RU2758515C1 - Differential mixer - Google Patents

Differential mixer Download PDF

Info

Publication number
RU2758515C1
RU2758515C1 RU2020127820A RU2020127820A RU2758515C1 RU 2758515 C1 RU2758515 C1 RU 2758515C1 RU 2020127820 A RU2020127820 A RU 2020127820A RU 2020127820 A RU2020127820 A RU 2020127820A RU 2758515 C1 RU2758515 C1 RU 2758515C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hinges
geometric axes
drum
driving crank
axes
Prior art date
Application number
RU2020127820A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Петрович Мудров
Геннадий Васильевич Пикмуллин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ)
Priority to RU2020127820A priority Critical patent/RU2758515C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758515C1 publication Critical patent/RU2758515C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F29/00—Mixers with rotating receptacles
    • B01F29/60—Mixers with rotating receptacles rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. drum mixers
    • B01F29/63—Mixers with rotating receptacles rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. drum mixers with fixed bars, i.e. stationary, or fixed on the receptacle

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

FIELD: mixing.
SUBSTANCE: invention relates to apparatuses for mixing bulk materials and can be used in production of compound feeds, chemical, building, and food industries. A differential mixer for mixing bulk materials, containing a mixing drum container 2, equipped with trunnions, wherein, by means of one of the trunnions, said container is hingedly connected with a connecting rod 3 hingedly connected with a driving crank 4 hingedly connected with a drive 7, and by means of another trunnion, the drum container 2 is hingedly connected with a driving crank 1 hingedly connected with a drive 6, wherein the axes of the supports of the cranks are located on a single straight line, and the mixing drum container 2 is capable of performing spatial uneven, adjustable during operation, movement by means of the two driving cranks, satisfying the ratio
Figure 00000009
,
and the conditions of l 1 = l 3; l 2 = l 4; α1 = α3; α2 = α4, wherein l 1 is the shortest distance between the geometric axes of the hinges of the driving crank 1; l 2 is the shortest distance between the axes of the trunnions of the drum 2; l 3 is the shortest distance between the geometric axes of the hinges of the connecting rod 3; l 4 is the shortest distance between the geometric axes of the hinges of the driving crank 4; α1 is the angle of crossing of the geometric axes of the hinges of the driving crank 1; α2 is the angle of crossing of the geometric axes of the trunnions of the drum 2; α3 is the angle of crossing of the geometric axes of the hinges of the connecting rod 3; α4 is the angle of crossing of the geometric axes of the hinges of the driving crank 4.
EFFECT: proposed structure provides a possibility of increasing the manufacturability and assemblability of the mixer, intensifying the mixing process, increasing the homogeneity of the mixture.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для смешивания сыпучих материалов и может быть использовано в производстве комбикормов, химической, строительной, пищевой промышленности.The invention relates to a device for mixing bulk materials and can be used in the production of animal feed, chemical, construction, food industries.

Известны смесители, у которых смесительная емкость совершает сложное движение в пространстве с переменной скоростью, в результате чего происходит активное смешение компонентов под действием инерционных сил [1, 2]. Для создания такого движения применяются пространственные шарнирно-рычажные механизмы с вращательными парами как базовые механизмы смесителей [3, 4]. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, является смеситель со смесительной емкостью-барабаном, совершающей сложное движение в пространстве за счет того, что она установлена на двух одинаковых кривошипах [5]. У этих кривошипов угол скрещивания α геометрических осей шарниров и кратчайшее расстояние

Figure 00000001
между ними, с углом скрещивания β геометрических осей цапф барабана и опор кривошипов, а также кратчайшего расстояния
Figure 00000002
, находятся в зависимостиKnown mixers, in which the mixing tank makes a complex movement in space with variable speed, resulting in active mixing of components under the action of inertial forces [1, 2]. To create such a movement, spatial linkage mechanisms with rotary pairs are used as the basic mechanisms of mixers [3, 4]. The closest in technical essence to the proposed invention is a mixer with a mixing tank-drum, performing a complex movement in space due to the fact that it is installed on two identical cranks [5]. These cranks have a crossing angle α of the geometric axes of the hinges and the shortest distance
Figure 00000001
between them, with the crossing angle β of the geometric axes of the drum trunnions and the crank supports, as well as the shortest distance
Figure 00000002
, are dependent

