RU2495710C1 - Vibration mixer - Google Patents
Vibration mixer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2495710C1 RU2495710C1 RU2012115052/05A RU2012115052A RU2495710C1 RU 2495710 C1 RU2495710 C1 RU 2495710C1 RU 2012115052/05 A RU2012115052/05 A RU 2012115052/05A RU 2012115052 A RU2012115052 A RU 2012115052A RU 2495710 C1 RU2495710 C1 RU 2495710C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibrator
- disk
- center
- function
- spring
- Prior art date
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 31
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 27
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 12
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 9
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 8
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 5
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 4
- 235000021158 dinner Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 28
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 8
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 2
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004137 mechanical activation Methods 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (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 экономическое развитие Российской Федерации определяет процессы, связанные с созданием конкурентоспособного производства в различных отраслях промышленности. Так, например, 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. Из уровня техники известны различные устройства, реализованные на данной основе. Например, 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.Currently, the economic development of the Russian Federation determines the processes associated with the creation of competitive production in various industries. For example, 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. The prior art various devices that are implemented on this basis. For example, a rotary mixer with a mechanical vibration exciter is known (Patent RU 2297274 C1, 04/20/2007,
Также известно устройство для перемешивания бетонной смеси (Патент RU 2399486 С1, 20.09.2010, В28С5/16, B01F 11/00), содержащее камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, жестко закрепленный в центре камеры смешивания вибратор с осью с посаженными на нее с зазором тарельчатыми пружинами и амортизаторами. Вибратор выполнен с упорными шайбами большего и меньшего диаметра, при этом тарельчатые пружины, амортизаторы размещаются на оси в следующем порядке: тарельчатая пружина, упорная шайба большего диаметра, резиновый амортизатор, упорная шайба большего диаметра, тарельчатая пружина, упорная шайба меньшего диаметра, резиновый амортизатор, упорная шайба меньшего диаметра. Кривошипно-шатунный механизм оказывает деформирующее воздействие на тарельчатые пружины, шайбы, резиновые амортизаторы посредством крышки, прикрепленной к нему болтовым соединением, тем самым заставляя их совершать колебательные движения в возвратно-поступательном направлении, возбуждая колебания частиц смеси в горизонтальном направлении.Also known is a device for mixing concrete mixture (Patent RU 2399486 C1, September 20, 2010, B28C5 / 16,
К недостаткам данных конструкций относятся 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 disadvantages of these designs 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 mix.
Из уровня техники известны также группа вибрационных смесителей (Патент RU 2201796 С1, 10.04.2003, B01F 11/00; Патент RU 2189854 C1, 27.09.2002, B01F 11/00; Патент RU 2140320 C1, 27.10.1999, B01F 11/00), содержащих торообразный корпус, опирающийся через амортизаторы на раму, вибровозбудитель и патрубки загрузки и выгрузки материала, отличающихся между собой наличием внутри центра основания корпуса различных жестко закрепленных сферических и полусферических насадок.A group of vibration mixers is also known from the prior art (Patent RU 2201796 C1, 04/10/2003,
К основным недостаткам данных конструкций следует отнести сложность использования смесителей в производстве бетонных смесей, невысокую эффективность и интенсивность смешиваемых материалов и недостаточное смешивание материалов в верхней части корпуса смесителя вследствие отсутствия перемешивающих и/или перемещающих внутри корпуса компоненты смеси агрегатов и механизмов, а также возбуждения направленных в вертикальной плоскости колебаний непосредственно через корпус смесителя.The main disadvantages of these structures include the difficulty of using mixers in the production of concrete mixtures, the low efficiency and intensity of the mixed materials, and the insufficient mixing of materials in the upper part of the mixer body due to the lack of mixing and / or moving components of the mixture of aggregates and mechanisms inside the case, as well as excitation of vertical vibration plane directly through the mixer body.
Наиболее близким аналогом является роторный смеситель с механическим вибровозбудителем (Патент RU 2398625 C1, 10.09.2010, B01F 11/00), содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, и вибратор, выполненный в виде сварного сильфона со складывающимися гофрами. Вибратор жестко закреплен в середине камеры смешивания и связан с электрическим двигателем посредством кривошипно-шатунного механизма.The closest analogue is a rotary mixer with a mechanical vibration exciter (Patent RU 2398625 C1, 09/10/2010,
Также наиболее близким аналогом является роторный смеситель с электромеханическим вибровозбудителем (Патент RU 2292943 C1, 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.Also the closest analogue is a rotary mixer with an electromechanical vibration exciter (Patent RU 2292943 C1, 02/10/2007,
К недостаткам данных устройств следует 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 these devices include inefficient 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 displacements 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.
