RU2524942C1 - Vibration mixer - Google Patents
Vibration mixer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2524942C1 RU2524942C1 RU2013101698/05A RU2013101698A RU2524942C1 RU 2524942 C1 RU2524942 C1 RU 2524942C1 RU 2013101698/05 A RU2013101698/05 A RU 2013101698/05A RU 2013101698 A RU2013101698 A RU 2013101698A RU 2524942 C1 RU2524942 C1 RU 2524942C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibrator
- vibration
- mixing chamber
- disk
- center
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- 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. 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 посредсгвом изменения частоты вращения привода кривошипно-шатунного механизма.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. 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,
Также известно устройство для перемешивания бетонной смеси (Патент RU 2399486 C1, 20.09.2010, B28C 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.Also known is a device for mixing concrete mixture (Patent RU 2399486 C1, September 20, 2010,
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 известны также 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,
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 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,
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 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 средним пересечением четырех окружностей с центрами, составляющими вершины квадрата, и радиусами, равными диагонали данного квадрата, с одновременной возможностью создания эффекта наложения данных вибрационных полей в центре камеры смешивания, обеспечением возможности создания множества групп совокупных трехчастотных вибрационных полей, каждое из которых соответствует спирально-винтовой форме с образованием динамизации эффекта наложения данных вибрационных полей и с одновременным образованием в трехчастотном диапазоне разнонаправленных колебаний, полностью исключающих наличие в камере смешивания «глухих» зон, дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты, 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, the realization of the possibility of creating the entire volume of the mixer chamber onto the mixed components of the concrete mixture of three vibrational fields of different frequency, two of which correspond in aggregate, and the third separately, in the form of a corrugated contour of a three-dimensional body of revolution forming a vertical plane in section corrugated vertex points a complex truncated geometric figure formed by the average intersection of four circles with the centers making up the vertices of the square and radii equal to the diagonal Ali of this square, with the simultaneous possibility of creating an effect of superimposing data of vibration fields in the center of the mixing chamber, providing the possibility of creating many groups of combined three-frequency vibrating fields, each of which corresponds to a spiral-helical form with the formation of a dynamization of the effect of superimposing data of vibration fields and with the simultaneous formation of a three-frequency the range of multidirectional vibrations, completely eliminating the presence of “dead” zones in the mixing chamber, additional vibrational x effects on the components to be mixed, the uniform amplitude distribution of each vibration field in the mixing chamber and the qualitative 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 вибраторы, 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 средним пересечением четырех окружностей с центрами, составляющими вершины квадрата, и радиусами, равными диагонали данного квадрата, 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. При этом 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 множества групп совокупных трехчастотных вибрационных полей, каждое из которых соответствует спирально-винтовой форме центральных пружин пружинного вибровозбудителя с образованием динамизации эффекта наложения данных вибрационных полей, и дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты от верхнего и нижнего корпусов вибраторов соответственно.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, in the lower and upper parts of the mixing chamber, two are rigidly fixed: the lower and upper vibrators made in the cases, with the excitation of vibrations by means of the lower, middle and upper crank mechanisms and with the function of creating the effect of superimposing 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 plane in section velocity along the points of the corrugation vertices are complex truncated geometric figures formed by the average intersection of four circles with the centers making up the vertices of the square and radii equal to the diagonal of the square and made with the possibility of creating three vibrational fields of the same amplitude and different frequency, two of which correspond to 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 / decompression 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 corrugated metal 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 zhiny completely into the rubber gasket adapted to function to mitigate collisions with disk upper protrusions of the vibrator. At the same time, between the lower and upper vibrator bodies, 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 smallest group of lower and upper corrugations vibrators, and whose function is to create many groups of aggregate three-frequency vibration fields, each of which corresponds to a spiral-helical shape of the central x springs to form a spring vibration exciter dormant data aliasing vibration fields, and additional effects of vibration on the compounding components of the upper and lower housings vibrators respectively.
