RU2520445C2 - Vibration mixer - Google Patents
Vibration mixer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2520445C2 RU2520445C2 RU2012141899/05A RU2012141899A RU2520445C2 RU 2520445 C2 RU2520445 C2 RU 2520445C2 RU 2012141899/05 A RU2012141899/05 A RU 2012141899/05A RU 2012141899 A RU2012141899 A RU 2012141899A RU 2520445 C2 RU2520445 C2 RU 2520445C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibrator
- function
- mixing chamber
- center
- vibrations
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
Abstract
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 combination with conventional mechanical activation.
Из уровня техники известны различные устройства, реализованные на данной основе.The prior art various devices that are implemented on this basis.
Например, известен роторный смеситель с механическим вибровозбудителем (Патент RU 2297274 С1, 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.For example, a rotary mixer with a mechanical vibration exciter is known (Patent RU 2297274 C1, 04/20/2007,
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,
К недостаткам данных конструкций относятся значительные энергозатраты на деформирование тарельчатых пружин, высокий процент износа резиновых амортизаторов, а также 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 известна также группа вибрационных смесителей (Патент RU 2201796 С1, 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,
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 также 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 mixing and / or moving components of the mixture of aggregates and mechanisms inside the case, as well as the directional excitation 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,
Также наиболее близким аналогом является роторный смеситель с электромеханическим вибровозбудителем (Патент RU 2292943 С1, 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,
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 так же 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 place of fixing 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 dit reduce the effectiveness of vibratory impacts onto the concrete at the bottom of the mixing chamber.
Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств и обеспечении достижения новых свойств заявляемыми объектами. То есть обеспечивается реализация возможности создания по всему объему камеры смесителя на смешиваемые компоненты бетонной смеси трех различных по частоте вибрационных полей, два из которых соответствуют в совокупности, а третье - в отдельности по форме гофрированному контуру трехмерного тела вращения, образующего в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложную усеченную геометрическую фигуру, образованную внешним пересечением трех окружностей с центрами, составляющими вершины правильного треугольника, и радиусами, равными высоте данного треугольника, с одновременной возможностью создания эффекта наложения данных вибрационных полей в центре камеры смешивания и с одновременным образованием в трехчастотном диапазоне разнонаправленных колебаний, полностью исключающих наличие в камере смешивания «глухих» зон, однородного амплитудного распределения каждого вибрационного поля в камере смешивания и качественной интенсификацией процесса перемешивания этих компонентов в целом.The technical result consists in expanding the arsenal of technical means and ensuring the achievement of new properties by the claimed objects. That is, it is realized that it is possible to create three vibrational fields of various frequency in the concrete chamber of the concrete mixture to be mixed into the mixed components, two of which correspond in aggregate, and the third - individually in the form of a corrugated contour of a three-dimensional body of revolution, forming in points a vertical plane in section corrugation vertices a complex truncated geometric figure formed by the external intersection of three circles with the centers that make up the vertices of a regular triangle, and radii, p the same height of this triangle, with the simultaneous possibility of creating the effect of superimposing these vibrational fields in the center of the mixing chamber and with the simultaneous formation of multidirectional vibrations in the three-frequency range, completely eliminating the presence of “dead” zones in the mixing chamber, a uniform amplitude distribution of each vibration field in the mixing chamber and high-quality intensification of the mixing process 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, вибратора, выполненные в корпусах, с возбуждением колебаний посредством нижнего, среднего и верхнего кривошипно-шатунных механизмов и с функцией создания эффекта наложения вибрационных полей в центре камеры смешивания от нижнего и верхнего вибраторов соответственно, а корпуса вибраторов выполнены в виде металлических гофрированных оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложные усеченные геометрические фигуры, образованные внешним пересечением трех окружностей с центрами, составляющими вершины правильного треугольника, и радиусами равными высоте данного треугольника, и выполненных с возможностью создания трех одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей, два из которых соответствуют в совокупности, а третье - в отдельности по форме гофрированному контуру данных тел вращения, с разнонаправленными колебаниями. При этом внутри металлической гофрированной оболочки нижнего вибратора, выполненного с функцией возбуждения двух одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством нижнего и среднего кривошипно-шатунных механизмов, по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплен диск с цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружины, установленной с функцией свободного сжатия/разжатия в стакане, к центру верхней внутренней части которого жестко закреплен шатун с приводом от среднего кривошипно-шатунного механизма, а к центру верхней внешней части - толкатель, жестко закрепленный другим концом к внутренней верхней части металлической гофрированной оболочки корпуса нижнего вибратора и выполненный с функцией возбуждения колебаний от верхней части корпуса нижнего вибратора через шатун посредством среднего кривошипно-шатунного механизма. Причем диск нижнего вибратора, функцией которого является создание равномерного распределения по всему объему