Технический результат заключается в реализации возможности создания по всему объему камеры смесителя на смешиваемые компоненты бетонной смеси вибрационного воздействия с разнонаправленными колебаниями, полностью исключающих наличие в камере смешивания «глухих» зон, трех одинаковых по амплитуде, различных по частоте и равномерно распределенных по всему объему камеры смешивания вибрационных полей, дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты с одновременной качественной интенсификацией процесса перемешивания этих компонентов в целом.The technical result consists in realizing the possibility of creating a vibrating action with mixed directions throughout the entire volume of the mixer chamber on the mixed components of the concrete mix, completely eliminating the presence of “dead” zones in the mixing chamber, three of the same amplitude, different in frequency and evenly distributed throughout the volume of the mixing chamber vibration fields, additional vibration effects on the components to be mixed with simultaneous high-quality intensification of the mixing process I have 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 корпусах, с возбуждением трех одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством нижнего, среднего и верхнего кривошипно-шатунных механизмов, а корпуса вибраторов выполнены в виде металлических гофрированных оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложные геометрические фигуры, состоящие в совокупности из полуэллипса и усеченной полуокружности, и выполненных с возможностью создавать разнонаправленные колебания. При этом внутри металлической гофрированной оболочки нижнего вибратора, выполненного с функцией возбуждения двух одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством нижнего и среднего кривошипно-шатунных механизмов, по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплен диск с цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружины, установленной с функцией свободного сжатия/разжатия в стакане, к центру верхней внутренней части которого жестко закреплен шатун с приводом от среднего кривошипно-шатунного механизма, а к центру верхней внешней части - толкатель, жестко закрепленный другим концом к внутренней верхней части металлической гофрированной оболочки корпуса нижнего вибратора и выполненный с функцией возбуждения колебаний от верхней части корпуса нижнего вибратора через шатун посредством среднего кривошипно-шатунного механизма. Причем диск нижнего вибратора, функцией которого является создание равномерного распределения по всему объему камеры смешивания вибрационного поля от верхней к нижней части корпуса нижнего вибратора посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешней образующей металлической гофрированной оболочки, выполнен с возможностью возбуждения колебаний центральной части корпуса нижнего вибратора с помощью четырех толкателей, верхней частью симметрично закрепленных к нижней части диска, а нижней частью соединенных в узел подвижного шарнира шатуна нижнего кривошипно-шатунного механизма. При этом внутри металлической гофрированной оболочки верхнего вибратора по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплен диск с направляющей стойкой, функцией которой является создание устойчивого направленного поступательного движения штока от поступательной пары, образованной направляющей стойкой верхней части камеры смешивания, направляющей стойкой привода вращения лопастей и штоком верхнего вибратора, верхнего кривошипно-шатунного механизма, и цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружины, установленной с функцией свободного сжатия/разжатия в стакане, к центру внутренней части которого жестко закреплен шток, а к центру внешней части -толкатель, жестко закрепленный другим концом к внутренней части, образующей наименьшую из гофр, металлической гофрированной оболочки верхнего вибратора и выполненный с функцией возбуждения колебаний от наименьшей из гофр корпуса верхнего вибратора. Причем по внешней цилиндрической части стакана симметрично закреплены четыре выступа, функцией которых является передача возвратно-поступательного движения на диск верхнего вибратора, выполненным с возможностью однородного распределения вибрационного поля от наименьшей из гофр верхней металлической гофрированной оболочки к месту закрепления корпуса верхнего вибратора посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешней образующей верхней металлической гофрированной оболочки, в момент сжатия пружины до упора в резиновые прокладки, выполненных с функцией смягчения соударения выступов с диском верхнего вибратора. При этом 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 дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты от верхнего и нижнего корпусов вибраторов соответственно. 