RU2615655C1 - Vibration mixer - Google Patents
Vibration mixer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2615655C1 RU2615655C1 RU2015157004A RU2015157004A RU2615655C1 RU 2615655 C1 RU2615655 C1 RU 2615655C1 RU 2015157004 A RU2015157004 A RU 2015157004A RU 2015157004 A RU2015157004 A RU 2015157004A RU 2615655 C1 RU2615655 C1 RU 2615655C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibration
- vibrators
- mixing chamber
- fields
- housings
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
- B28C5/08—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
- B28C5/10—Mixing in containers not actuated to effect the mixing
- B28C5/12—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers
- B28C5/16—Mixing in containers not actuated to effect the mixing with stirrers sweeping through the materials, e.g. with incorporated feeding or discharging means or with oscillating stirrers the stirrers having motion about a vertical or steeply inclined axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structural Engineering (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 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, 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 homogeneous in composition as possible. The latter, in particular, makes it possible to distinguish the method of vibrational treatment of concrete mixtures, which has been tested by time and many scientific works, both in a single case and in conjunction with conventional mechanical activation.
Из уровня техники известны различные устройства, реализованные на данной основе.The prior art various devices that are implemented on this basis.
Так, например, известны гравитационные смесители (Патент RU 148474 U1, 10.12.2014, В28С 5/22, B01F 11/00; Патент RU 148526 U1, 10.12.2014, В28С 5/22, B01F 11/00; Патент RU 148529 U1, 10.12.2014, В28С 5/22, B01F 11/00; Патент RU 148597 U1, 10.12.2014, B01F 11/00; Патент RU 148598 U1, 10.12.2014, B01F 11/00; Патент RU 148599 U1, 10.12.2014, B01F 11/00; Патент RU 148600 U1, 10.12.2014, B01F 9/00; Патент RU 148601 U1, 10.12.2014, B01F 11/00), содержащие вращающийся барабан с лопастями и приводом вращения, установленный в опоре, внутри барабана консольно расположен вибратор с кинематическим возбуждением колебаний и приводом вращения, вибратор выполнен с корпусом, установленным на коленчатом валу так, что его продольная ось составляет с осью барабана 5-10°, один конец корпуса соосно соединен с дном барабана с помощью упругого элемента, а второй опирается посредством сферического подшипника на шатунную опору коленчатого вала, на котором размещен дисбаланс, выполненный с функцией динамической балансировки неуравновешенных масс. При этом корпуса вибраторов выполнены в виде металлических тонкостенных геометрических тел различной формы.So, for example, gravity mixers are known (Patent RU 148474 U1, 12/10/2014,
Основным недостатком конструкций данных смесителей является отсутствие обеспечения необходимой виброзащиты элементов конструкции смесителей вследствие использования вибраторов эксцентрикового типа.The main drawback of the design of these mixers is the lack of necessary vibration protection of the design elements of the mixers due to the use of vibrators of an eccentric type.
Известен также роторно-вибрационный смеситель с кольцевым магнитострикционным преобразователем (Патент RU 2318586 С2, 10.03.2008, B01F 11/00), содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, отличающийся тем, что вибратор выполнен в виде излучающей высокочастотные колебания трубы с диском и жестко закреплен в середине камеры смешивания.Also known is a rotary vibration mixer with a ring magnetostrictive transducer (Patent RU 2318586 C2, 03/10/2008,
Основным недостатком данного смесителя является неэффективная вибрационная проработка смеси или ее полное отсутствие в верхних угловых («глухих») зонах камеры смешивания.The main disadvantage of this mixer is the ineffective vibrational study of the mixture or its complete absence in the upper corner (“deaf”) zones of the mixing chamber.
Также 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.Also known is a rotary mixer with a mechanical vibration exciter (Patent RU 2297274 C1, 04.20.2007,
К основным недостаткам данного смесителя следует отнести 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 main disadvantages of this mixer 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 mixture.
Из уровня техники известен также 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.The prior art also knows a rotary mixer with an electromechanical vibration exciter (Patent RU 2292943 C1, 02/10/2007,
К недостаткам данного устройства можно 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 this device include the ineffective 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 movements 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.