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 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, 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 средним пересечением четырех окружностей с центрами, составляющими вершины квадрата, и радиусами равными диагонали данного квадрата, 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. При этом 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 9 и верхнего 10 вибраторов, и функцией которых является создание множества групп совокупных трехчастотных вибрационных полей, каждое из которых соответствует спирально-винтовой форме центральных пружин пружинного вибровозбудителя 36 с образованием динамизации эффекта наложения данных вибрационных полей, и дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты от верхнего 12 и нижнего 11 корпусов 9,10 вибраторов соответственно.The vibration mixer comprises a
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. 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 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. Initially, the components of the concrete mixture, the composition of which is pre-selected, are loaded through 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 средним пересечением четырех окружностей с центрами, составляющими вершины квадрата, и радиусами, равными диагонали данного квадрата, с одновременной возможностью создания эффекта наложения данных вибрационных полей в центре камеры смешивания и обеспечением возможности создания множества групп совокупных трехчастотных вибрационных полей, каждое из которых соответствует спирально-винтовой форме с образованием динамизации эффекта наложения данных вибрационных полей и с одновременным образованием в трехчастотном диапазоне разнонаправленных колебаний, полностью исключающих наличие в камере смешивания «глухих» зон, дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты, 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 средним пересечением четырех окружностей с центрами, составляющими вершины квадрата, и радиусами, равными диагонали данного квадрата, 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, между которыми по центру установлен пружинный вибровозбудитель, и которые включают 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 данных вибрационных полей в центре камеры смешивания с одновременным образованием в трехчастотном диапазоне разнонаправленных колебаний и созданием возможности посредством пружинного вибровозбудителя множества групп совокупных трехчастотных вибрационных полей, каждое из которых соответствует спирально-винтовой форме центральных пружин пружинного вибровозбудителя с образованием динамизации эффекта наложения данных вибрационных полей, и дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты от верхнего и нижнего корпусов вибраторов соответственно, 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 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 тиксотронным 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, 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 the corrugated vertex points have a complex truncated geometric figure formed by the average intersection of four circles with the centers making up the vertices of the square and the radii equal diagonals of this square, with the simultaneous possibility of creating the effect of superimposing data of vibration fields in the center of the mixing chamber and providing the possibility of creating many groups of cumulative three-frequency vibrating fields, each of which corresponds to a spiral-helical shape with the formation of a dynamization of the effect of superimposing data of vibration fields and with the simultaneous formation of the three-frequency range of multidirectional oscillations, completely eliminating the presence of “dead” zones in the mixing chamber, additional vi the fractional effects on the components being mixed, the uniform amplitude distribution of each vibration field in the mixing chamber, and the 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 corrugations vertices complex truncated geometric shapes formed by the average intersection of four circles with centers making up vertices of the square, and radii equal to the diagonal of the square, and made with the possibility of creating three identical in amplitude and different in frequency vibration fields two of which correspond to the aggregate, and the third - individually shaped 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 on the mixed components of the concrete mixture of vibration exposure, completely eliminating the presence of in the mixing chamber of the “dead” zones, and on the other hand, to eliminate the vibration effect on the vibrator drives, to maximally protect the bearing assemblies of the vibrator drive from getting therein fine particles agitated materials as well as the possibility to realize the full transfer of "useful" vibrational action on the processed material. Secondly, the implementation in the design of the mixer of two vibrators, between which a spring exciter is installed in the center, and which include disk structural elements of the middle parts of the vibrators and pushers made with the possibility of exciting vibrations of the vibrator bodies from the smallest of corrugations, provides the possibility of creating an overlay effect data of vibration fields in the center of the mixing chamber with the simultaneous formation of multidirectional oscillations in the three-frequency range and creating the possibility of by means of a spring vibration exciter of many groups of combined three-frequency vibration fields, each of which corresponds to the spiral-helical shape of the central spring of the spring exciter with the formation of a dynamic effect of the imposition of these vibration fields, and additional vibration effects on the mixed components from the upper and lower cases