RU80358U1

RU80358U1 - ROTARY-VIBRATION MIXER WITH MAGNETOSTRICTION CONVERTER OF LAMINATE TYPE

Info

Publication number: RU80358U1
Application number: RU2008104482/22U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Викторович Лобанов; Игорь Михайлович Ефремов
Priority date: 2008-02-05
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2009-02-10

Abstract

Полезная модель относится к смесителям периодического действия и может быть использована в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства полидисперсных материалов. Технический результат данной полезной модели заключается в повышении производительности смесителя, снижение энергоемкости процесса смешивания, снижение вибрационного воздействия, так же других факторов, влияющих на износ подшипниковых узлов. Заявленный технический результат достигается тем, что роторно-вибрационный смеситель с магнитострикционным преобразователем пластинчатого типа, содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, выполненный в виде сильфона с излучающей пластиной, жестко закреплен в середине камеры смешивания. Вибратор имеет магнитострикционный пакет пластинчатого типа, состоящий из набора пластинок чистого никеля, которые под действием магнитных сил подводимого переменного электрического тока изменяют свою длину. С помощью магнитострикционного пакета сильфон возбуждает высокочастотные колебания частиц в горизонтальном направлении, а излучающая пластина - в вертикальном направлении. В смесителе имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством изменения частоты переменного тока, подаваемого на обмотку магнитострикционного преобразователя.The utility model relates to batch mixers and can be used in the construction materials industry, in construction and other areas of the construction industry for the production of polydisperse materials. The technical result of this utility model is to increase the performance of the mixer, reducing the energy intensity of the mixing process, reducing vibration effects, as well as other factors affecting the wear of bearing assemblies. The claimed technical result is achieved in that a rotary-vibration mixer with a plate-type magnetostrictive transducer, comprising a mixing chamber, a rotor with a rotary drive made with blades, a vibrator made in the form of a bellows with a radiating plate, is rigidly fixed in the middle of the mixing chamber. The vibrator has a plate-type magnetostrictive package consisting of a set of pure nickel plates, which change their length under the influence of magnetic forces of the supplied alternating electric current. Using a magnetostrictive package, the bellows excites high-frequency particle vibrations in the horizontal direction, and the radiating plate in the vertical direction. The mixer has the ability to adjust the intensity of the vibration by changing the frequency of the alternating current supplied to the magnetostrictive transducer winding.

Description

Полезная модель относится к смесителям периодического действия и может быть использована в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства полидисперсных материалов.The utility model relates to batch mixers and can be used in the construction materials industry, in construction and other areas of the construction industry for the production of polydisperse materials.

Известен смеситель принудительного перемешивания, содержащий установленный в цилиндрической чаше ротор с лопастями, соединенный с размещенным в стакане приводом его вращения в виде зубчатой передачи, ведущая шестерня которой закреплена на вертикальном валу посредством подшипников эксцентрично, а ведомая выполнена с внутренним зацеплением, вертикальный вал снабжен дебалансом в виде маховика с кольцевой канавкой и размещенными в ней шарами (Королев К.М. Производство бетонной смеси и раствора. М.: Высшая школа, 1973, с.156-161, рис.107.).A known forced-mixing mixer, comprising a rotor with blades mounted in a cylindrical bowl, connected to a rotational drive placed in the glass in the form of a gear transmission, the drive gear of which is mounted on the vertical shaft by bearings eccentrically, and the driven gear is made with internal gearing, the vertical shaft is equipped with an unbalance in in the form of a flywheel with an annular groove and balls placed in it (Korolev K.M. Production of concrete mix and mortar. M: Higher school, 1973, p. 156-161, Fig. 107.).

Известен так же растворосмеситель СВ-79, содержащий установленный в цилиндрической чаше ротор с лопастями, соединенный с приводом его вращения (Королев К.М. Производство бетонной смеси и раствора. М.: Высшая школа, 1973, с.156-161, рис.107.).The SV-79 mortar mixer is also known, which contains a rotor with blades mounted in a cylindrical bowl and connected to its rotation drive (Korolev K.M. Production of concrete mix and mortar. M: Higher school, 1973, p. 156-161, fig. 107.).

К недостаткам известных смесителей относятся невысокая производительность, большая энергоемкость процесса, низкая надежность несущих элементов деталей привода ротора, нестабильность процесса.The disadvantages of the known mixers include low productivity, high energy intensity of the process, low reliability of the load-bearing elements of the rotor drive parts, process instability.