Наиболее близкими аналогами являются вибрационные смесители (Патент RU 2494795 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494796 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494797 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494798 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494799 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494800 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494801 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494802 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494803 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494804 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494805 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2494862 С1, 10.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2495710 С1, 20.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496562 С1, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496563 С1, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496564 С2, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496565 С2, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496566 С2, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496567 С1, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496568 С1, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2496569 С1, 27.10.2013, B01F 11/00; Патент RU 2497665 С1, 10.11.2013, В28С 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2497666 С1, 10.11.2013, В28С 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2497667 С2, 10.11.2013, В28С 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2500523 С1, 10.12.2013, В28С 5/00; Патент RU 2500524 С1, 10.12.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2500525 С1, 10.12.2013, В28С 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2500526 С1, 10.12.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2500527 С1, 10.12.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2500528 С1, 10.12.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2500529 С1, 10.12.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2500530 С1, 10.12.2013, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2513931 С1, 20.04.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2513932 С1, 20.04.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2515480 С1, 10.05.2014, B01F 11/02; Патент RU 2515838 С1, 20.05.2014, B01F 11/02; Патент RU 2516569 С1, 20.05.2014, B01F 11/02; Патент RU 2519234 С1, 10.06.2014, В28С 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2519426 С1, 10.06.2014, B01F 11/00; Патент RU 2519430 С1, 10.06.2014, B01F 11/00; Патент RU 2519436 С1, 10.06.2014, B01F 11/00; Патент RU 2519437 С1, 10.06.2014, B01F 11/00; Патент RU 2519439 С1, 10.06.2014, B01F 11/00; Патент RU 2519444 С1, 10.06.2014, B01F 11/00; Патент RU 2520103 С2, 20.06.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2520445 С2, 27.06.2014, B01F 11/00; Патент RU 2522073 C2, 10.07.2014, B01F 11/00; Патент RU 2524726 C1, 10.08.2014, B28C 5/00, B01F 11/00; Патент RU 2524729 C1, 10.08.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2524783 C1, 10.08.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2524942 C1, 10.08.2014, B01F 11/00; Патент RU 2525075 C1, 10.08.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2525077 C1, 10.08.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2525081 C1, 10.08.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2528847 C2, 20.09.2014, B01F 11/00; Патент RU 2528850 C1, 20.09.2014, B01F 11/00; Патент RU 2529223 C1, 27.09.2014, B01F 11/00; Патент RU 2533730 C2, 20.11.2014, B01F 11/00; Патент RU 2533787 C2, 20.11.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2533788 C2, 20.11.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2533791 C2, 20.11.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2534113 C2, 27.11.2014, B01F 11/00; Патент RU 2534117 C2, 27.11.2014, B01F 11/00; Патент RU 2534278 C2, 27.11.2014, B28C 5/16, B01F 11/00; Патент RU 2547881 C1, 10.04.2015, B28C 5/48; Патент RU 2548417 C1, 20.04.2015, B01F 11/00; Патент RU 2548419 C1, 20.04.2015, B01F 11/00; Патент RU 2548424 C1, 20.04.2015, B01F 11/00; Патент RU 2548426 C1, 20.04.2015, B01F 11/00; Патент RU 2548429 C1, 20.04.2015, B01F 11/00; Патент RU 2548431 C1, 20.04.2015, B01F 11/00; Патент RU 2548432 C1, 20.04.2015, B01F 11/00; Патент RU 2548434 C1, 20.04.2015, B01F 11/00; Патент RU 2550747 C1, 10.05.2015, B28C 5/48; Патент RU 2556595 C1, 10.07.2015, B28C 5/48; Патент