камеры смешивания вибрационного поля от верхней к нижней части корпуса нижнего вибратора посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешней образующей металлической гофрированной оболочки, выполнен с возможностью возбуждения колебаний центральной части корпуса нижнего вибратора с помощью четырех толкателей, верхней частью симметрично закрепленных к нижней части диска, а нижней частью соединенных в узел подвижного шарнира шатуна нижнего кривошипно-шатунного механизма. При этом внутри металлической гофрированной оболочки верхнего вибратора по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплен диск с направляющей стойкой, функцией которой является создание устойчивого направленного поступательного движения штока от поступательной пары, образованной направляющей стойкой верхней части камеры смешивания, направляющей стойкой привода вращения лопастей и штоком верхнего вибратора верхнего кривошипно-шатунного механизма и цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружины, установленной с функцией свободного сжатия/разжатия в стакане, к центру внутренней части которого жестко закреплен шток, а к центру внешней части - толкатель, жестко закрепленный другим концом к внутренней части, образующей наименьшую из гофр, металлической гофрированной оболочки верхнего вибратора и выполненный с функцией возбуждения колебаний от наименьшей из гофр корпуса верхнего вибратора. Причем по внешней цилиндрической части стакана симметрично закреплены четыре выступа, функцией которых является передача возвратно-поступательного движения на диск верхнего вибратора, выполненный с возможностью однородного распределения вибрационного поля от наименьшей из гофр верхней металлической гофрированной оболочки к месту закрепления корпуса верхнего вибратора посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешней образующей верхней металлической гофрированной оболочки, в момент сжатия пружины до упора в резиновые прокладки, выполненные с функцией смягчения соударения выступов с диском верхнего вибратора.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 lower and upper parts of the mixing chamber, in the center, two, lower and upper, vibrators are rigidly fixed, made in housings, with excitation of vibrations by means of the lower, middle and upper crank mechanisms and with the function of creating the effect of imposing vibration fields in the center of the mixing chamber from the lower and the upper vibrators, respectively, and the vibrator bodies are made in the form of metal corrugated shells, which are corrugated thin-walled bodies of revolution that form a vertical velocity along the corrugation vertex points, complex truncated geometric figures formed by the external intersection of three circles with the centers making up the vertices of a regular triangle and radii equal to the height of a given triangle, and made with the possibility of creating three vibrational fields of equal amplitude and different frequency, two of which correspond in aggregate, and the third - individually in the form of a corrugated contour of these bodies of revolution, with multidirectional vibrations. Moreover, inside the metal corrugated shell of the lower vibrator, made with the function of excitation of two vibration fields of the same amplitude and different frequency by means of the lower and middle crank mechanisms, a disk with a cylindrical protrusion made with the possibility of insertion and fixing is rigidly fixed in the center in a horizontal plane along the inner diameter of the spring installed with the function of free compression / expansion in the cup, to the center of the upper inner part of which is rigidly fixed Un with a drive from the middle crank mechanism, and to the center of the upper outer part - the pusher, rigidly fixed with the other end to the inner upper part of the metal corrugated shell of the lower vibrator housing and made with the function of exciting vibrations from the upper part of the lower vibrator housing through the connecting rod through the middle crank - connecting rod mechanism. Moreover, the disk of the lower vibrator, the function of which is to create a uniform distribution throughout the volume of the mixing chamber of the vibration field from the upper to the lower part of the lower vibrator body by creating uniform amplitude values of the displacements of each point of the outer generatrix of the metal corrugated shell, is configured to excite vibrations of the central part of the lower vibrator body using four pushers, the upper part symmetrically fixed to the lower part of the disk, and the lower part with compounds in the movable hinge assembly of the lower rod of the crank mechanism. At the same time, inside the metal corrugated shell of the upper vibrator, in the center in the horizontal plane, a disk with a guide rack is rigidly fixed, the function of which is to create a stable directional translational movement of the rod from the translational pair formed by the guide rack of the upper part of the mixing chamber, the guide rack of the rotor blade drive and the rod of the upper vibrator the upper crank mechanism and a cylindrical protrusion made with the possibility of insertion and fixing along the inner diameter of the spring, installed with the function of free compression / expansion in the cup, to the center of the inner part of which the rod is rigidly fixed, and to the center of the outer part - the pusher, rigidly fixed by the other end to the inner part, which forms the smallest of corrugations, metal corrugated shell of the upper vibrator and made with the function of exciting vibrations from the smallest of the corrugations of the upper vibrator body. Moreover, four protrusions are symmetrically fixed on the outer cylindrical part of the glass, the function of which is to transfer the reciprocating motion to the disk of the upper vibrator, made with the possibility of uniform distribution of the vibration field from the smallest of the corrugations of the upper metal corrugated shell to the fixing point of the upper vibrator body by creating uniform amplitude values displacements of each point of the outer generatrix of the upper metal corrugated shell, at the time of compression dinners all the way into rubber pads made with the function of softening the collision of the protrusions with the disc of the upper vibrator.