Figure 00000003
Figure 00000003

Смеситель, принятый за прототип, имеет следующие недостатки: характер и закон движения барабана в нем нельзя изменить без смены кривошипов; для приведения в движение барабан должен быть установлен в определенное положение, иначе при пуске, за счет резкого изменения положения и его скорости возникают пиковые динамические нагрузки на кривошипы, узлы и привод смесителя, что может привести к выходу их из строя; конструкция станины смесителя, где геометрические оси опор кривошипов скрещены под углом β и расположены на кратчайшем расстоянии

Figure 00000004
не совсем удобна для точного исполнения, что ведет к увеличению затрат на изготовление и сборку смесителя.The mixer, taken as a prototype, has the following disadvantages: the nature and law of motion of the drum in it cannot be changed without changing the cranks; to set in motion, the drum must be installed in a certain position, otherwise, during start-up, due to a sharp change in position and its speed, peak dynamic loads arise on the cranks, units and the mixer drive, which can lead to their failure; mixer bed design, where the geometric axes of the crank supports are crossed at an angle β and are located at the shortest distance
Figure 00000004
not very convenient for precise execution, which leads to an increase in the costs of manufacturing and assembling the mixer.

Технический результат - повышение технологичности, интенсификация процесса смешения, осуществление вариации закона и характера движения барабана без переналадки конструкции смесителя и его остановки, увеличение однородности смеси.The technical result is an increase in manufacturability, an intensification of the mixing process, the implementation of the variation of the law and the nature of the movement of the drum without changing the design of the mixer and stopping it, increasing the homogeneity of the mixture.

Указанный технический результат достигается тем, что базовый механизм смесителя преобразовывается в пространственный дифференциальный механизм, введением в конструкцию второго ведущего кривошипа, угол скрещивания геометрических осей его шарниров и кратчайшее расстояние между ними равны соответствующим параметрам геометрических осей цапф барабана, такая конструкция дополнительного кривошипа позволяет расположить опоры ведущих кривошипов соосно и оснастить эти кривошипы отдельными приводами, что позволит упростить изготовление станины смесителя, его сборку и повысить их точность. Установка привода на каждый из двух кривошипов даст возможность управлять законом и характером движения барабана и, при необходимости, их корректировать в процессе смешения, причем введение второго ведущего кривошипа с углом скрещивания геометрических осей шарниров и кратчайшим расстоянием между ними такими же, как для геометрических осей цапф барабана, позволило изменить конструкцию станины так, что оси опор кривошипов теперь расположены на одной прямой, что упрощает изготовление и сборку смесителя, при этом использование двух отдельных приводов кривошипов дает возможность изменять режим смешения без остановки и переналадки смесителя, кроме того, конструкция смесителя позволит интенсифицировать процесс смешения за счет более сложного характера движения барабана, также пуск его в работу может производиться при любом положении смесительной емкости.The specified technical result is achieved by the fact that the basic mechanism of the mixer is converted into a spatial differential mechanism by introducing a second driving crank into the design, the angle of intersection of the geometric axes of its hinges and the shortest distance between them are equal to the corresponding parameters of the geometric axes of the drum trunnions, such a design of the additional crank allows the support of the leading cranks coaxially and equip these cranks with separate drives, which will simplify the manufacture of the mixer frame, its assembly and increase their accuracy. Installing a drive on each of the two cranks will make it possible to control the law and nature of the drum movement and, if necessary, correct them in the mixing process, and the introduction of a second leading crank with the angle of intersection of the geometric axes of the hinges and the shortest distance between them is the same as for the geometric axes of the pins drum, made it possible to change the design of the frame so that the axes of the crank supports are now located on one straight line, which simplifies the manufacture and assembly of the mixer, while the use of two separate crank drives makes it possible to change the mixing mode without stopping and changing the mixer, in addition, the mixer design will intensify the mixing process due to the more complex nature of the movement of the drum, it can also be put into operation at any position of the mixing tank.

Смеситель дифференциальный поясняется изображением, приведенным на чертеже - схема смесителя, общий вид.The differential mixer is illustrated by the image shown in the drawing - mixer diagram, general view.

