания вибрационных полей, дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты с одновременной качественной интенсификацией процесса перемешивания этих компонентов в целом.The technical result consists in the realization of the possibility of creating a vibratory action with mixed directions throughout the entire volume of the mixer chamber on the mixed components of the concrete mix, completely eliminating the presence of “dead” zones in the mixing chamber, two of the same amplitude, different in frequency and evenly distributed throughout the volume of the mixing chamber vibration fields, additional vibration effects on the mixed components with simultaneous high-quality intensification of the process Ia of these components as a whole.

Технический результат достигается тем, что вибрационный смеситель, содержащий камеру смешивания с окнами загрузки и выгрузки материалов соответственно, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями. В нижней и верхней частях камеры смешивания по центру жестко закреплены два: нижний и верхний вибраторы, выполненные в корпусах, с возбуждением двух одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством нижнего и верхнего кривошипно-шатунных механизмов соответственно. Корпуса вибраторов выполнены в виде одинаковых металлических гофрированных оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложные геометрические фигуры, состоящие в совокупности из полуэллипса и усеченной полуокружности, и выполненных с возможностью создавать разнонаправленные колебания, внутри каждой из которых по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплены диски с направляющими стойками функцией которых является создание устойчивых направленных поступательных движений штоков от поступательной пары, образованной направляющей стойкой нижней части камеры смешивания и штоком нижнего вибратора, нижнего кривошипно-шатунного механизма и от поступательной пары, образованной направляющей стойкой верхней части камеры смешивания, направляющей стойкой привода вращения лопастей и штоком верхнего вибратора, верхнего кривошипно-шатунного механизма соответственно. Причем, диски нижнего и верхнего вибраторов выполнены с цилиндрическими выступами функцией которых является возможность вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружин, установленных с функцией свободного сжатия/разжатия в стаканах, к центрам внутренних частей которых жестко закреплены штоки, к центру внешних частей - толкатели, жестко закрепленные другим концом к внутренним частям, образующим наименьшие из гофр, металлических гофрированных оболочек, и выполненные с функцией возбуждения колебаний от наименьших из гофр корпусов вибраторов. При этом по внешним цилиндрическим частям стаканов симметрично закреплены по четыре выступа, функцией которых является передача возвратно-поступательных движений на диски, выполненных с возможностью однородного распределения вибрационных полей от наименьших из гофр металлических гофрированных оболочек к местам закрепления корпусов посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешних образующих металлических гофрированных оболочек, в момент сжатия пружин до упора в резиновые прокладки, выполненных с функцией смягчения соударения выступов с дисками. Причем, между корпусами нижнего и верхнего вибраторов по центру расположен пружинный вибровозбудитель, выполненный в виде пружинной группы, состоящей не менее чем из двух различного диаметра пружин, которые закреплены по диаметрам впадин, образованных на внешней поверхности металлических гофрированных оболочек группой наименьших из гофр нижнего и верхнего вибраторов, и функцией которых является создание дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты от верхнего и нижнего корпусов вибраторов соответственно. Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 представлена схема вибрационного смесителя; на фиг.2 - увеличенная схема нижнего вибратора вибрационного смесителя; на фиг.3 - увеличенная схема верхнего вибратора вибрационного смесителя; на фиг.4 - увеличенная схема установки пружинного вибровозбудителя, закрепленного между верхним и нижним корпусами вибраторов.The technical result is achieved in that a vibration mixer comprising a mixing chamber with loading and unloading windows of materials, respectively, a rotor with a rotation drive, made with blades. In the center of the lower and upper parts of the mixing chamber, two are rigidly fixed: the lower and upper vibrators made in the bodies, with the excitation of two vibration fields of the same amplitude and different frequency by means of the lower and upper crank mechanisms, respectively. The vibrator bodies are made in the form of identical metal corrugated shells, which are corrugated thin-walled bodies of revolution that form complex geometric shapes in the