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.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.
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, вибратора, выполненные в корпусах 11, 12, с возбуждением колебаний посредством нижнего 13, среднего 14 и верхнего 15 кривошипно-шатунных механизмов и с функцией создания эффекта наложения вибрационных полей в центре камеры смешивания от нижнего 9 и верхнего 10 вибраторов соответственно, а корпуса 11, 12 вибраторов 9, 10 выполнены в виде металлических гофрированных оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложные усеченные геометрические фигуры, образованные внешним пересечением трех окружностей с центрами, составляющими вершины правильного треугольника, и радиусами, равными высоте данного треугольника, и выполненных с возможностью создания трех одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей, два из которых соответствуют в совокупности, а третье - в отдельности по форме гофрированному контуру данных тел вращения, с разнонаправленными колебаниями. При этом внутри металлической гофрированной оболочки нижнего 9 вибратора, выполненного с функцией возбуждения двух одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством нижнего 13 и среднего 14 кривошипно-шатунных механизмов, по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплен диск 16 с цилиндрическим выступом 17, выполненным с возможностью вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружины 18, установленной с функцией свободного сжатия/разжатия в стакане 19, к центру верхней внутренней части которого жестко закреплен шатун 20 с приводом от среднего 14 кривошипно-шатунного механизма, а к центру верхней внешней части - толкатель 21, жестко закрепленный другим концом к внутренней верхней части металлической гофрированной оболочки корпуса 11 нижнего 9 вибратора и выполненный с функцией возбуждения колебаний от верхней части корпуса 11 нижнего 9 вибратора через шатун 20 посредством среднего 14 кривошипно-шатунного механизма. Причем диск 16 нижнего 9 вибратора, функцией которого является создание равномерного распределения по всему объему камеры 1 смешивания вибрационного поля от верхней к нижней части корпуса 11 нижнего 9 вибратора посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешней образующей металлической гофрированной оболочки, выполнен с возможностью возбуждения колебаний центральной части корпуса 11 нижнего 9 вибратора с помощью четырех толкателей 22, верхней частью симметрично закрепленных к нижней части диска 16, а нижней частью соединенных в узел подвижного шарнира 23 шатуна 24 нижнего 13 кривошипно-шатунного механизма. При этом внутри металлической гофрированной оболочки верхнего 10 вибратора по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплен диск 25 с направляющей стойкой 26, функцией которой является создание устойчивого направленного поступательного движения штока 27 от поступательной пары, образованной направляющей стойкой 28 верхней части камеры 1 смешивания, направляющей стойкой 29 привода 5 вращения лопастей 6, 7, 8 и штоком 27 верхнего 10 вибратора, верхнего 15 кривошипно-шатунного механизма и цилиндрическим выступом 30, выполненным с возможностью вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружины 31, установленной с функцией свободного сжатия/разжатия в стакане 32, к центру внутренней части которого жестко закреплен шток 27, а к центру внешней части - толкатель 33, жестко закрепленный другим концом к внутренней части, образующей наименьшую из гофр, металлической гофрированной оболочки верхнего 10 вибратора и выполненный с функцией возбуждения колебаний от наименьшей из гофр корпуса 12 верхнего 10 вибратора. Причем по внешней цилиндрической части стакана 32 симметрично закреплены четыре выступа 34, функцией которых является передача возвратно-поступательного движения на диск 25 верхнего 10 вибратора, выполненный с возможностью однородного распределения вибрационного поля от наименьшей из гофр верхней металлической гофрированной оболочки к месту закрепления корпуса 12 верхнего 10 вибратора посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешней образующей верхней металлической гофрированной оболочки, в момент сжатия пружины 31 до упора в резиновые прокладки 35, выполненные с функцией смягчения соударения выступов 34 с диском 25 верхнего 10 вибратора.The vibrating 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, two, lower 9 and upper are rigidly fixed in the
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. Толкатель 21 через стакан 19 пружины 18 и шатун 20 посредством среднего кривошипно-шатунного механизма 14 совершает возвратно-поступательные движения, тем самым возбуждая колебания верхней части корпуса 11 нижнего 9 вибратора. При этом диск 16 нижнего 9 вибратора возбуждает колебания центральной части корпуса 11 с помощью четырех толкателей 22, верхней частью симметрично закрепленных к нижней части диска 16 нижнего 9 вибратора, а нижней частью соединенных в узел подвижного шарнира 23 шатуна 24 нижнего 13 кривошипно-шатунного механизма. Причем, толкатель 33 через стакан 32 пружины 31 и шток 27 посредством верхнего 15 кривошипно-шатунного механизма совершает возвратно-поступательные движения, тем самым, возбуждая колебания части корпуса 12, образующей наименьшую из гофр металлической гофрированной оболочки верхнего 10 вибратора. При этом в момент сжатия пружины 31 до упора в резиновые прокладки 35 диска 25 верхнего 10 вибратора выступы 34 передают возвратно-поступательное движение на диск 25, который тем самым дополнительно возбуждает колебания средней части корпуса 12 и создает однородное распределение амплитудных значений перемещений каждой точки внешней образующей металлической гофрированной оболочки верхнего 10 вибратора. По истечении заданного времени привод 5 ротора 4 и приводы кривошипно-шатунных механизмов 13, 14, 15 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. The
