SU1680307A1 - Устройство для взбалтывания жидкостей в сосудах - Google Patents

Description

Изобретение относится к аналитическому оборудованию, может быть использовано для приготовления смесей в химических, биологических и медицинских лаборатори2

ях и на производстве и позволяет повысить надежность крепления сосудов, увеличить срок их службы и облегчить их замену. Устройство содержит плату, насаженную на коленчатые валы с отвесами, расположенное на ней средство для закрепления сосудов в виде скоб, установленных шарнирно на стойках. Центр поворота скоб находится выше центра тяжести сосуда с жидкостью, нижняя часть скоб выполнена наклонной относительно вертикальной оси под углом β <40°. Для удобства закрепления сосудов рычаги снабжены пружинами, фиксирующими держатель в открытом состоянии. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к аналитическому оборудованию и может быть использовано для приготовления смесей в химических, биологических и медицинских лабораториях и на производстве.

Целью изобретения является повышение надежности крепления и срока службы сосудов, а также повышение удобства эксплуатации.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - средство для крепления сосудов, вид сбоку, разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 3 - то же, вид сверху.

Устройство для взбалтывания жидкостей состоит из корпуса 1, в котором на шарикоподшипниках 2 покоятся валы 3 с отвесами 4 и эксцентрично расположенными пальцами 5, на шарикоподшипниках 6 установлена плата 7 вместе с расположенным на ней средством для закрепления сосудов 8. Средство для закрепления сосудов 8 выполнено в виде стоек 9, скоб 10. шарнирно укрепленных на стойках 9, и пружин

11, соединенных с одной стороны со стойками 9, а с другой со скобами 10 в месте расположения шарнира. В корпусе 1 укреплены также электромотор 12 и редуктор 13. Опорные точки скоб 10 находятся на такой высоте (в зависимости от размеров сосуда) над качающейся платой 7, чтобы сосуд 8 в рабочем состоянии не коснулся платы 7. В нерабочем состоянии верхние концы скоб 10 раздвинуты. Удерживаемый сосуд 8 вставляется между ними, собственным весом нажимая на нижнюю часть скоб 10, поворачивает их и приводит систему е рабочее состояние, т.е. сосуд 8 захватывается скобами 10. Для удобства помещения сосуда 8 в средстве для закрепления скобы 10 оно снабжено пружинами 11. расположенными в месте шарнира скоб 10, что позволяет фиксировать средство в открытом состоянии.

При качании на скобы 10 воздействует

циркулирующая инерционная сила (С_к + Сз).

под действием которой сосуд 8 может поворачиваться и выскочить из захвата. Это за1680307 А1

3

1680307

4

висит от направления и точки приложения равнодействующей силы Рк, которая в векториальной форме определяется уравнением

Рр=Ск + Сз + Ск + Сз, где Рк - вектор равнодействующей силы;

Ск - вес сосуда;

Сз - вес жидкости;

Ск - центробежная сила сосуда при качании;

Сз - центробежная сила жидкости при качании,

тк х ν

Ск =

тз х \Г

г ~ _г

где т_к - масса сосуда; тз - масса жидкости;

V- окружная скорость качания; г - радиус окружности качания. Поворачивание сосуда невозможно, если угол а между равнодействующей Рк и нормалью N к поверхности скобы в точке соприкосновения с сосудом меньше угла трения между материалами сосуда и скоб. Это требование удовлетворяется выбором координат опорных точек скоб и их конфигурацией.

В рабочем состоянии центр поворота скоб остается выше центра тяжести сосуда с жидкостью, и скобы согнуты так, что касательная к поверхности в нижней точке соприкосновения сосуда с рычагом образует с вертикальной осью сосуда угол /? меньше 40°.

В пояснение доказательств существенности угла β приводят оценочный расчет держателя с пустой колбой емкостью 750 мл. Вес колбы Ск = 0,163 кг, радиус окружности взбалтывания г = 25 мм. При угловой скорости взбалтывания η = 300 Об/мин окружная скорость вращения колбы

2 π г.п 2·π·25'300

ν_κ =

= 0,785 м/с.

60’1000 60-1000

Центробежная сила колбы _'ίτικ·νκ _ 0,163·0,785² _ _{л и} Ск--_ν---0Д)25 ^{4 Н}·

Угол γ между Ск и равнодействующей Рк при Сз = 0 (фиг. 2)

0,4; γ =22° ,

Угол а между равнодействующей Рк и нормалью N при/? = 40°

а = /?-у = 40° - 22° = 18°,

Аналогично при скорости взбалтывания η =

5 400 об/мин,

а=27°30’<

Как видно из приведенного расчета, угол а зависит от скорости взбалтывания и от угла β. Чем меньше/?, тем меньше а и Ю крепление сосуда надежнее. Если рабочие поверхности рычагов покрыты резиной (угол трения «_Тр = 22°-26°), то при скоростях взбалтывания выше 300об/мин фиксация сосуда станет ненадежной, поэтому 15 угол β = 40° является пределом для применения устройства в лабораторной практике.

Устройство работает следующим образом.

Плата 7 приводится в кругообразное ка20 чающееся движение от электромотора 12 через редуктор 13 и жидкость в сосудах 8

взбалтывается.

Технико-экономические преимущества устройство в сравнении с прототипом за25 ключаются в облегченной замене сосудов и

в увеличении срока их службы.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Устройство для взбалтывания жидко30 стей в сосудах, включающее плиту, установленную на коленчатых валах с отвесами, и расположенное на ней средство для закрепления сосудов в виде скоб, отличающееся тем, что, с целью повышения надежно35 сти крепления и срока службы сосудов, средство для закрепления сосудов снабжено стойками, скобы укреплены ка стойках при помощи шарниров, расположенных выше центра тяжести сосудов с жидкостью,

   40 при этом нижняя часть скоб выполнена наклонной к вертикальной оси под углом β <, 40°.
2. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения удобства

   45 эксплуатации, средство для закрепления сосудов снабжено пружинами, соединенными с одной стороны со стойками, а с другой со скобами в месте расположения шарниров.

   50

   1630307

   1680307