vertical plane section along the points of the corrugation vertices, consisting of a semi-ellipse and a truncated semicircle, and made with the ability to create multidirectional vibrations inside each of which in the center in the horizontal plane the disks with guide racks are rigidly fixed, the function of which is to create stable new directional translational movements of the rods from the translational pair formed by the guide rack of the lower part of the mixing chamber and the rod of the lower vibrator, the lower crank mechanism and from the translational pair formed by the guide rack of the upper part of the mixing chamber, the guide rack of the rotary blade drive and the rod of the upper vibrator, upper crank mechanism, respectively. Moreover, the disks of the lower and upper vibrators are made with cylindrical protrusions, the function of which is the ability to insert and fix along the inner diameter of the springs installed with the function of free compression / unloading in the cups, the rods are rigidly fixed to the centers of the internal parts, the pushers are rigidly to the center of the external parts fixed at the other end to the internal parts forming the smallest of corrugations, metal corrugated shells, and made with the function of exciting vibrations from the smallest of corrugations ibratorov. At the same time, four protrusions are symmetrically fixed along the outer cylindrical parts of the glasses, the function of which is the transfer of reciprocating movements to disks made with the possibility of uniform distribution of vibration fields from the smallest corrugated metal corrugated shells to the fixing points of the bodies by creating uniform amplitude values of displacements of each point external forming metal corrugated shells, at the time of compression of the springs until they stop in rubber gaskets, made x with the function of mitigating the impact with the disc protrusions. Moreover, between the bodies of the lower and upper vibrators, a spring exciter is located in the center, made in the form of a spring group consisting of at least two different diameters of springs, which are fixed by the diameters of the depressions formed on the outer surface of the metal corrugated shells by the group of the smallest of the lower and upper corrugations vibrators, and the function of which is to create additional vibration effects on the mixed components from the upper and lower bodies of the vibrators, respectively. The invention is illustrated by drawings: figure 1 presents a diagram of a vibration mixer; figure 2 is an enlarged diagram of the lower vibrator of the vibration mixer; figure 3 is an enlarged diagram of the upper vibrator of the vibration mixer; figure 4 is an enlarged installation diagram of a spring exciter mounted between the upper and lower bodies of the vibrators.

Вибрационный смеситель содержит камеру 1 смешивания с окнами загрузки 2 и выгрузки 3 материалов соответственно, ротор 4 с приводом 5 вращения, выполненный с лопастями 6, 7, 8. В нижней и верхней частях камеры 1 смешивания по центру жестко закреплены два: нижний 9 и верхний 10 вибраторы, выполненные в корпусах 11, 12, с возбуждением двух одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством нижнего 13 и верхнего 14 кривошипно-шатунных механизмов соответственно. Корпуса 11, 12 вибраторов 9, 10 выполнены в виде одинаковых металлических гофрированных оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложные геометрические фигуры, состоящие в совокупности из полуэллипса и усеченной полуокружности, и выполненных с возможностью создавать разнонаправленные колебания, внутри каждой из которых по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплены диски 15, 16 с направляющими стойками 17, 18, функцией которых является создание устойчивых направленных поступательных движений штоков 19, 20 от поступательной пары, образованной направляющей стойкой 21 нижней части камеры 1 смешивания и штоком 19 нижнего 9 вибратора, нижнего 13 кривошипно-шатунного механизма, и от поступательной пары, образованной направляющей стойкой 22 верхней части камеры 1 смешивания, направляющей стойкой 23 привода 5 вращения лопастей и штоком 20 верхнего 10 вибратора, верхнего 14 кривошипно-шатунного механизма соответственно. Причем, диски 15, 16 нижнего 9 и верхнего 10 вибраторов выполнены с цилиндрическими выступами 24, 25, функцией которых является возможность вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружин 26, 27, установленных с функцией свободного сжатия/разжатия в стаканах 28, 29, к центрам внутренних частей которых жестко закреплены штоки 19, 20, к центру внешних частей - толкатели 30, 31, жестко закрепленные другим концом к внутренним частям, образующим наименьшие из гофр, металлических гофрированных