Заявляемое изобретение проявляет новые свойства, не известные в технике. Существенные признаки носят технический характер и идентифицируемы. Совокупность существенных признаков заявленного устройства необходима и достаточна для получения требуемого технического результата. Заявляемая совокупность признаков обеспечивает получение неожиданного, необычного сверхсуммарного технического результата, который превосходит технический результат, получаемый от каждого существенного признака в отдельности применительно к объектам указанного назначения. Заявляемый объект обеспечивает изменение известного уровня техники неочевидными средствами, придает объектам новые положительные свойства, удовлетворяет долговременный спрос и повышает конкурентоспособность объекта патентования. Между существенными признаками заявленного решения и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь. Совокупность существенных признаков заявляемого решения обеспечивает новый необычный принцип действия объектов, который является в максимальной степени эффективным для объектов указанного назначения.The claimed invention exhibits new properties not known in the art. The essential features are technical in nature and are identifiable. The set of essential features of the claimed device is necessary and sufficient to obtain the required technical result. The claimed combination of features provides an unexpected, unusual ultramodern technical result that exceeds the technical result obtained from each significant feature separately in relation to objects of the specified purpose. The inventive object provides a change in the prior art by non-obvious means, gives the objects new positive properties, satisfies long-term demand and increases the competitiveness of the patented object. Between the essential features of the claimed solution and the achieved technical result there is a causal relationship. The set of essential features of the proposed solution provides a new unusual principle of operation of objects, which is as effective as possible for objects of this purpose.
В целом устройство обеспечивает реализацию возможности создания по всему объему камеры смесителя на смешиваемые компоненты бетонной смеси трех различных по частоте вибрационных полей, два из которых соответствуют в совокупности, а третье - в отдельности по форме гофрированному контуру трехмерного тела вращения, образующего в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложную усеченную геометрическую фигуру, образованную внешним пересечением трех окружностей с центрами, составляющими вершины правильного треугольника, и радиусами, равными высоте данного треугольника, с одновременной возможностью создания эффекта наложения данных вибрационных полей в центре камеры смешивания и с одновременным образованием в трехчастотном диапазоне разнонаправленных колебаний, полностью исключающих наличие в камере смешивания «глухих» зон, однородного амплитудного распределения каждого вибрационного поля в камере смешивания и качественной интенсификацией процесса перемешивания этих компонентов в целом. Это объясняется тем, что, во-первых, корпуса вибраторов, выполненные в виде металлических гофрированных оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложные усеченные геометрические фигуры, образованные внешним пересечением трех окружностей с центрами, составляющими вершины правильного треугольника, и радиусами, равными высоте данного треугольника, и выполненных с возможностью создания трех одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей, два из которых соответствуют в совокупности, а третье - в отдельности по форме гофрированному контуру данных тел вращения, с разнонаправленными колебаниями, 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, включающих в себя дисковые конструкционные элементы средних частей вибраторов и толкатели, выполненные с возможностью возбуждения колебаний корпусов вибраторов от наименьшей из гофр, обеспечивает возможность создания эффекта наложения вибрационных полей в центре камеры смешивания с одновременным образованием в трехчастотном диапазоне разнонаправленных колебаний, 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, заключающемся в одновременном воздействии на бетонную смесь колебаний двух и более частот и позволяющем 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, проявляющимся 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, over the entire volume of the mixer chamber, for the mixed components of the concrete mixture, three vibrational fields of different frequency, two of which correspond in the aggregate, and the third - individually in the form of a corrugated contour of a three-dimensional body of revolution, forming a vertical plane in cross section along points of the corrugation vertices have a complex truncated geometric figure formed by the external intersection of three circles with the centers making up the vertices of a regular triangle, and by the equal to the height of the given triangle, with the simultaneous possibility of creating the effect of superimposing these vibrational fields in the center of the mixing chamber and with the simultaneous formation of multidirectional vibrations in the three-frequency range, which completely exclude the presence of “dead” zones in the mixing chamber, a uniform amplitude distribution of each vibrational field in the mixing chamber and qualitative intensification of the mixing process of these components as a whole. This is due to the fact that, firstly, the case of the vibrators, made in the form of metal corrugated shells, which are corrugated thin-walled bodies of