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.The technical result is achieved by the fact that the vibration mixer contains a mixing chamber with windows for loading and unloading materials, respectively, a rotor with a rotation drive, made with blades. In the center, in the lower and upper parts of the mixing chamber, two are rigidly fixed: the lower and upper vibrators made in the bodies, with the excitation of three vibration fields of the same amplitude and different frequency by means of the lower, middle and upper crank mechanisms, and the vibrator bodies are made in the form of metal corrugated shells, which are corrugated thin-walled bodies of revolution, forming in the cross section of the vertical plane along the points of the corrugation vertices complex geometric shapes consisting of aggregates of a semi-ellipse and a truncated semicircle, and made with the ability to create multidirectional vibrations. Moreover, inside the metal corrugated shell of the lower vibrator, made with the function of excitation of two vibration fields of the same amplitude and different frequency by means of the lower and middle crank mechanisms, a disk with a cylindrical protrusion made with the possibility of insertion and fixing is rigidly fixed in the center in a horizontal plane along the inner diameter of the spring installed with the function of free compression / expansion in the cup, to the center of the upper inner part of which is rigidly fixed Un with a drive from the middle crank mechanism, and to the center of the upper outer part - the pusher, rigidly fixed with the other end to the inner upper part of the metal corrugated shell of the lower vibrator housing and made with the function of exciting vibrations from the upper part of the lower vibrator housing through the connecting rod through the middle crank - connecting rod mechanism. Moreover, the disk of the lower vibrator, the function of which is to create a uniform distribution throughout the volume of the mixing chamber of the vibration field from the upper to the lower part of the lower vibrator body by creating uniform amplitude values of the displacements of each point of the outer generatrix of the metal corrugated shell, is configured to excite vibrations of the central part of the lower vibrator body using four pushers, the upper part symmetrically fixed to the lower part of the disk, and the lower part with compounds in the movable hinge assembly of the lower rod of the crank mechanism. At the same time, inside the metal corrugated shell of the upper vibrator, in the center in the horizontal plane, a disk with a guide rack is rigidly fixed, the function of which is to create a stable directional translational movement of the rod from the translational pair formed by the guide rack of the upper part of the mixing chamber, the guide rack of the rotor blade drive and the rod of the upper vibrator , upper crank mechanism, and a cylindrical protrusion made with the possibility of insertion and fastening along the inner diameter of the spring, installed with the function of free compression / decompression in the cup, to the center of the inner part of which the rod is rigidly fixed, and to the center of the outer part - the pusher, rigidly fixed with the other end to the inner part, which forms the smallest of corrugations, metal corrugated shell of the upper vibrator and made with the function of exciting vibrations from the smallest of the corrugations of the upper vibrator body. Moreover, four protrusions are symmetrically fixed on the outer cylindrical part of the glass, the function of which is the reciprocating movement to the upper vibrator disk, made with the possibility of uniform distribution of the vibration field from the smallest corrugation of the upper metal corrugated shell to the fixing point of the upper vibrator body by creating uniform amplitude values displacements of each point of the outer generatrix of the upper metal corrugated shell, at the time of compression dinners all the way into rubber pads made with the function of softening the collision of the protrusions with the disc of the upper vibrator. At the same time, between the lower and upper vibrator bodies, 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 smallest group of lower and upper corrugations vibrators, and the function of which is to create additional vibration effects on the mixed components from the upper and lower bodies of the vibrators, respectively. The invention is illustrated by drawings: figure 1 presents a diagram of a vibration mixer; figure 2 is an enlarged diagram of the lower vibrator of the vibration mixer; figure 3 is an enlarged diagram of the upper vibrator of the vibration mixer; figure 4 is an enlarged installation diagram of a spring exciter mounted between the upper and lower bodies of the vibrators.