оболочек, и выполненные с функцией возбуждения колебаний от наименьших из гофр корпусов 11, 12 вибраторов 9, 10. При этом по внешним цилиндрическим частям стаканов 28, 29 симметрично закреплены по четыре выступа 32, 33, функцией которых является передача возвратно-поступательных движений на диски 15, 16, выполненных с возможностью однородного распределения вибрационных полей от наименьших из гофр металлических гофрированных оболочек к местам закрепления корпусов II/ 12 посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешних образующих металлических гофрированных оболочек, в момент сжатия пружин 26, 27 до упора в резиновые прокладки 34, 35, выполненных с функцией смягчения соударения выступов 32, 33 с дисками 15, 16. Причем, между корпусами 11, 12 нижнего 9 и верхнего 10 вибраторов по центру расположен пружинный вибровозбудитель 36, выполненный в виде пружинной группы, состоящей не менее чем из двух различного диаметра пружин, которые закреплены по диаметрам впадин, образованных на внешней поверхности металлических гофрированных оболочек группой наименьших из гофр нижнего 11 и верхнего 12 корпусов вибраторов 9, 10, и функцией которых является создание дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты от верхнего 12 и нижнего 11 корпусов вибраторов 9, 10 соответственно.The vibration mixer comprises a mixing chamber 1 with loading and unloading windows 3 of materials 3, respectively, a rotor 4 with a rotation drive 5, made with blades 6, 7, 8. In the lower and upper parts of the mixing chamber 1 in the center are rigidly fixed two: lower 9 and upper 10 vibrators made in the housings 11, 12, with the excitation of two equal in amplitude and different in frequency vibration fields through the lower 13 and upper 14 crank mechanisms, respectively. The housings 11, 12 of the vibrators 9, 10 are made in the form of identical metal corrugated shells, which are corrugated thin-walled bodies of revolution, forming complex geometric shapes in the vertical plane section along the points of the corrugation vertices, consisting of a semi-ellipse and a truncated semicircle, and made with the ability to create multidirectional vibrations, inside each of which, in the center in the horizontal plane, disks 15, 16 with guide racks 17, 18 are rigidly fixed, the function of which is the creation of stable directed translational movements of the rods 19, 20 from the translational pair formed by the guide rack 21 of the lower part of the mixing chamber 1 and the rod 19 of the lower 9 vibrator, lower 13 of the crank mechanism, and from the translational pair formed by the guide rack 22 of the upper part of the mixing chamber 1 , a guide post 23 of the blade rotation drive 5 and a rod 20 of the top 10 of the vibrator, the top 14 of the crank mechanism, respectively. Moreover, the disks 15, 16 of the lower 9 and upper 10 of the vibrators are made with cylindrical protrusions 24, 25, the function of which is the ability to insert and fix the inner diameter of the springs 26, 27, installed with the function of free compression / decompression in the cups 28, 29, to the centers the internal parts of which the rods 19, 20 are rigidly fixed, to the center of the external parts are the pushers 30, 31, rigidly fixed at the other end to the internal parts forming the smallest of corrugations, corrugated metal shells, and made with the function of excitation of vibrations from the smaller of the corrugations of the bodies 11, 12 of the vibrators 9, 10. Moreover, on the outer cylindrical parts of the glasses 28, 29 four protrusions 32, 33 are symmetrically fixed, the function of which is the transfer of reciprocating movements to the disks 15, 16, made with the possibility of uniform distribution vibration fields from the smallest corrugations of metal corrugated shells to the attachment points of buildings II / 12 by creating uniform amplitude values of the displacements of each point of the external components of the metal corrugated shells, at The compression of the springs 26, 27 against the stop in the rubber gaskets 34, 35, made with the function of softening the collision of the protrusions 32, 33 with the disks 15, 16. Moreover, between the cases 11, 12 of the lower 9 and the top 10 of the vibrators is located in the center of the spring exciter 36, made in the form of a spring group consisting of at least two different diameters of springs, which are fixed by the diameters of the depressions formed on the outer surface of the metal corrugated shells by the group of the smallest of the corrugations of the lower 11 and upper 12 vibrator bodies 9, 10, and the function of which s is the creation of additional vibrational effects on the mixed components from the upper 12 and lower 11 of the vibrator bodies 9, 10, respectively.