RU 2559989 C1, 20.08.2015, B28C 5/48; Патент RU 2560398 C1, 20.08.2015, B01F 11/00; Патент RU 2560399 C1, 20.08.2015, B01F 11/00, B28C 5/00; Патент RU 2560400 C1, 20.08.2015, B01F 11/00, B28C 5/00; Патент RU 2560401 C1, 20.08.2015, B01F 11/00, B28C 5/00), содержащие камеру смешивания с окнами загрузки и выгрузки материалов и ротор с лопастями. В нижней или в нижней и верхней частях камер смешивания по центру жестко закреплены один или два вибратора, выполненные в корпусах, с возбуждением вибрационных полей посредством нижнего или нижнего и верхнего кривошипно-шатунных механизмов. При этом корпуса вибраторов выполнены в виде металлических гофрированных оболочек с различной геометрией тел вращения.The closest analogs are vibration mixers (Patent RU 2494795 C1, 10/10/2013, B01F 11/00; Patent RU 2494796 C1, 10/10/2013, B01F 11/00; Patent RU 2494797 C1, 10/10/2013, B01F 11/00; Patent RU 2494798 C1, 10/10/2013, B01F 11/00; Patent RU 2494799 C1, 10/10/2013, B01F 11/00; Patent RU 2494800 C1, 10/10/2013, B01F 11/00; Patent RU 2494801 C1, 10/10/2013, B01F 11/00; Patent RU 2494802 C1, 10/10/2013, B01F 11/00; Patent RU 2494803 C1, 10/10/2013, B01F 11/00; Patent RU 2494804 C1, 10/10/2013, B01F 11/00; Patent RU 2494805 C1, 10.10.2013, B01F 11/00; Patent RU 2494862 C1, 10.10.2013, B01F 11/00; Patent RU 2495710 C1, 10.20.2013, B01F 11/00; Patent RU 2496562 C1, 10.27.2013, B01F 11 / 00; Patent RU 2496563 C1, 10.27.2013, B01F 11/00; Patent RU 2496564 C2, 10.27.2013, B01F 11/00; Patent RU 2496565 C2, 10.27.20 13, B01F 11/00; Patent RU 2496566 C2, 10.27.2013, B01F 11/00; Patent RU 2496567 C1, 10.27.2013, B01F 11/00; Patent RU 2496568 C1, 10.27.2013, B01F 11/00; Patent RU 2496569 C1, 10.27.2013, B01F 11/00; Patent RU 2497665 C1, 11/10/2013,
Однако основным недостатком конструкций смесителей является отсутствие обеспечения совокупностью существенных признаков данных устройств нового свойства, заключающегося в создании вибрационного поля или вибрационных полей, соответствующего или соответствующих в отдельности по форме гофрированному контуру трехмерного тела вращения, образующего в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр усеченный правильный пятиугольник.However, the main drawback of mixer designs is the lack of providing a set of essential features of these devices with a new property, which consists in creating a vibration field or vibration fields corresponding to or individually corrugated contour of a three-dimensional body of revolution, forming a truncated regular pentagon in a section of the vertical plane along the corrugation vertices .
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 двух различных по частоте вибрационных полей, каждое из которых соответствует по форме гофрированному контуру трехмерного тела вращения, образующего в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр усеченный правильный пятиугольник, с одновременной возможностью создания эффекта наложения данных вибрационных полей в центре камеры смешивания, обеспечением возможности создания множества групп совокупных двухчастотных вибрационных полей, каждое из которых соответствует спирально-винтовой форме с образованием динамизации эффекта наложения данных вибрационных полей, и с одновременным образованием в двухчастотном 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, it is realized that it is possible to create two vibrational fields of different frequency in the concrete chamber of the concrete mixture to be mixed into the mixed components, each of which corresponds in shape to a corrugated contour of a three-dimensional body of revolution, forming a truncated regular pentagon in a section of the vertical plane along the points of the corrugations, while the ability to create the effect of superimposing data of vibration fields in the center of the mixing chamber, providing the ability to create many groups of scoops full two-frequency vibrational fields, each of which corresponds to a spiral-helical form with the formation of a dynamic effect of the superposition of these vibrational fields, and with the simultaneous formation of multidirectional vibrations in the two-frequency range, completely eliminating the presence of “dead” zones in the mixing chamber, additional vibrational effects on the components being mixed, homogeneous amplitude distribution of each vibration field in the mixing chamber and high-quality intensification of the mixing process of these Components in general.