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 корпусах 11, 12, с возбуждением трех одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством нижнего 13, среднего 14 и верхнего 15 кривошипно-шатунных механизмов, а корпуса 11, 12 вибраторов 9,10 выполнены в виде металлических гофрированных оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложные геометрические фигуры, состоящие в совокупности из полуэллипса и усеченной полуокружности, и выполненных с возможностью создавать разнонаправленные колебания. При этом внутри металлической гофрированной оболочки нижнего 9 вибратора, выполненного с функцией возбуждения двух одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством нижнего 13 и среднего 14 кривошипно-шатунных механизмов, по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплен диск 16 с цилиндрическим выступом 17, выполненным с возможностью вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружины 18, установленной с функцией свободного сжатия/разжатия в стакане 19, к центру верхней внутренней части которого жестко закреплен шатун 20 с приводом от среднего 14 кривошипно-шатунного механизма, а к центру верхней внешней части -толкатель 21, жестко закрепленный другим концом к внутренней верхней части металлической гофрированной оболочки корпуса 11 нижнего 9 вибратора и выполненный с функцией возбуждения колебаний от верхней части корпуса 11 нижнего 9 вибратора через шатун 20 посредством среднего 14 кривошипно-шатунного механизма. Причем диск 16 нижнего 9 вибратора, функцией которого является создание равномерного распределения по всему объему камеры 1 смешивания вибрационного поля от верхней к нижней части корпуса 11 нижнего 9 вибратора посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешней образующей металлической гофрированной оболочки, выполнен с возможностью возбуждения колебаний центральной части корпуса 11 нижнего 9 вибратора с помощью четырех толкателей 22, верхней частью симметрично закрепленных к нижней части диска 16, а нижней частью соединенных в узел подвижного шарнира 23 шатуна 24 нижнего 13 кривошипно-шатунного механизма. При этом внутри металлической гофрированной оболочки верхнего 10 вибратора по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплен диск 25 с направляющей стойкой 26, функцией которой является создание устойчивого направленного поступательного движения штока 27 от поступательной пары, образованной направляющей стойкой 28 верхней части камеры 1 смешивания, направляющей стойкой 29 привода 5 вращения лопастей 6, 7, 8 и штоком 27 верхнего 10 вибратора, верхнего 15 кривошипно-шатунного механизма, и цилиндрическим выступом 30, выполненным с возможностью вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружины 31, установленной с функцией свободного сжатия/разжатия в стакане 32, к центру внутренней части которого жестко закреплен шток 27, а к центру внешней части - толкатель 33, жестко закрепленный другим концом к внутренней части, образующей наименьшую из гофр, металлической гофрированной оболочки верхнего 10 вибратора и выполненный с функцией возбуждения колебаний от наименьшей из гофр корпуса 12 верхнего 10 вибратора. Причем, по внешней цилиндрической части стакана 32 симметрично закреплены четыре выступа 34, функцией которых является передача возвратно-поступательного движения на диск 25 верхнего 10 вибратора, выполненным с возможностью однородного распределения вибрационного поля от наименьшей из гофр верхней металлической гофрированной оболочки к месту закрепления корпуса 12 верхнего 10 вибратора посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешней образующей верхней металлической гофрированной оболочки, в момент сжатия пружины 31 до упора в резиновые прокладки 35, выполненных с функцией смягчения соударения выступов 34 с диском 25 верхнего 10 вибратора. При этом 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 9 и верхнего 10 вибраторов, и функцией которых является создание дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты от верхнего 12 и нижнего 11 корпусов вибраторов 9,10 соответственно.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. Толкатель 21 через стакан 19 пружины 18 и шатун 20 посредством среднего кривошипно-шатунного механизма 14 совершает возвратно-поступательные движения, тем самым возбуждая колебания верхней части корпуса 11 нижнего 9 вибратора. При этом диск 16 нижнего 9 вибратора возбуждает колебания центральной части корпуса 11 с помощью четырех толкателей 22, верхней частью симметрично закрепленных к нижней части диска 16 нижнего 9 вибратора, а нижней частью соединенных в узел подвижного шарнира 23 шатуна 24 нижнего 13 кривошипно-шатунного механизма. Причем толкатель 33 через стакан 32 пружины 31 и шток 27 посредством верхнего 15 кривошипно-шатунного механизма совершает возвратно-поступательные движения, тем самым возбуждая колебания части корпуса 12, образующей наименьшую из гофр металлической гофрированной оболочки верхнего 10 вибратора. При этом в момент сжатия пружины 31 до упора в резиновые прокладки 35 диска 25 верхнего 10 вибратора выступы 34 передают возвратно-поступательное движение на диск 25, который тем самым дополнительно возбуждает колебания средней части корпуса 12 и создает однородное распределение амплитудных значений перемещений каждой точки внешней образующей металлической гофрированной оболочки верхнего 10 вибратора. 