Устройство работает следующим образом: вначале составляющие бетонной смеси, состав которой подбирается предварительно, через окно загрузки 2 послойно загружаются в камеру смешивания 1 в следующей последовательности: на дно смесителя укладывается песок, затем цемент, после чего щебень, в последнюю очередь равномерно на всю загрузку подается необходимое количество воды. Затем включаются приводы вибраторов 9, 10 и привод 5 вращения ротора 4 с лопастями 6, 7, 8. Привод 5 вращает ротор 4 и лопасти 6, 7, 8, тем самым перемешивая приготавливаемую смесь. Толкатели 30, 31 через стаканы 28, 29 пружин 26, 27 и штоки 19, 20 посредством нижнего 13 и верхнего 14 кривошипно-шатунных механизмов совершают возвратно-поступательные движения, тем самым возбуждая колебания части корпусов 11, 12, образующих наименьшую из гофр металлической гофрированной оболочки. При этом в момент сжатия пружин 26, 27 до упора в резиновые прокладки 34, 35 дисков 15, 16 выступы 32, 33 передают возвратно-поступательное движение на диски 15, 16, которые тем самым дополнительно возбуждают колебания средней части корпусов 11, 12 и создают однородное распределение амплитудных значений перемещений каждой точки внешних образующих металлических гофрированных оболочек. Причем, пружинный вибровозбудитель 36, расположенный по центру между корпусами 11, 12 нижнего 9 и верхнего 10 вибраторов, посредством группы пружин создает дополнительные вибрационные воздействия на смешиваемые компоненты от верхнего 12 и нижнего 11 корпусов вибраторов 9, 10 соответственно. По истечению заданного времени привод 5 ротора 4 и приводы кривошипно-шатунных механизмов 13, 14 отключаются и готовая бетонная смесь через окно 3 корпуса 1 смесителя выгружается.The device operates as follows: first, the components of the concrete mixture, the composition of which is preliminarily selected, are loaded through the loading window 2 in layers into the mixing chamber 1 in the following sequence: sand is laid on the bottom of the mixer, then cement, after which crushed stone, lastly, is uniformly fed to the entire load the required amount of water. Then the vibrator drives 9, 10 and the rotor drive 5 of the rotor 4 with the blades 6, 7, 8 are turned on. The drive 5 rotates the rotor 4 and the blades 6, 7, 8, thereby mixing the prepared mixture. Pushers 30, 31 through the cups 28, 29 of the springs 26, 27 and rods 19, 20 by means of the lower 13 and upper 14 of the crank mechanisms make reciprocating movements, thereby exciting vibrations of part of the housings 11, 12, forming the smallest corrugated metal corrugated shell. Moreover, at the time of compression of the springs 26, 27 against the stop in the rubber gaskets 34, 35 of the disks 15, 16, the protrusions 32, 33 transmit reciprocating motion to the disks 15, 16, which thereby additionally excite vibrations of the middle part of the housings 11, 12 and create homogeneous distribution of the amplitude values of the displacements of each point of the external generators of the metal corrugated shells. Moreover, the spring exciter 36, located in the center between the bodies 11, 12 of the lower 9 and the upper 10 of the vibrators, through a group of springs creates additional vibrational effects on the mixed components from the upper 12 and lower 11 of the vibrator bodies 9, 10, respectively. After a specified time, the drive 5 of the rotor 4 and the drives of the crank mechanisms 13, 14 are turned off and the finished concrete mixture is unloaded through the window 3 of the mixer housing 1.

В целом устройство обеспечивает реализацию возможности создания по всему объему камеры смесителя на смешиваемые компоненты бетонной смеси вибрационного воздействия с разнонаправленными колебаниями, полностью исключающих наличие в камере смешивания «глухих» зон, двух одинаковых по амплитуде, различных по частоте и равномерно распределенных по всему объему камеры смешивания вибрационных полей, дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты с одновременной качественной интенсификацией процесса перемешивания этих компонентов в целом. Это объясняется тем, что, во-первых, корпуса вибраторов, выполненные в виде металлических эллиптических гофрированных оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложные геометрические фигуры, состоящие в совокупности из полуэллипса и усеченной полуокружности, и выполненные с возможностью создавать разнонаправленные колебания, позволяют, с одной стороны, реализовать возможность создания по всему объему камеры смесителя на смешиваемые компоненты бетонной смеси вибрационного воздействия, полностью исключающего наличие в камере смешивания «глухих» зон, а с другой - исключить вибрационное воздействие на приводы вибраторов, максимально реализовать защиту подшипниковых узлов привода вибратора от попадания в них мелких частиц перемешиваемых материалов, а также реализовать возможность полной передачи «полезного» вибрационного воздействия на обрабатываемый материал. Во-вторых, реализация в конструкции смесителя двух вибраторов, между которыми по центру установлен пружинный вибровозбудитель и каждый из которых включает: толкатель, стакан с выступами, пружину, шток кривошипно-шатунного механизма и диск с резиновыми прокладками, обеспечивает создание дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты, однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешней образующей металлических гофрированных оболочек, тем самым позволяет осуществить однородное распределение вибрационного поля в камере смешивания, позволяет реализовать качественную интенсификацию процесса перемешивания компонентов смеси при многочастотном вибрировании, заключающимся в одновременном воздействии на бетонную смесь колебаний двух и более частот и позволяющее при наложении друг на друга кривых колебаний увеличивать скорость движения частиц смеси, что в свою очередь повышает эффективность вибрации. Многочастотное вибрирование, исходя из того, что каждой величине зерна соответствует собственная частота колебаний, может рассматриваться как средство воздействия на наибольшее количество зерен, т.