Наиболее близким к предлагаемому является роторный смеситель периодического действия, содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, установленными под углом 45° к его радиусу, и вибратор с кинематическим возбуждением колебаний, консольно установленный по оси камеры смешивания, коаксиально лопастям ротора, причем вибратор выполнен в виде полого цилиндра с ребрами по наружной поверхности и установлен на коленчатом валу с помощью сферических подшипников (Патент SU 1301476 А1, 17.04.1985, В01F 11/00).Closest to the proposed one is a batch rotary mixer containing a mixing chamber, a rotor with a rotary drive, made with blades mounted at an angle of 45 ° to its radius, and a vibrator with kinematic excitation of vibrations, cantilever mounted along the axis of the mixing chamber, coaxial to the rotor blades, moreover, the vibrator is made in the form of a hollow cylinder with ribs on the outer surface and mounted on the crankshaft using spherical bearings (Patent SU 1301476 A1, 04.17.1985, B01F 11/00).

К недостаткам известной конструкции относятся невысокая производительность, значительные энергозатраты на вращение ротора и дополнительные энергозатраты на вращение вибратора, а так же очень высокий процент износа подшипниковых узлов.The disadvantages of the known design include low productivity, significant energy consumption for rotation of the rotor and additional energy consumption for rotation of the vibrator, as well as a very high percentage of wear of the bearing assemblies.

Технический результат данной полезной модели заключается в повышении производительности смесителя, снижение энергоемкости процесса смешивания, снижение вибрационного воздействия, так же других факторов, влияющих на износ подшипниковых узлов.The technical result of this utility model is to increase the performance of the mixer, reducing the energy intensity of the mixing process, reducing vibration effects, as well as other factors affecting the wear of bearing assemblies.

Заявленный технический результат достигается тем, что роторно-вибрационный смеситель с магнитострикционным преобразователем пластинчатого типа, содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, выполненный в виде сильфона с излучающей пластиной, жестко закреплен в середине камеры смешивания. Вибратор имеет магнитострикционный пакет пластинчатого типа, состоящий из набора пластинок чистого никеля, которые под действием магнитных сил подводимого переменного электрического тока изменяют свою длину. С помощью магнитострикционного пакета сильфон возбуждает высокочастотные колебания частиц в горизонтальном направлении, а излучающая The claimed technical result is achieved in that the rotary-vibration mixer with a plate-type magnetostrictive transducer, comprising a mixing chamber, a rotor with a rotary drive, made with blades, a vibrator made in the form of a bellows with a radiating plate, is rigidly fixed in the middle of the mixing chamber. The vibrator has a plate-type magnetostrictive package consisting of a set of pure nickel plates, which change their length under the influence of magnetic forces of the supplied alternating electric current. Using a magnetostrictive package, the bellows excites high-frequency oscillations of particles in the horizontal direction, and the radiating

пластина - в вертикальном направлении. В смесителе имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством изменения частоты переменного тока, подаваемого на обмотку магнитострикционного преобразователя.the plate is in the vertical direction. The mixer has the ability to adjust the intensity of the vibration by changing the frequency of the alternating current supplied to the magnetostrictive transducer winding.

Сравнение с прототипом показывает, что в вибрационном механизме предлагаемого смесителя отсутствует вибрационная нагрузка на подшипниковые узлы привода вращения ротора, полностью исключено попадание частиц приготавливаемой смеси внутрь вибратора. Заявляемая конструкция смесителя обеспечивает более равномерную проработку смеси вибратором во всем пространстве рабочей камеры смесителя, однородное разрушение структуры материала, создание эффекта виброкипения, более интенсивную турбулизацию и циркуляцию материала в корпусе смесителя и в целом большую производительность и меньший расход энергии на процесс смешивания.Comparison with the prototype shows that in the vibration mechanism of the proposed mixer there is no vibration load on the bearing assemblies of the rotor rotation drive, particles of the prepared mixture are completely excluded from entering the vibrator. The inventive design of the mixer provides more uniform processing of the mixture by the vibrator in the entire space of the working chamber of the mixer, uniform destruction of the structure of the material, the creation of the effect of boiling, more intensive turbulence and circulation of the material in the body of the mixer and, in general, greater productivity and lower energy consumption for the mixing process.

Сущность полезной модели поясняется чертежом: на фиг.1 представлена схема роторно-вибрационного смесителя с магнитострикционным преобразователем пластинчатого типа.The essence of the utility model is illustrated by the drawing: figure 1 shows a diagram of a rotary-vibration mixer with a magnetostrictive plate-type converter.