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 истечению заданного времени привод 5 ротора 4 и приводы кривошипно-шатунных механизмов 13, 14, 15 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 вибрационного воздействия с разнонаправленными колебаниями, полностью исключающих наличие в камере смешивания «глухих» зон, трех одинаковых по амплитуде, различных по частоте и равномерно распределенных по всему объему камеры смешивания вибрационных полей, дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты с одновременной качественной интенсификацией процесса перемешивания этих компонентов в целом. Это объясняется тем, что, во-первых, корпуса вибраторов, выполненные в виде металлических эллиптических гофрированных оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложные геометрические фигуры, состоящие в совокупности из полуэллипса и усеченной полуокружности, и выполненные с возможностью создавать разнонаправленные колебания, 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 так же 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 которые включают в себя дисковые конструкционные элементы средних частей вибраторов и толкатели, выполненные с возможностью возбуждения колебаний корпусов вибраторов от наименьшей из гофр, обеспечивает создание 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, заключающимся в одновременном воздействии на бетонную смесь колебаний двух и более частот и позволяющее 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, проявляющегося 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 possibility of creating the entire volume of the mixer chamber on the mixed components of the concrete mixture of vibration exposure with multidirectional vibrations, completely eliminating the presence of “dead” zones in the mixing chamber, three of the same amplitude, different in frequency and evenly distributed throughout the volume of the mixing chamber vibration fields, additional vibration effects on the mixed components with simultaneous qualitative intensification of the mixing process x components in general. This is due to the fact that, firstly, the vibrator bodies are made in the form of metal elliptical corrugated shells, which are corrugated thin-walled bodies of revolution that form complex geometric shapes in the vertical plane section along the points of the corrugation vertices, consisting of a semi-ellipse and a truncated semicircle, and made with the ability to create multidirectional vibrations, allow, on the one hand, to realize the ability to create a mixer chamber on the entire volume of the mixed The components of the concrete mixture have a vibration effect, which completely eliminates the presence of “dead” zones in the mixing chamber, and on the other hand, eliminates the vibration effect on the vibrator drives, maximally protect the bearing assemblies of the vibrator drive from the ingress of small particles of mixed materials, and also realize the possibility of complete transmission of “beneficial” vibrational impact on 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 which include disk structural elements of the middle parts of the vibrators and pushers, configured to excite vibrations of the vibrator bodies from the smallest of the corrugations, ensures the creation of uniform amplitude values displacements of each point of the outer generatrix of the metal corrugated shells, thereby allowing a uniform distribution of the vibration field to As mixing allows for qualitative intensification of the process of mixing the mixture components in a multifrequency vibration, consisting in the simultaneous action on concrete mix oscillations two or more frequencies and allows to increase the velocity of the particle mixture, which in turn improves vibration efficiency in superposed curves oscillations. Multifrequency 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 one to realize an increase in productivity, lower energy consumption for the mixing process, increased mobility and turbulization of the mixture due to uniform thixotropic destruction of the material structure in the entire space of the mixing chamber, which is 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 mixer productivity is increased.
Claims (1)
нижний и верхний вибраторы, выполненные в корпусах, с возбуждением трех одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством нижнего, среднего и верхнего кривошипно-шатунных механизмов, а корпуса вибраторов выполнены в виде металлических гофрированных оболочек, представляющих собой гофрированные тонкостенные тела вращения, образующие в сечении вертикальной плоскости по точкам вершин гофр сложные геометрические фигуры, состоящие в совокупности из полуэллипса и усеченной полуокружности, и выполненных с возможностью создавать разнонаправленные колебания, при этом внутри металлической гофрированной оболочки нижнего вибратора, выполненного с функцией возбуждения двух одинаковых по амплитуде и различных по частоте вибрационных полей посредством нижнего и среднего кривошипно-шатунных механизмов, по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплен диск с цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружины, установленной с функцией свободного сжатия/разжатия в стакане, к центру верхней внутренней части которого жестко закреплен шатун с приводом от среднего кривошипно-шатунного механизма, а к центру верхней внешней части толкатель, жестко закрепленный другим концом к внутренней верхней части металлической гофрированной оболочки корпуса нижнего вибратора и выполненный с функцией возбуждения колебаний от верхней части корпуса нижнего вибратора через шатун посредством среднего кривошипно-шатунного механизма, причем диск нижнего вибратора, функцией которого является создание равномерного распределения по всему объему камеры смешивания вибрационного поля от верхней к нижней части корпуса нижнего вибратора посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешней образующей металлической гофрированной оболочки, выполнен с возможностью возбуждения колебаний центральной части корпуса нижнего вибратора с помощью четырех толкателей, верхней частью симметрично закрепленных к нижней части диска, а нижней частью соединенных в узел подвижного шарнира шатуна нижнего кривошипно-шатунного механизма, при этом внутри металлической гофрированной оболочки верхнего вибратора по центру в горизонтальной плоскости жестко закреплен диск с направляющей стойкой, функцией которой является создание устойчивого направленного поступательного движения штока от поступательной пары, образованной направляющей стойкой верхней части камеры смешивания, направляющей стойкой привода вращения лопастей и штоком верхнего вибратора, верхнего кривошипно-шатунного механизма, и цилиндрическим выступом, выполненным с возможностью вставки и закрепления по внутреннему диаметру пружины, установленной с функцией свободного сжатия/разжатия в стакане, к центру внутренней части которого жестко закреплен шток, а к центру внешней части - толкатель, жестко закрепленный другим концом к внутренней части, образующей наименьшую из гофр, металлической гофрированной оболочки верхнего вибратора и выполненный с функцией возбуждения колебаний от наименьшей из гофр корпуса верхнего вибратора, причем по внешней цилиндрической части стакана симметрично закреплены четыре выступа, функцией которых является передача возвратно-поступательного движения на диск верхнего вибратора, выполненным с возможностью однородного распределения вибрационного поля от наименьшей из гофр верхней металлической гофрированной оболочки к месту закрепления корпуса верхнего вибратора посредством создания однородных амплитудных значений перемещений каждой точки внешней образующей верхней металлической гофрированной оболочки, в момент сжатия пружины до упора в резиновые прокладки, выполненные с функцией смягчения соударения выступов с диском верхнего вибратора, при этом 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 дополнительных вибрационных воздействий на смешиваемые компоненты от верхнего и нижнего корпусов вибраторов соответственно. A vibration mixer comprising a mixing chamber with loading and unloading windows, respectively, a rotor with a rotary drive, made with blades, characterized in that two are rigidly fixed in the center of the lower and upper parts of the mixing chamber:
the lower and upper vibrators made in the bodies, with the excitation of three vibrational fields of the same amplitude and different frequency by means of the lower, middle and upper crank mechanisms, and the vibrator bodies are made in the form of corrugated metal shells, which are corrugated thin-walled bodies of revolution that form in the cross section of the vertical plane along the points of the corrugation vertices, complex geometric figures, consisting in the whole of a semi-ellipse and a truncated semicircle, and made with the possibility of the ability to create multidirectional vibrations, while inside the metal corrugated shell of the lower vibrator, made with the function of excitation of two vibration fields of the same amplitude and different frequency by means of the lower and middle crank mechanisms, a disk with a cylindrical protrusion made rigidly fixed in the center in the horizontal plane with the possibility of insertion and fixing along the inner diameter of the spring, installed with the function of free compression / expansion in the glass, to the center of the upper the inside of which a connecting rod is rigidly fixed with a drive from the middle crank mechanism, and to the center of the upper outer part is a pusher rigidly fixed with the other end to the upper inner part of the metal corrugated shell of the lower vibrator body and made with the function of exciting vibrations from the upper part of the lower vibrator body through connecting rod by means of a middle crank mechanism, the disk of the lower vibrator, the function of which is to create a uniform distribution over the entire volume The chamber of the mixing of the vibration field from the upper to the lower part of the lower vibrator case by creating uniform amplitude values of the displacements of each point of the outer generatrix of the metal corrugated shell is made with the possibility of exciting the vibrations of the central part of the lower vibrator case with the help of four pushers, the upper part being symmetrically fixed to the lower part of the disk , and the lower part of the connecting rod assembly of the connecting rod of the lower crank mechanism, while inside the metal a corrugated shell of the upper vibrator in the center in a horizontal plane, a disk with a guide rack is rigidly fixed, the function of which is to create a stable directed translational movement of the rod from the translational pair formed by the guide rack of the upper part of the mixing chamber, the guide rack of the rotor blade drive and the rod of the upper vibrator, upper crank - a connecting rod mechanism, and a cylindrical protrusion made with the possibility of insertion and fixing along the inner diameter p dinner set with the function of free compression / decompression in a glass, to the center of the inner part of which the rod is rigidly fixed, and to the center of the outer part - a pusher, rigidly fixed with the other end to the inner part, which forms the smallest of corrugations, metal corrugated shell of the upper vibrator and made with a function of exciting oscillations from the smallest of the corrugations of the upper vibrator body, and