е. интенсивность многочастотного вибрирования выше, чем интенсивность каждого из составляющих его колебаний, что тем самым позволяет сократить цикл перемешивания бетонных смесей. И в-третьих, конструкция смесителя позволяет реализовать повышение производительности, снижение затрат энергии на процесс смешивания, повышение подвижности и турбулизации смеси, обусловленных однородным тиксотропным разрушением структуры материала во всем пространстве камеры смешивания, проявляющегося в уменьшении удельного сопротивления движению лопасти в бетонной смеси по сравнению с удельным сопротивлением движению лопасти неразрушенного материала. В связи с этим уменьшается сопротивление перемещению лопастей и потребляемая мощность привода вращения ротора. Вместе с тем достигается эффект виброкипения смеси под действием колебательных процессов корпуса вибратора, большая турбулизация и более интенсивная циркуляция частиц смеси, в результате чего сокращается время смешивания, повышается производительность смесителя.In general, the device provides the possibility of creating the entire volume of the mixer chamber on the mixed components of the concrete mixture of vibration exposure with multidirectional vibrations that completely exclude the presence of “dead” zones in the mixing chamber, two of the same amplitude, different in frequency and evenly distributed throughout the volume of the mixing chamber vibration fields, additional vibration effects on the mixed components with simultaneous qualitative intensification of the mixing process x components in general. This is due to the fact that, firstly, the vibrator bodies are made in the form of metal elliptical corrugated shells, which are corrugated thin-walled bodies of revolution that form complex geometric shapes in the vertical plane section along the points of the corrugation vertices, consisting of a semi-ellipse and a truncated semicircle, and made with the ability to create multidirectional vibrations, allow, on the one hand, to realize the ability to create a mixer chamber on the entire volume of the mixed Components of a concrete mixture of vibration exposure, which completely excludes the presence of “dead” zones in the mixing chamber, and on the other hand, exclude vibration effects on vibrator drives, maximally protect the bearing assemblies of the vibrator drive from the ingress of small particles of mixed materials, and also realize the possibility of complete transmission "Beneficial" vibrational impact on the processed material. Secondly, the implementation of the design of the mixer of two vibrators, between which a spring exciter is installed in the center and each of which includes: a pusher, a glass with protrusions, a spring, a rod of the crank mechanism and a disk with rubber gaskets, provides the creation of additional vibration effects on the miscible components of uniform amplitude values of the displacements of each point of the outer generatrix of the metal corrugated shells, thereby allowing a uniform distribution of vibration field in the mixing chamber, allows to implement a qualitative intensification of the process of mixing the components of the mixture during multi-frequency vibrations, which consists in simultaneously influencing the concrete mixture with vibrations of two or more frequencies and allowing, when superimposed on each other vibration curves, to increase the speed of the particles of the mixture, which in turn increases vibration efficiency. Multi-frequency vibration, based on the fact that each grain size corresponds to its own vibration frequency, can be considered as a means of influencing the largest number of grains, i.e. the intensity of multi-frequency vibrations is higher than the intensity of each of its constituent vibrations, thereby reducing the mixing cycle of concrete mixtures. And thirdly, the design of the mixer makes it possible to increase productivity, reduce energy costs for the mixing process, increase the mobility and turbulization of the mixture, due to the uniform thixotropic destruction of the material structure in the entire space of the mixing chamber, which manifests itself in a decrease in the specific resistance to movement of the blade in the concrete mixture compared to specific resistance to the movement of the blade of non-destroyed material. In this regard, the resistance to movement of the blades and the power consumption of the rotor rotation drive are reduced. At the same time, the effect of boiling of the mixture under the influence of oscillatory processes of the vibrator body, greater turbulization and more intensive circulation of the particles of the mixture is achieved, as a result of which the mixing time is reduced, the mixer productivity is increased.