Технический результат достигается тем, что вибрационный смеситель содержит 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 гофрированных корпусах, с возбуждением колебаний посредством нижнего и верхнего кривошипно-шатунных механизмов соответственно. Внутри каждого из корпусов по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплены диски с направляющими стойками, функцией которых является создание устойчивых направленных поступательных движений штоков от поступательной пары, образованной направляющей стойкой нижней части камеры смешивания и штоком нижнего вибратора, нижнего кривошипно-шатунного механизма, и от поступательной пары, образованной направляющей стойкой верхней части камеры смешивания, направляющей стойкой привода вращения лопастей и штоком верхнего вибратора, верхнего кривошипно-шатунного механизма соответственно. Причем диски нижнего и верхнего вибраторов выполнены с цилиндрическими выступами, функцией которых является возможность вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружин, установленных с функцией свободного сжатия/разжатия в стаканах, к центрам внутренних частей которых жестко закреплены штоки, к центру внешних частей - толкатели, жестко закрепленные другим концом к внутренним частям, образующим наименьшие из гофр, корпусов, и выполненные с функцией возбуждения колебаний от наименьших из гофр корпусов вибраторов. При этом по внешним цилиндрическим частям стаканов симметрично закреплены по четыре выступа, функцией которых является передача возвратно-поступательных движений на диски, выполненных с возможностью однородного распределения вибрационных полей от наименьших из гофр корпусов к местам закрепления данных корпусов посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешних образующих гофрированных корпусов, в момент сжатия пружин до упора в резиновые прокладки, выполненных с функцией смягчения соударения выступов с дисками. Корпуса вибраторов выполнены в виде одинаковых металлических гофрированных оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр усеченные правильные пятиугольники, и выполненных с возможностью создания двух одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей, каждое из которых соответствует по форме гофрированному контуру данных тел вращения, с разнонаправленными колебаниями. Причем между корпусами нижнего и верхнего вибраторов по центру расположен пружинный вибровозбудитель, выполненный в виде пружинной группы, состоящей не менее чем из двух различного диаметра пружин, которые закреплены по диаметрам впадин, образованных на внешней поверхности металлических гофрированных оболочек группой наименьших из гофр нижнего и верхнего вибраторов, и функцией которых является создание множества групп совокупных двухчастотных 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 the vibration mixer comprises a mixing chamber with windows for loading and unloading materials, respectively, a rotor with a rotation drive, made with blades. In the center of the lower and upper parts of the mixing chamber, two are rigidly fixed: the lower and upper vibrators, made in corrugated cases, with the excitation of vibrations by means of the lower and upper crank mechanisms, respectively. Discs with guide racks are centrally fixed inside each of the housings in the center in a horizontal plane, the function of which is to create stable directed translational movements of the rods from the translational pair formed by the guide strut of the lower part of the mixing chamber and the rod of the lower vibrator, lower crank mechanism, and from the translational pairs formed by the guide rack of the upper part of the mixing chamber, the guide rack of the drive for rotating the blades and the rod of the upper vibrator, top its crank mechanism, respectively. Moreover, the disks of the lower and upper vibrators are made with cylindrical protrusions, the function of which is the possibility of inserting and fixing along the inner diameter of the springs installed with the function of free compression / expansion in the cups, the rods are rigidly fixed to the centers of the internal parts, the pushers are rigidly to the center of the external parts fixed at the other end to the internal parts forming the smallest of corrugations, cases, and made with the function of exciting vibrations from the smallest of corrugations of the vibrators. At the same time, four protrusions are symmetrically fixed along the outer cylindrical parts of the glasses, the function of which is the transfer of reciprocating movements to disks made with the possibility of uniform distribution of vibration fields from the smallest corrugations of the bodies to the fixing points of these bodies by creating uniform amplitude values of the displacements of each external point forming corrugated bodies, at the time of compression of the springs all the way into the rubber gaskets made with the function of softening the impact stupas with discs. The cases of the vibrators are made in the form of identical metal corrugated shells, which are corrugated thin-walled bodies of revolution that form truncated regular