Смеситель содержит камеру 1 смешивания, ротор 2, выполненный с лопастями 3, 4. Ротор 2 имеет привод 5 вращения. В центре камеры смешивания 1 установлен вибратор, выполненный в виде сильфона 6 и излучающей пластины 7. Вибратор имеет магнитострикционный пакет пластинчатого типа 8, корпус-бачок 9 для водяного охлаждения магнитострикционного пакета 8 со штуцерами для входа 10 и выхода воды 11, вывод проводов 12. Для предотвращения излучения пластины 7 внутри корпуса-бачка 9 к нерабочей поверхности пакета 8 в верхней части корпуса-бачка установлено резиновое уплотнение 13, а в нижней - резиновый отражатель 14. В смесителе имеются так же окна 15 и 16 загрузки и выгрузки материалов соответственно.The mixer comprises a mixing chamber 1, a rotor 2 made with blades 3, 4. The rotor 2 has a rotation drive 5. In the center of the mixing chamber 1, a vibrator is installed, made in the form of a bellows 6 and a radiating plate 7. The vibrator has a magnetostrictive package of plate type 8, a casing tank 9 for water cooling of a magnetostrictive package 8 with fittings for input 10 and water outlet 11, wire output 12. To prevent the radiation of the plate 7 inside the tank body 9 to the idle surface of the package 8, a rubber seal 13 is installed in the upper part of the tank body and a rubber reflector 14 in the bottom. The mixer also has loading and unloading windows 15 and 16 ki of materials, respectively.

Роторно-вибрационный смеситель с магнитострикционным преобразователем пластинчатого типа работает следующим образом: привод 5 вращает ротор 2 и лопасти 3, 4, тем самым, перемешивая приготавливаемую смесь. Сильфон 6 и излучающая пластина 7 при помощи магнитострикционного пакета 8, состоящего из набора пластинок чистого никеля, которые под действием магнитных сил подводимого через вывод проводов 12 переменного электрического тока изменяют свою длину, совершают высокочастотные колебания, тем самым, возбуждая колебания частиц смеси в вертикальном и горизонтальном направлениях соответственно. В целом конструкция смесителя позволяет интенсифицировать процесс смешивания при одновременном снижении потерь энергии на вращение ротора 2, вследствие снижения сил сопротивления перемещению лопастей 3 и 4, повышении подвижности и турбулизации смеси во всем объеме камеры смесителя 1.A rotary-vibration mixer with a plate-type magnetostrictive converter operates as follows: the drive 5 rotates the rotor 2 and the blades 3, 4, thereby mixing the prepared mixture. The bellows 6 and the radiating plate 7 using a magnetostrictive package 8, consisting of a set of plates of pure nickel, which under the influence of magnetic forces supplied through the output of the wires 12 of an alternating electric current change their length, perform high-frequency oscillations, thereby exciting the particles of the mixture in vertical and horizontal directions respectively. In general, the design of the mixer allows you to intensify the mixing process while reducing energy losses due to the rotation of the rotor 2, due to a decrease in the resistance to movement of the blades 3 and 4, increased mobility and turbulization of the mixture in the entire volume of the chamber of the mixer 1.

Конструкция смесителя позволяет повысить производительность и снизить затраты энергии на процесс смешивания особенно жестких бетонных смесей, объясняющиеся тем, что при колебательном движении вибратора с амплитудным значением ускорения вибрации 180...250 м/с² происходит более однородное тиксотропное разрушение структуры материала во всем пространстве камеры смешивания, проявляющееся в уменьшении вязкости в 50...60 раз и более по сравнению с вязкостью известного 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 колебательного движения диска вибратора, большая турбулизация и более интенсивная циркуляция частиц смеси, в результате чего сокращается время смешивания, повышается производительность смесителя.The design of the mixer allows you to increase productivity and reduce energy costs for the mixing process of especially hard concrete mixtures, due to the fact that during vibrational movement of the vibrator with an amplitude value of vibration acceleration of 180 ... 250 m / s ² there is a more uniform thixotropic destruction of the material structure in the entire chamber space mixing, which manifests itself in a decrease in viscosity of 50 ... 60 times or more compared with the viscosity of known non-degraded 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 the oscillatory movement of the vibrator disk is achieved, greater turbulization and more intensive circulation of the mixture particles, as a result of which the mixing time is reduced, and the mixer productivity is increased.

Claims

1. Rotary-vibration mixer with a plate-type magnetostrictive transducer, comprising a mixing chamber, a rotor with a rotary drive, made with blades, a vibrator, characterized in that the vibrator is made in the form of a bellows with a radiating plate and is rigidly fixed in the middle of the mixing chamber.

2. The mixer according to claim 1, characterized in that the vibrator has a magnetostrictive plate-type package, with which the bellows excites high-frequency oscillations of the particles in the horizontal direction, and the emitting plate in the vertical direction.

3. The mixer according to claim 1, characterized in that it is possible to adjust the intensity of the vibration by changing the frequency of the alternating current supplied to the winding of the magnetostrictive transducer.