Claims (1)

Вибрационный смеситель, содержащий камеру смешивания с окнами загрузки и выгрузки материалов соответственно, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, отличающийся тем, что в нижней и верхней частях камеры смешивания по центру жестко закреплены два, нижний и верхний, вибратора, выполненные в корпусах, с возбуждением двух одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством нижнего и верхнего кривошипно-шатунных механизмов соответственно, корпуса вибраторов выполнены в виде одинаковых металлических гофрированных оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложные геометрические фигуры, состоящие в совокупности из полуэллипса и усеченной полуокружности и выполненные с возможностью создавать разнонаправленные колебания, внутри каждой из которых по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплены диски с направляющими стойками, функцией которых является создание устойчивых направленных поступательных движений штоков от поступательной пары, образованной направляющей стойкой нижней части камеры смешивания и штоком нижнего вибратора, нижнего кривошипно-шатунного механизма, и от поступательной пары, образованной направляющей стойкой верхней части камеры смешивания, направляющей стойкой привода вращения лопастей и штоком верхнего вибратора, верхнего кривошипно-шатунного механизма соответственно, причем диски нижнего и верхнего вибраторов выполнены с цилиндрическими выступами, функцией которых является возможность вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружин, установленных с функцией свободного сжатия/разжатия в стаканах, к центрам внутренних частей которых жестко закреплены штоки, к центру внешних частей - толкатели, жестко закрепленные другим концом к внутренним частям, образующим наименьшие из гофр металлических гофрированных оболочек, и выполненные с функцией возбуждения колебаний от наименьших из гофр корпусов вибраторов, при этом по внешним цилиндрическим частям стаканов симметрично закреплены по четыре выступа, функцией которых является передача возвратно-поступательных движений на диски, выполненных с возможностью однородного распределения вибрационных полей от наименьших из гофр металлических гофрированных оболочек к местам закрепления корпусов посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешних образующих металлических гофрированных оболочек в момент сжатия пружин до упора в резиновые прокладки, выполненные с функцией смягчения соударения выступов с дисками, причем между корпусами нижнего и верхнего вибраторов по центру расположен пружинный вибровозбудитель, выполненный в виде пружинной группы, состоящей не менее чем из двух различного диаметра пружин, которые закреплены по диаметрам впадин, образованных на внешней поверхности металлических гофрированных оболочек группой наименьших из гофр нижнего и верхнего вибраторов, и функцией которых является создание дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты от верхнего и нижнего корпусов вибраторов соответственно. A vibrating mixer comprising a mixing chamber with loading and unloading windows of materials, respectively, a rotor with a rotary drive, made with blades, characterized in that in the lower and upper parts of the mixing chamber in the center two, lower and upper, vibrators are made rigidly mounted in the housings, with the excitation of two vibration fields of the same amplitude and different frequency by means of the lower and upper crank mechanisms, respectively, the vibrator bodies are made in the form of identical metal g of corrugated shells, which are corrugated thin-walled bodies of revolution, forming complex geometric shapes in the vertical plane section along the points of the corrugation vertices, consisting of a semi-ellipse and a truncated semicircle, made with the ability to create multidirectional vibrations, inside each of which are rigidly fixed to the center in the horizontal plane disks with guide racks, whose function is to create stable directed translational movements of the rods from the pair formed by the guide rack of the lower part of the mixing chamber and the rod of the lower vibrator, the lower crank mechanism, and from the translational pair formed by the guide strut of the upper part of the mixing chamber, the guide rack of the rotary blade drive and the rod of the upper vibrator, the upper crank mechanism, respectively moreover, the disks of the lower and upper vibrators are made with cylindrical protrusions, the function of which is the possibility of insertion and fixing along the inner diameter springs installed with the function of free compression / decompression in cups, the rods are rigidly fixed to the centers of the inner parts, the pushers rigidly fixed to the center of the external parts to the internal parts forming the smallest corrugated metal corrugated shells and made with the function of exciting vibrations from the smallest of the corrugations of the cases of the vibrators, while on the outer cylindrical parts of the glasses four protrusions are symmetrically fixed, the function of which is the transmission of reciprocating deformations on disks made with the possibility of uniform distribution of vibration fields from the smallest corrugations of metal corrugated shells to the attachment points of the bodies by creating uniform amplitude values of displacements of each point of the outer generatrix of the metal corrugated shells at the moment of compression of the springs against the stop in rubber gaskets made with the function of softening the impact protrusions with disks, and between the cases of the lower and upper vibrators in the center is a spring exciter, made in the form of a spring group, consisting of at least two different diameters of springs, which are fixed by the diameters of the depressions formed on the outer surface of the metal corrugated shells by the group of the smallest of the corrugations of the lower and upper vibrators, and whose function is to create additional vibration effects on the mixed components from the upper and lower bodies of the vibrators, respectively.