four protrusions are symmetrically fixed along the outer cylindrical part of the glass, the function of which is to transfer stupid movement on the disk of the upper vibrator, made with the possibility of uniform distribution of the vibration field from the smallest of the corrugations of the upper metal corrugated shell to the place of fastening of the upper vibrator body by creating uniform amplitude values of the displacements of each point of the outer generatrix of the upper metal corrugated shell, at the time of compression of the spring until it stops in rubber gaskets made with the function of softening the collision of the protrusions with the disk of the upper vibrator, while between with the lower and upper vibrator housings in the center, there is a spring exciter 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 smallest group of lower and upper vibrators, and whose function is to create additional vibrational effects on the mixed components from the upper and lower bodies of the vibrators, respectively.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012115052/05A RU2495710C1 (en) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Vibration mixer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012115052/05A RU2495710C1 (en) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Vibration mixer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2495710C1 true RU2495710C1 (en) | 2013-10-20 |
Family
ID=49357116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012115052/05A RU2495710C1 (en) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Vibration mixer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2495710C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2619614C1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Братский государственный университет" | Vibration mixer |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU625758A1 (en) * | 1976-02-16 | 1978-08-10 | Предприятие П/Я Р-6956 | Apparatus with pneumatic-mechanical cyclic agitation |
| EP1050336A1 (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-08 | Japan Techno Co., Ltd. | Vibrationally fluidly stirring apparatus |
| EP1214142A1 (en) * | 1999-09-25 | 2002-06-19 | Christopher Roy Rogers | Mixing apparatus and method |
| RU2292943C1 (en) * | 2005-06-06 | 2007-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Turbo-mixer with the electromechanical vibration exciter |
| UA47869U (en) * | 2009-09-15 | 2010-02-25 | Игорь Олегович Микуленок | Apparatus for mixing liquids |
| RU94165U1 (en) * | 2009-12-29 | 2010-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)") | ROTARY MIXER WITH ELECTROMECHANICAL VIBRATOR |
| RU2398625C1 (en) * | 2009-05-04 | 2010-09-10 | ГНУ "Смоленский научно-исследовательский институт сельского хозяйства" | Rotary mixer with mechanical vibration exciter |
-
2012
- 2012-04-16 RU RU2012115052/05A patent/RU2495710C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU625758A1 (en) * | 1976-02-16 | 1978-08-10 | Предприятие П/Я Р-6956 | Apparatus with pneumatic-mechanical cyclic agitation |
| EP1050336A1 (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-08 | Japan Techno Co., Ltd. | Vibrationally fluidly stirring apparatus |
| EP1214142A1 (en) * | 1999-09-25 | 2002-06-19 | Christopher Roy Rogers | Mixing apparatus and method |
| RU2292943C1 (en) * | 2005-06-06 | 2007-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" | Turbo-mixer with the electromechanical vibration exciter |
| RU2398625C1 (en) * | 2009-05-04 | 2010-09-10 | ГНУ "Смоленский научно-исследовательский институт сельского хозяйства" | Rotary mixer with mechanical vibration exciter |
| UA47869U (en) * | 2009-09-15 | 2010-02-25 | Игорь Олегович Микуленок | Apparatus for mixing liquids |
| RU94165U1 (en) * | 2009-12-29 | 2010-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)") | ROTARY MIXER WITH ELECTROMECHANICAL VIBRATOR |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2619614C1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Братский государственный университет" | Vibration mixer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2494799C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2494797C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2497665C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2494796C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2500529C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2494798C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2494795C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2500524C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2495710C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2497666C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2524942C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2500526C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2496569C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2513931C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2496568C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2500523C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2494805C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2496563C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2497667C2 (en) | Vibration mixer | |
| RU2500527C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2494862C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2524729C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2529223C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2494803C1 (en) | Vibration mixer | |
| RU2496562C1 (en) | Vibration mixer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140417 |