pentagons in the vertical plane section along the points of the corrugations, and are configured to create two vibrational fields of the same amplitude and different frequency, each of which corresponds to in the form of a corrugated contour of these bodies of revolution, with multidirectional vibrations. Moreover, between the bodies of the lower and upper vibrators, a spring exciter is located in the center, made in the form of a spring group consisting of at least two different diameters of springs, which are fixed by the diameters of the depressions formed on the outer surface of the metal corrugated shells by the group of the smallest of the corrugations of the lower and upper vibrators , and whose function is to create many groups of cumulative two-frequency vibrational fields, each of which corresponds to a spiral-helical shape of the central springs 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 bodies of the 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. Вибрационный смеситель содержит камеру 1 смешивания с окнами загрузки 2 и выгрузки 3 материалов соответственно, ротор 4 с приводом 5 вращения, выполненный с лопастями 6, 7, 8. В нижней и верхней частях камеры 1 смешивания по центру жестко закреплены два: нижний 9 и верхний 10 вибраторы, выполненные в гофрированных корпусах 11, 12, с возбуждением колебаний посредством нижнего 13 и верхнего 14 кривошипно-шатунных механизмов соответственно и с функцией создания эффекта наложения вибрационных полей в центре камеры смешивания от нижнего 9 и верхнего 10 вибраторов соответственно. Внутри каждого из корпусов 11, 12 по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплены диски 15, 16 с направляющими стойками 17, 18, функцией которых является создание устойчивых направленных поступательных движений штоков 19, 20 от поступательной пары, образованной направляющей стойкой 21 нижней части камеры 1 смешивания и штоком 19 нижнего 9 вибратора, нижнего 13 кривошипно-шатунного механизма, и от поступательной пары, образованной направляющей стойкой 22 верхней части камеры 1 смешивания, направляющей стойкой 23 привода 5 вращения лопастей и штоком 20 верхнего 10 вибратора, верхнего 14 кривошипно-шатунного механизма соответственно. Причем диски 15, 16 нижнего 9 и верхнего 10 вибраторов выполнены с цилиндрическими выступами 24, 25, функцией которых является возможность вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружин 26, 27, установленных с функцией свободного сжатия/разжатия в стаканах 28, 29, к центрам внутренних частей которых жестко закреплены штоки 19, 20, к центру внешних частей - толкатели 30, 31, жестко закрепленные другим концом к внутренним частям, образующим наименьшие из гофр, корпусов 11, 12, и выполненные с функцией возбуждения колебаний от наименьших из гофр корпусов 11, 12 вибраторов 9, 10. При этом по внешним цилиндрическим частям стаканов 28, 29 симметрично закреплены по четыре выступа 32, 33, функцией которых является передача возвратно-поступательных движений на диски 15, 16, выполненных с возможностью однородного распределения вибрационных полей от наименьших из гофр корпусов 11, 12 к местам закрепления данных корпусов 11, 12 посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешних образующих корпусов 11, 12, в момент сжатия пружин 26, 27 до упора в резиновые прокладки 34, 35, выполненных с функцией смягчения соударения выступов 32, 33 с дисками 15, 16. Корпуса 11, 12 вибраторов 9, 10 выполнены в виде одинаковых металлических гофрированных оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр усеченные правильные пятиугольники, и выполненных с возможностью создания двух одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей, каждое из которых соответствует по форме гофрированному контуру данных тел вращения, с разнонаправленными колебаниями. Причем между корпусами 11, 12 нижнего 9 и верхнего 10 вибраторов по центру расположен пружинный вибровозбудитель 36, выполненный в виде пружинной группы, состоящей не менее чем из двух различного диаметра пружин, которые закреплены по диаметрам впадин, образованных на внешней поверхности металлических гофрированных оболочек группой наименьших из гофр нижнего 11 и верхнего 12 корпусов вибраторов 9, 10, и функцией которых является создание множества групп совокупных двухчастотных 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 invention is illustrated by drawings: in FIG. 1 shows a diagram of a vibration mixer; in FIG. 2 is an enlarged diagram of a lower vibrator of a vibration mixer; in FIG. 3 is an enlarged diagram of an upper vibrator of a vibration mixer; in FIG. 4 is an enlarged installation diagram of a spring exciter mounted between the upper and lower bodies of the vibrators. 