Вибрационный смеситель сыпучих материалов
Владельцы патента RU 2305591:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный агроинженерный университет" (RU)
Изобретение относится к вибрационным смесителям сыпучих материалов и может быть использовано в сельскохозяйственной, строительной, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Вибрационный смеситель сыпучих материалов содержит упруго установленный на основании контейнер цилиндрической формы с загрузочной горловиной, разгрузочным люком, вибровозбудитель, перемешивающие цилиндрические пружины. В контейнере установлен вращающийся вал, на котором одним концом закреплены пружины по спирали и перпендикулярно оси вала. Их длина меньше расстояния между пружинами, находящимися в одной плоскости по длине вала, и это расстояние меньше радиуса контейнера, а расстояние между соседними пружинами больше или равно диаметру пружин. Вибровозбудители расположены на концах вала с наружной стороны контейнера. Технический результат состоит в повышении однородности смеси, сокращении времени ее приготовления и увеличении производительности вибросмесителя. 2 ил.
Изобретение относится к аппаратам для смешивания сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве, комбикормовой, строительной, пищевой, химической и других отраслях промышленности.
Известен вибрационный смеситель (А.С. №133381, кл. В01F 11/00, 18.11.1959 г.), который имеет один или несколько смесительных корпусов, внутри каждого имеются два вращающихся лопастных шнека вибратора, смонтированных на общем подпружиненном основании и приводимых в движение отдельными, жестко установленными приводами. Лопастные шнеки установлены на параллельных валах с взаимно перекрывающимися лопастями, причем между лопастями и стенками смесительного корпуса образованы зазоры.
Недостатками данного устройства являются низкая эффективность смешивания и высокие энергозатраты для приготовления готовой смеси.
Наиболее близким к изобретению является выбранное в качестве прототипа «Устройство для вибрационной обработки» (А.С. №416222, кл. В24В 31/06, 16.12.1971 г.), содержащее упруго установленный на основании контейнер с расположенным внутри него ворошителем, выполненным в виде кассеты с набором пружин, установленных с возможностью вращения вокруг своей оси в горизонтальной плоскости. Устройство для вибрационной обработки в принципе может быть использовано для смешивания сыпучих материалов за счет установленных в контейнере пружин.
Недостатком известного устройства является низкая производительность при смешивании сыпучих материалов.
Целью изобретения является повышение качества сыпучей смеси, сокращение времени на ее приготовление и снижение удельной энергоемкости процесса.
Поставленная цель достигается тем, что в цилиндрическом контейнере вибрационного смесителя сыпучих материалов установлен вращающийся вал, на котором одним концом перпендикулярно его оси по спирали закреплены пружины, причем их длина меньше расстояния между пружинами, находящимися в одной плоскости по длине вала, и это расстояние меньше радиуса контейнера, а расстояние между соседними пружинами больше или равно диаметру пружин. Вибровозбудители расположены на концах вала, что позволяет регулировать амплитуду колебаний контейнера с валом.
По имеющимся у автора сведениям совокупность существенных признаков, гарантирующих сущность заявляемого изобретения, неизвестна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна» и «изобретательский уровень».
Совокупность существенных признаков, характеризующих изобретение, в принципе, может быть многократно использована в сельском хозяйстве, комбикормовой, химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности для смешивания сыпучих материалов и обеспечивает достижение поставленной цели - повышение качества, сокращение времени и энергозатрат на приготовление готовой смеси, и позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».
Сущность заявляемого решения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вибрационный смеситель, общий вид, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Вибрационный смеситель состоит из контейнера 2 в виде закрытого цилиндрического желоба, который имеет загрузочную горловину 5, разгрузочный люк 8 и торцевые стенки с подшипниковыми опорами 13, в которых вращается вал 3. Разгрузочный люк 8 установлен в нижней части контейнера по всей его длине и закреплен посредством шарниров 11 и защелки 12. Контейнер установлен на раме 1 при помощи пружин 10. Внутри контейнера на валу 3 одним концом закреплены перемешивающие пружины 9, установленные перпендикулярно его оси и по спирали, их длина меньше расстояния между пружинами, находящимися в одной плоскости по длине вала, и при этом это расстояние меньше радиуса контейнера. Расстояние между соседними пружинами больше или равно диаметру пружин. Установка перемешивающих пружин 9 на валу, таким образом, предотвращает зацепление их друг за друга и внутреннюю поверхность контейнера, а также обеспечивает сложное вращательно-колебательное движение сыпучего материала, при котором достигается высокое качество смеси. На концах вала с наружной стороны контейнера расположены вибровозбудители 4, позволяющие регулировать амплитуду колебаний контейнера с валом.
Вибрационный смеситель работает следующим образом. Вал 3 приводится во вращение посредством электродвигателя 7 через упругую муфту 6. Смешиваемые компоненты загружаются через загрузочную горловину 5. Дебалансное вращение вала приводит к колебательному движению контейнера с валом по круговой эллипсоидальной траектории с высокими ускорениями. Эти ускорения столь велики, что находящаяся в контейнере масса сыпучего материала при колебаниях то отрывается от внутренней поверхности корпуса, то контактирует с ней, тем самым увеличивается интенсивность вибрации сыпучего материала. В свою очередь, установленные на валу перемешивающие цилиндрические пружины получают вращательно-колебательные движения от вала с контейнером. И в результате этого процесса сыпучий материал приводится в состояние виброкипения, которое способствует интенсивной циркуляции и смешиванию его компонентов. Интенсивная циркуляция сыпучего материала в вибрирующем контейнере вибросмесителя приводит к сокращению времени приготовления высококачественной смеси, повышению его производительности и снижению удельной энергоемкости процесса. Выгрузка готовой смеси сыпучего материала из контейнера осуществляется посредством разгрузочного люка.
Технико-экономический эффект достигается за счет повышения однородности смеси, сокращения времени ее приготовления и увеличения производительности вибросмесителя при низкой удельной энергоемкости процесса за счет увеличения скорости циркуляции и интенсивности вибрации сыпучего материала.
Вибрационный смеситель сыпучих материалов, включающий упруго установленный на основании контейнер с загрузочной горловиной и разгрузочным люком, вибровозбудитель, перемешивающие цилиндрические пружины, расположенные внутри контейнера, отличающийся тем, что в контейнере цилиндрической формы установлен вращающийся вал, на котором одним концом закреплены пружины по спирали и перпендикулярно оси вала, причем их длина меньше расстояния между пружинами, находящимися в одной плоскости по длине вала, и это расстояние меньше радиуса контейнера, а расстояние между соседними пружинами больше или равно диаметру пружин, кроме того, вибровозбудители расположены на концах вала с наружной стороны контейнера.