RU2012115051/03A 2012-04-16 2012-04-16 Vibration mixer RU2497665C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012115051/03A RU2497665C1 (en) 2012-04-16 2012-04-16 Vibration mixer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012115051/03A RU2497665C1 (en) 2012-04-16 2012-04-16 Vibration mixer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2497665C1 true RU2497665C1 (en) 2013-11-10

Family

ID=49683004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012115051/03A RU2497665C1 (en) 2012-04-16 2012-04-16 Vibration mixer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2497665C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560400C1 (en) * 2014-02-07 2015-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Vibration mixer
RU2619614C1 (en) * 2015-12-29 2017-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Братский государственный университет" Vibration mixer
CN107139337A (en) * 2017-06-14 2017-09-08 长安大学 A kind of vertical shaft type dither mixer
CN109664407A (en) * 2019-01-28 2019-04-23 王本勋 A kind of efficient pervious concrete preparation facilities

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2297274C1 (en) * 2005-10-24 2007-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Rotary mixer with mechanical vibration exciter
RU2398625C1 (en) * 2009-05-04 2010-09-10 ГНУ "Смоленский научно-исследовательский институт сельского хозяйства" Rotary mixer with mechanical vibration exciter
RU2399486C1 (en) * 2009-05-28 2010-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Device for concrete mix mixing

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2297274C1 (en) * 2005-10-24 2007-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Rotary mixer with mechanical vibration exciter
RU2398625C1 (en) * 2009-05-04 2010-09-10 ГНУ "Смоленский научно-исследовательский институт сельского хозяйства" Rotary mixer with mechanical vibration exciter
RU2399486C1 (en) * 2009-05-28 2010-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Device for concrete mix mixing

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560400C1 (en) * 2014-02-07 2015-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Vibration mixer
RU2619614C1 (en) * 2015-12-29 2017-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Братский государственный университет" Vibration mixer
CN107139337A (en) * 2017-06-14 2017-09-08 长安大学 A kind of vertical shaft type dither mixer
CN109664407A (en) * 2019-01-28 2019-04-23 王本勋 A kind of efficient pervious concrete preparation facilities

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2494799C1 (en) Vibration mixer
RU2494797C1 (en) Vibration mixer
RU2497665C1 (en) Vibration mixer
RU2500529C1 (en) Vibration mixer
RU2494798C1 (en) Vibration mixer
RU2533791C2 (en) Vibration mixer
RU2494796C1 (en) Vibration mixer
RU2513932C1 (en) Vibration mixer
RU2497667C2 (en) Vibration mixer
RU2494795C1 (en) Vibration mixer
RU2500524C1 (en) Vibration mixer
RU2497666C1 (en) Vibration mixer
RU2500523C1 (en) Vibration mixer
RU2494805C1 (en) Vibration mixer
RU2495710C1 (en) Vibration mixer
RU2496563C1 (en) Vibration mixer
RU2494862C1 (en) Vibration mixer
RU2500526C1 (en) Vibration mixer
RU2513931C1 (en) Vibration mixer
RU2494803C1 (en) Vibration mixer
RU2496568C1 (en) Vibration mixer
RU2529223C1 (en) Vibration mixer
RU2496569C1 (en) Vibration mixer
RU2525077C1 (en) Vibration mixer
RU2500527C1 (en) Vibration mixer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140417