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. Толкатели 30, 31 через стаканы 28, 29 пружин 26, 27 и штоки 19, 20 посредством нижнего 13 и верхнего 14 кривошипно-шатунных механизмов совершают возвратно-поступательные движения, тем самым возбуждая колебания части корпусов 11, 12, образующих наименьшую из гофр металлической гофрированной оболочки. При этом в момент сжатия пружин 26, 27 до упора в резиновые прокладки 34, 35 дисков 15, 16 выступы 32, 33 передают возвратно-поступательное движение на диски 15, 16, которые тем самым дополнительно возбуждают колебания средней части корпусов 11, 12 и создают однородное распределение амплитудных значений перемещений каждой точки внешних образующих металлических гофрированных оболочек. Причем пружинный вибровозбудитель 36, расположенный по центру между корпусами 11, 12 нижнего 9 и верхнего 10 вибраторов, посредством группы пружин создает дополнительные вибрационные воздействия на смешиваемые компоненты от верхнего 12 и нижнего 11 корпусов вибраторов 9, 10 соответственно. По истечении заданного времени привод 5 ротора 4 и приводы кривошипно-шатунных механизмов 13, 14 отключаются и готовая бетонная смесь через окно 3 корпуса 1 смесителя выгружается.The device operates as follows: first, the components of the concrete mixture, the composition of which is preliminarily selected, are loaded through the
В целом устройство обеспечивает реализацию возможности создания по всему объему камеры смесителя на смешиваемые компоненты бетонной смеси двух различных по частоте вибрационных полей, каждое из которых соответствует по форме гофрированному контуру трехмерного тела вращения, образующего в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр усеченный правильный пятиугольник, с одновременной возможностью создания эффекта наложения данных вибрационных полей в центре камеры смешивания, обеспечением возможности создания множества групп совокупных двухчастотных вибрационных полей, каждое из которых соответствует спирально-винтовой форме с образованием динамизации эффекта наложения данных вибрационных полей, и с одновременным образованием в двухчастотном 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 усеченные правильные пятиугольники, и выполненных с возможностью создания двух одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей, каждое из которых соответствует 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 каждый из которых включает: толкатель, стакан с выступами, пружину, шток кривошипно-шатунного механизма и диск с резиновыми прокладками, обеспечивает возможность создания эффекта наложения данных вибрационных полей в центре камеры смешивания с одновременным образованием в двухчастотном диапазоне разнонаправленных колебаний и созданием возможности посредством пружинного вибровозбудителя множества групп совокупных двухчастотных 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 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 realization of the possibility of creating throughout the entire volume of the mixer chamber onto the mixed components of the concrete mixture two vibrational fields of different frequency, each of which corresponds in shape to the corrugated contour of a three-dimensional body of revolution, forming a truncated regular pentagon in a section of the vertical plane along the corrugation vertices, with the simultaneous possibility of creating the effect of superimposing data of vibration fields in the center of the mixing chamber, providing the possibility of creating multiple gr PP of the total two-frequency vibrational fields, each of which corresponds to a spiral-helical form with the formation of a dynamic effect of the superposition of these vibrational fields, and with the simultaneous formation of multidirectional oscillations in the two-frequency range, completely eliminating the presence of “dead” zones in the mixing chamber, additional vibrational effects on the components to be mixed homogeneous amplitude distribution of each vibration field in the mixing chamber and high-quality intensification of the mixing process tion 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 truncated regular pentagons in the vertical plane section along the points of the corrugations, and made with the possibility of creating two identical in amplitude and vibration frequency fields of different frequencies, each of which corresponds in shape to the corrugated contour of these bodies of revolution, with multidirectional vibrations, allow, on the one hand, to make it possible to create a vibration effect throughout the entire volume of the mixer chamber on the mixed components of the concrete mixture, which completely eliminates the presence of “dead” zones in the mixing chamber, and on the other hand, exclude vibration effects on the vibrator drives, maximally protect the bearing assemblies of the vibrator drive from getting small ones particles of mixed materials, as well as realize the possibility of the complete transfer of “useful” vibrational effects to the processed material. Secondly, the implementation of the design of the mixer of two vibrators, between which a spring exciter is installed in the center and each of which includes: a pusher, a glass with protrusions, a spring, a rod of the crank mechanism and a disk with rubber gaskets, makes it possible to create the effect of superimposing these vibration fields in the center of the mixing chamber with the simultaneous formation of multidirectional oscillations in the two-frequency