revolution, forming in the cross section of the vertical plane at the points of the corrugation vertices complex truncated geometric shapes formed by the external intersection of three circles with the centers making up vertices of a regular triangle, and radii equal to the height of a given triangle, and made with the possibility of creating three identical in amplitude and different in frequency of bration fields, two of which correspond in aggregate, and the third - individually in the form of a corrugated contour of these bodies of revolution, with multidirectional vibrations, allow, on the one hand, to realize the possibility of creating the entire volume of the mixer chamber onto the mixed components of the concrete mixture of vibration exposure, completely eliminating the presence of “dead” zones in the mixing chamber, and on the other hand, eliminating the vibration effect on the vibrator drives, maximally protect the bearing assemblies of the vibrat drive pa against ingress of fine particles agitated materials and the possibility to realize the full transfer of "useful" vibrational action on the processed material. Secondly, the implementation of the design of the mixer of two vibrators, including disk structural elements of the middle parts of the vibrators and pushers, configured to excite vibrations of the vibrator bodies from the smallest of the corrugations, provides the possibility of creating the effect of superimposing vibration fields in the center of the mixing chamber with the simultaneous formation of three-frequency range of multidirectional vibrations, uniform amplitude values of displacements of each point of the external generatrix of metal corrugated shells, thereby allows for uniform distribution of the vibration field in the mixing chamber, allows for a qualitative intensification of the mixing process of the components of the mixture with multi-frequency vibrations, consisting in the simultaneous exposure of the concrete mixture to vibrations of two or more frequencies and allowing to increase the speed of movement when superimposed on each other vibration curves particles of the mixture, which in turn increases the efficiency of vibration. 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 allows for an increase in productivity, lower energy consumption for the mixing process, increased mobility and turbulization of the mixture, due to the uniform thixotropic destruction of the material structure in the entire space of the mixing chamber, manifested in a decrease in the specific resistance to movement of the blade in the concrete mixture compared with 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 performance of the mixer is increased.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012141899/05A RU2520445C2 (en) | 2012-10-01 | 2012-10-01 | Vibration mixer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012141899/05A RU2520445C2 (en) | 2012-10-01 | 2012-10-01 | Vibration mixer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012141899A RU2012141899A (en) | 2014-04-10 |
| RU2520445C2 true RU2520445C2 (en) | 2014-06-27 |
Family
ID=50435813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012141899/05A RU2520445C2 (en) | 2012-10-01 | 2012-10-01 | Vibration mixer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2520445C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB624207A (en) * | 1947-06-12 | 1949-05-31 | Anglo Iranian Oil Co Ltd | Improvements relating to mixing apparatus |
| RU2089275C1 (en) * | 1995-04-03 | 1997-09-10 | Институт теплофизики СО РАН | Apparatus for preparing disperse systems |
| 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 |
-
2012
- 2012-10-01 RU RU2012141899/05A patent/RU2520445C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB624207A (en) * | 1947-06-12 | 1949-05-31 | Anglo Iranian Oil Co Ltd | Improvements relating to mixing apparatus |
| RU2089275C1 (en) * | 1995-04-03 | 1997-09-10 | Институт теплофизики СО РАН | Apparatus for preparing disperse systems |
| 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 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| . * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012141899A (en) | 2014-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2515838C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2494797C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2533791C2 (en) | Vibration mixer | |
| RU2513932C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2494796C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2524942C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2500524C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2494795C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2519439C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2525081C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2513931C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2496569C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2519234C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2496568C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2525077C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2524729C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2520445C2 (en) | Vibration mixer | |
| RU2529223C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2500526C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2496563C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2495710C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2500523C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2522073C2 (en) | Vibration mixer | |
| RU2519437C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2533787C2 (en) | Vibration mixer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141002 |