Смеситель дифференциальный состоит из смесительной емкости-барабана 2, установленной шарнирно на пространственных кривошипе 1 и шатуне 3, который так же шарнирно связан со вторым кривошипом 4. Оси опор ведущих кривошипов лежат на одной прямой. Ведущие кривошипы приводятся в движение отдельными приводами 6 и 7. Для работоспособности смесителя, должно выполняться соотношение:The differential mixer consists of a mixing tank-drum 2, pivotally mounted on a spatial crank 1 and a connecting rod 3, which is also pivotally connected to the second crank 4. The axes of the bearings of the driving cranks lie on one straight line. The leading cranks are driven by separate drives 6 and 7. For the mixer to work, the following ratio must be met:

Figure 00000005
,
Figure 00000005
,

и условия and conditions

l 1 = l 3 ; l 2 = l 4 ; α 1 = α 3 ; α 2 = α 4 , l 1 = l 3 ; l 2 = l 4 ; α 1 = α 3 ; α 2 = α 4 ,

где where

l 1 – кратчайшее расстояние между геометрическими осями шарниров ведущего кривошипа 1; l 1 - the shortest distance between the geometric axes of the hinges of the driving crank 1;

l 2 – кратчайшее расстояние между осями цапф барабана 2; l 2 - the shortest distance between the axes of the pins of the drum 2;

l 3 – кратчайшее расстояние между геометрическими осями шарниров шатуна 3; l 3 - the shortest distance between the geometric axes of the joints of the connecting rod 3;

l 4 – кратчайшее расстояние между геометрическими осями шарниров ведущего кривошипа 4; l 4 - the shortest distance between the geometric axes of the hinges of the driving crank 4;

α 1 – угол скрещивания геометрических осей шарниров ведущего кривошипа 1; α 1 - the angle of intersection of the geometric axes of the hinges of the driving crank 1;

α 2 – угол скрещивания геометрических осей цапф барабана 2; α 2 - the angle of intersection of the geometric axes of the pins of the drum 2;

α 3 – угол скрещивания геометрических осей шарниров шатуна 3; α 3 - the angle of intersection of the geometric axes of the hinges of the connecting rod 3;

α 4 – угол скрещивания геометрических осей шарниров ведущего кривошипа 4. α 4 - the angle of intersection of the geometric axes of the hinges of the driving crank 4.

Смеситель действует следующим образом. Для приведения в движение барабана 2 включаются в работу либо оба привода, либо один из них. Движение от привода передается ведущему кривошипу 1 или 4. Если работает один привод 6, а второй с закрепленным на его валу кривошипом заторможен, то движение барабана такое же, как у прототипа. Если работает только привод 7, а второй - заторможен, то движение барабана идентично «пьяной бочке», но с переменной скоростью. Если же работают оба привода, то движение барабану передается через ведущие 1, 4 кривошипы и шатун 3. Барабан в результате совершает сложное неравномерное движение в пространстве [6].The mixer operates as follows. To drive the drum 2, either both drives or one of them are included in the work. The movement from the drive is transmitted to the driving crank 1 or 4. If one drive 6 is operating, and the second with a crank fixed to its shaft is braked, then the movement of the drum is the same as that of the prototype. If only drive 7 works, and the second is inhibited, then the movement of the drum is identical to the "drunken barrel", but with variable speed. If both drives work, then the movement is transmitted to the drum through the driving cranks 1, 4 and the connecting rod 3. The drum, as a result, makes a complex uneven movement in space [6].

Предлагаемая конструкция позволит увеличить технологичность изготовления и сборки смесителя, интенсифицировать процесс смешения, повысить однородность смеси.The proposed design will increase the manufacturability of manufacturing and assembly of the mixer, intensify the mixing process, and increase the homogeneity of the mixture.

Список использованной литературыList of used literature

1. Макаров, Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов. М.: Машиностроение, 1973-216 с.1. Makarov, Yu.I. Apparatus for mixing bulk materials. Moscow: Mechanical Engineering, 1973-216 p.

2. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. Польша, 1971. Пер. с польск. под ред. Щупляка И.А. Л.: Химия, 1975 - 384 с.2. Strenk F. Stirring and apparatus with stirrers. Poland, 1971. Per. from Polish ed. Shchuplyaka I.A. L .: Chemistry, 1975 - 384 p.

3. Мудров, П.Г. Пространственные механизмы с вращательными парами/ П.Г. Мудров, Изд-во Казанского университета, Казань, 1976. 264 с.3. Mudrov, P.G. Spatial mechanisms with rotational pairs / P.G. Mudrov, Kazan University Publishing House, Kazan, 1976.264 p.

4. Мудров, А.Г. Пространственные механизмы с особой структурой / А.Г. Мудров. - РИЦ «Школа», Казань, 2003. - 300 с.4. Mudrov, A.G. Spatial mechanisms with a special structure / A.G. Mudrov. - RIC "School", Kazan, 2003. - 300 p.

5. Авторское свидетельство №755577 (СССР), Б.И. №30, 1980.5. Copyright certificate No. 755577 (USSR), B.I. No. 30, 1980.

6. Мудров, А.П. Использование пространственных пяти- и шестизвенных дифференциальных механизмов в смесительной технике/ 100 лет механизму Беннетта// Сборник материалов международной конференции по ТММ. Казань, 2003.6. Mudrov, A.P. The use of spatial five- and six-link differential mechanisms in mixing technology / 100 years of Bennett's mechanism // Proceedings of the international conference on TMM. Kazan, 2003.

Claims (13)

Смеситель дифференциальный для смешивания сыпучих материалов, содержащий смесительную емкость-барабан 2, снабженную цапфами, ведущий кривошип 1 с шарнирами, соединенный с приводом 6, ведущий кривошип 4 с шарнирами, соединенный с приводом 7, и шатун 3 с шарнирами, при этом одна из цапф емкости-барабана 2 связана с одним из шарниров шатуна 3, который посредством своего другого шарнира соединен с одним из шарниров ведущего кривошипа 4, который посредством своего другого шарнира соединен с приводом 7, при этом посредством другой цапфы емкость-барабан 2 связана с одним из шарниров ведущего кривошипа 1, который посредством своего другого шарнира соединен с приводом 6, оси опор кривошипов расположены на одной прямой, а смесительная емкость-барабан 2 имеет возможность совершения пространственного неравномерного, регулируемого движения посредством двух ведущих кривошипов 1, 4 с соблюдением соотношения A differential mixer for mixing bulk materials, containing a mixing tank-drum 2, equipped with trunnions, a driving crank 1 with hinges connected to a drive 6, a driving crank 4 with hinges connected to a drive 7, and a connecting rod 3 with hinges, with one of the pins the container-drum 2 is connected to one of the hinges of the connecting rod 3, which is connected by its other hinge to one of the hinges of the driving crank 4, which is connected to the drive 7 by its other hinge, while the container-drum 2 is connected to one of the hinges by means of the other pivot the driving crank 1, which is connected to the drive 6 through its other hinge, the axes of the crank supports are located on one straight line, and the mixing tank-drum 2 has the ability to perform spatial uneven, controlled movement by means of two driving cranks 1, 4 in compliance with the ratio
Figure 00000006
,
Figure 00000006
, и условия and conditions l 1 = l 3; l 2 = l 4; α1 = α3; α2 = α4, l 1 = l 3 ; l 2 = l 4 ; α 1 = α 3 ; α 2 = α 4 , где where l 1 - кратчайшее расстояние между геометрическими осями шарниров ведущего кривошипа 1; l 1 - the shortest distance between the geometric axes of the hinges of the driving crank 1; l 2 - кратчайшее расстояние между осями цапф барабана 2; l 2 - the shortest distance between the axes of the pins of the drum 2; l 3 - кратчайшее расстояние между геометрическими осями шарниров шатуна 3; l 3 - the shortest distance between the geometric axes of the joints of the connecting rod 3; l 4 - кратчайшее расстояние между геометрическими осями шарниров ведущего кривошипа 4; l 4 - the shortest distance between the geometric axes of the hinges of the driving crank 4; α1 - угол скрещивания геометрических осей шарниров ведущего кривошипа 1;α 1 - the angle of intersection of the geometric axes of the hinges of the driving crank 1; α2 - угол скрещивания геометрических осей цапф барабана 2;α 2 - the angle of intersection of the geometric axes of the trunnions of the drum 2; α3 - угол скрещивания геометрических осей шарниров шатуна 3;α 3 - the angle of intersection of the geometric axes of the hinges of the connecting rod 3; α4 - угол скрещивания геометрических осей шарниров ведущего кривошипа 4.α 4 - the angle of crossing of the geometric axes of the hinges of the driving crank 4.
RU2020127820A 2020-08-19 2020-08-19 Differential mixer RU2758515C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020127820A RU2758515C1 (en) 2020-08-19 2020-08-19 Differential mixer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020127820A RU2758515C1 (en) 2020-08-19 2020-08-19 Differential mixer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2758515C1 true RU2758515C1 (en) 2021-10-29