range and the creation of the possibility by means of a spring vibration exciter of many groups with total two-frequency vibration fields, each of which corresponds to the spiral-helical shape of the central springs 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 the uniform amplitude values of the displacements of each point of the external generatrix of the metal corrugated shells, thereby allowing for a uniform distribution of vibration field in the mixing chamber, allows to implement a qualitative intensification of the process of mixing the components of the mixture during multi-frequency vibrations, which consists in simultaneously influencing the concrete mixture with vibrations of two or more frequencies and allowing, when superimposed on each other vibration curves, to increase the speed of the particles of the mixture, which, in turn, improves vibration efficiency. Multi-frequency vibration, based on the fact that each grain size corresponds to its own vibration frequency, can be considered as a means of influencing the largest number of grains, i.e. the intensity of multi-frequency vibrations is higher than the intensity of each of its constituent vibrations, thereby reducing the mixing cycle of concrete mixtures. And, thirdly, the design of the mixer 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.
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 decision 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.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015157004A RU2615655C1 (en) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Vibration mixer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015157004A RU2615655C1 (en) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Vibration mixer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2615655C1 true RU2615655C1 (en) | 2017-04-06 |
Family
ID=58505875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015157004A RU2615655C1 (en) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Vibration mixer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2615655C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1199622A1 (en) * | 1982-12-07 | 1985-12-23 | Центральный Научно-Исследовательский,Экспериментальный И Проектный Институт По Сельскому Строительству | Concrete mixer |
RU2044643C1 (en) * | 1992-08-24 | 1995-09-27 | Серга Георгий Васильевич | Concrete mixer |
RU2376913C1 (en) * | 2008-07-14 | 2009-12-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет | Mixer of loose materials |
CN204585557U (en) * | 2015-05-06 | 2015-08-26 | 李远居 | A kind of Vibreting concrete mixer |
RU2572259C1 (en) * | 2014-10-28 | 2016-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального "Кубанский государственный аграрный университет" | Concrete mixing machine |
-
2015
- 2015-12-29 RU RU2015157004A patent/RU2615655C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1199622A1 (en) * | 1982-12-07 | 1985-12-23 | Центральный Научно-Исследовательский,Экспериментальный И Проектный Институт По Сельскому Строительству | Concrete mixer |
RU2044643C1 (en) * | 1992-08-24 | 1995-09-27 | Серга Георгий Васильевич | Concrete mixer |
RU2376913C1 (en) * | 2008-07-14 | 2009-12-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет | Mixer of loose materials |
RU2572259C1 (en) * | 2014-10-28 | 2016-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального "Кубанский государственный аграрный университет" | Concrete mixing machine |
CN204585557U (en) * | 2015-05-06 | 2015-08-26 | 李远居 | A kind of Vibreting concrete mixer |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
RU 2511208 C1, (10.04.2014. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2515838C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2550747C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2613406C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2616056C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2513932C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2533791C2 (en) | Vibration mixer | |
RU2615650C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2616026C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2668251C2 (en) | Vibration mixer | |
RU2615658C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2629074C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2615655C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2673281C2 (en) | Vibration mixer | |
RU2615653C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2616057C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2615649C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2548432C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2615659C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2560399C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2670223C2 (en) | Vibration mixer | |
RU2668443C2 (en) | Vibration mixer | |
RU2619614C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2626644C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2670227C2 (en) | Vibration mixer | |
RU2666868C1 (en) | Vibrating mixer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171230 |