of the vibrators, respectively, of uniform amplitude values of displacements each point of the outer generatrix of the metal corrugated shells, thereby allowing it allows a 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 during multi-frequency vibration, 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, improves vibration efficiency. The multi-frequency vibration, proceeding from 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 you to realize increased productivity, reduced energy costs for the mixing process, increased mobility and turbulization of the mixture, due to the uniform thixotron 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 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 the mixture boiling under the influence of the oscillatory processes of the vibrator body, greater turbulization and more intensive circulation of the mixture particles is achieved, as a result of which the mixing time is reduced, the mixer productivity is increased.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013101698/05A RU2524942C1 (en) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | Vibration mixer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013101698/05A RU2524942C1 (en) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | Vibration mixer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013101698A RU2013101698A (en) | 2014-07-20 |
| RU2524942C1 true RU2524942C1 (en) | 2014-08-10 |
Family
ID=51215355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013101698/05A RU2524942C1 (en) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | Vibration mixer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2524942C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2616057C1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Братский государственный университет" | Vibration mixer |
| RU2616026C1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Братский государственный университет" | Vibration mixer |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU625758A1 (en) * | 1976-02-16 | 1978-08-10 | Предприятие П/Я Р-6956 | Apparatus with pneumatic-mechanical cyclic agitation |
| EP1050336A1 (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-08 | Japan Techno Co., Ltd. | Vibrationally fluidly stirring apparatus |
| EP1214142A1 (en) * | 1999-09-25 | 2002-06-19 | Christopher Roy Rogers | Mixing apparatus and method |
| RU2292943C1 (en) * | 2005-06-06 | 2007-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Turbo-mixer with the electromechanical vibration exciter |
| UA47869U (en) * | 2009-09-15 | 2010-02-25 | Игорь Олегович Микуленок | Apparatus for mixing liquids |
| RU94165U1 (en) * | 2009-12-29 | 2010-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)") | ROTARY MIXER WITH ELECTROMECHANICAL VIBRATOR |
| RU2398625C1 (en) * | 2009-05-04 | 2010-09-10 | ГНУ "Смоленский научно-исследовательский институт сельского хозяйства" | Rotary mixer with mechanical vibration exciter |
-
2013
- 2013-01-11 RU RU2013101698/05A patent/RU2524942C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU625758A1 (en) * | 1976-02-16 | 1978-08-10 | Предприятие П/Я Р-6956 | Apparatus with pneumatic-mechanical cyclic agitation |
| EP1050336A1 (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-08 | Japan Techno Co., Ltd. | Vibrationally fluidly stirring apparatus |
| EP1214142A1 (en) * | 1999-09-25 | 2002-06-19 | Christopher Roy Rogers | Mixing apparatus and method |
| RU2292943C1 (en) * | 2005-06-06 | 2007-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Turbo-mixer with the electromechanical vibration exciter |
| RU2398625C1 (en) * | 2009-05-04 | 2010-09-10 | ГНУ "Смоленский научно-исследовательский институт сельского хозяйства" | Rotary mixer with mechanical vibration exciter |
| UA47869U (en) * | 2009-09-15 | 2010-02-25 | Игорь Олегович Микуленок | Apparatus for mixing liquids |
| RU94165U1 (en) * | 2009-12-29 | 2010-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)") | ROTARY MIXER WITH ELECTROMECHANICAL VIBRATOR |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2616057C1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Братский государственный университет" | Vibration mixer |
| RU2616026C1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Братский государственный университет" | Vibration mixer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013101698A (en) | 2014-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2515838C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2494797C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2533791C2 (en) | Vibration mixer | |
| RU2513932C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2524942C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2494796C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2500529C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2500524C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2497667C2 (en) | Vibration mixer | |
| RU2519439C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2525077C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2519234C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2525081C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2513931C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2524729C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2496569C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2529223C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2496568C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2500523C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2533787C2 (en) | Vibration mixer | |
| RU2500526C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2495710C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2533788C2 (en) | Vibration mixer | |
| RU2528847C2 (en) | Vibration mixer | |
| RU2519437C1 (en) | Vibration mixer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150112 |