Family

ID=78466558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020127820A RU2758515C1 (en) 2020-08-19 2020-08-19 Differential mixer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758515C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812926C1 (en) * 2023-10-25 2024-02-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) Space mixer

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3181841A (en) * 1962-08-09 1965-05-04 Boehm Josef Agitating mixer
SU755577A1 (en) * 1978-06-27 1980-08-25 Kazak Znak Pocheta Selskokhoz Stirrer
SU797878A1 (en) * 1979-03-12 1981-01-25 Казанский Ордена "Знак Почета"Сельскохозяйственный Институт Им. M.Горького Mixer
SU812535A1 (en) * 1979-03-12 1981-03-15 Казанский Ордена "Знак Почета"Сельскохозяйственный Институт Им.M.Горького Apparatus for tumbling parts
DE4215637A1 (en) * 1992-05-12 1993-11-18 Doman Michael Shaking of liq., paste or bulk medium
WO2014188076A1 (en) * 2013-05-22 2014-11-27 Promector Oy Method for using a swing-type mixing device and a mixing device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3181841A (en) * 1962-08-09 1965-05-04 Boehm Josef Agitating mixer
SU755577A1 (en) * 1978-06-27 1980-08-25 Kazak Znak Pocheta Selskokhoz Stirrer
SU797878A1 (en) * 1979-03-12 1981-01-25 Казанский Ордена "Знак Почета"Сельскохозяйственный Институт Им. M.Горького Mixer
SU812535A1 (en) * 1979-03-12 1981-03-15 Казанский Ордена "Знак Почета"Сельскохозяйственный Институт Им.M.Горького Apparatus for tumbling parts
DE4215637A1 (en) * 1992-05-12 1993-11-18 Doman Michael Shaking of liq., paste or bulk medium
WO2014188076A1 (en) * 2013-05-22 2014-11-27 Promector Oy Method for using a swing-type mixing device and a mixing device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812926C1 (en) * 2023-10-25 2024-02-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) Space mixer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2758515C1 (en) Differential mixer
CN209696772U (en) A kind of blender that agitating shaft waves
WO2016084153A1 (en) Device for bacterial examination
CN110339774A (en) A kind of U-shaped coupling emulsifying systems
RU2755685C1 (en) Mixer for bulk materials
SU797878A1 (en) Mixer
SU755577A1 (en) Stirrer
RU2813522C2 (en) Device for barrel grinding of parts
SU895485A2 (en) Mixer
SU887201A1 (en) Mixer
JP2762272B2 (en) Stirring and mixing equipment
RU2412752C1 (en) Mixer unit
RU2779980C2 (en) Mixing device with irregular movement of working body
RU2727955C1 (en) Mixing device with intermittent movement of working member
RU2819969C1 (en) Vibrating extractor
SU1057091A1 (en) Mixer
SU631187A1 (en) Apparatus for obtaining
RU2633586C1 (en) Mixer for viscous liquids
RU2067535C1 (en) Stirring device
DE2735102A1 (en) Stirring and mixing system - with contra:rotating paddle drive shafts linked by planetary gearing
CN219445595U (en) Mixing drum with novel driving device
CN220143210U (en) Medicinal three-dimensional mixer
JP3018283U (en) 2-axis mixer
RU2311223C2 (en) Planet mixer
JP3054133U (en) Stirring device for fluid in can using air source