RU2664353C2 - Vibration exciter, processing device, mixing device and pumping device therewith - Google Patents
Vibration exciter, processing device, mixing device and pumping device therewith Download PDFInfo
- Publication number
- RU2664353C2 RU2664353C2 RU2016113319A RU2016113319A RU2664353C2 RU 2664353 C2 RU2664353 C2 RU 2664353C2 RU 2016113319 A RU2016113319 A RU 2016113319A RU 2016113319 A RU2016113319 A RU 2016113319A RU 2664353 C2 RU2664353 C2 RU 2664353C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working
- electromagnets
- housing
- working bodies
- specified
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
- F04F7/00—Pumps displacing fluids by using inertia thereof, e.g. by generating vibrations therein
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C1/00—Crushing or disintegrating by reciprocating members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Percussion Or Vibration Massage (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области вибрационных устройств, используемых для измельчения твердых и мягких материалов различных видов в сухой и жидкой или газообразной средах, перемешивания мягких и жидких материалов в жидкой или газообразной среде, перекачивания текучей среды по трубопроводам, а также для прокатки и ковки пластичных материалов. В частности, настоящее изобретение относится к возбудителю колебаний, а также к обрабатывающему устройству для обработки материала, перемешивающему устройству для перемешивания материалов и перекачивающему устройству для перекачивания текучей среды, каждое из которых содержит такой возбудитель колебаний.The present invention relates to the field of vibration devices used for grinding hard and soft materials of various kinds in dry and liquid or gaseous media, mixing soft and liquid materials in a liquid or gaseous medium, pumping fluid through pipelines, and also for rolling and forging plastic materials . In particular, the present invention relates to a vibration exciter, as well as to a processing device for processing a material, a mixing device for mixing materials and a pumping device for pumping a fluid, each of which contains such a vibration exciter.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
В уровне техники известны различные устройства для возбуждения колебаний, выполненные с возможностью вибрационного воздействия на вещества.In the prior art, various devices for exciting vibrations are known which are configured to vibrate a substance.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является вибрационная дробилка (SU 15637 A1, В02С 1/02, 15.05.1990), содержащая корпус, рабочий орган, установленный в корпусе по меньшей мере на одном упругом элементе с возможностью колебаний, электромагнит, установленный в корпусе с возможностью периодического приложения к рабочему органу усилия для колебания этого рабочего органа, дополнительный рабочий орган, установленный в корпусе по меньшей мере на одном дополнительном упругом элементе с возможностью колебаний, дополнительный электромагнит, установленный в корпусе с возможностью периодического приложения к дополнительному рабочему органу усилия для колебания этого дополнительного рабочего органа, и рабочую зону, образованную в корпусе между указанными рабочими органами с возможностью подачи в нее вещества, при этом указанные рабочие органы выполнены с возможностью воздействия на указанное вещество в рабочей зоне, а вибрационная дробилка также содержит управляющую схему, соединенную с электромагнитами с возможностью управления их работой.The closest analogue of the present invention is a vibration crusher (SU 15637 A1,
Один из недостатков вибрационной дробилки по SU 15637 состоит в возможности ее выхода из строя в результате перегрева, который может произойти вследствие того, что после подачи вещества в рабочую зону такой дробилки происходит резкое затухание колебания рабочих органов, взаимодействующих с поданным веществом, так что для поддержания работоспособности такой дробилки требуется непрерывное увеличение мощности используемых электромагнитов, что в результате приводит к значительному увеличению энергетических затрат.One of the disadvantages of the vibratory crusher according to SU 15637 is the possibility of its failure due to overheating, which can occur due to the fact that after supplying the substance to the working area of such a crusher, there is a sharp damping of the oscillations of the working bodies interacting with the supplied substance, so that to maintain the operability of such a crusher requires a continuous increase in the power of the electromagnets used, which as a result leads to a significant increase in energy costs.
Еще один недостаток вибрационной дробилки по SU 15637 состоит в том, что ее упругие элементы используются исключительно для скрепления рабочих органов с корпусом дробилки, то есть только в качестве опоры, и не обеспечивают возможность использования энергии, возбужденной электромагнитами при приложении ими усилий к рабочим органам, которые установлены на этих упругих элементах, в качестве потенциала.Another disadvantage of the vibratory crusher according to SU 15637 is that its elastic elements are used exclusively for fastening the working bodies to the crusher body, that is, only as a support, and do not provide the possibility of using the energy excited by electromagnets when they apply force to the working bodies, which are mounted on these elastic elements, as potential.
В целом вышеописанный недостаток вибрационной дробилки по SU 15637 характерен для всех других вибрационных машин подобного типа, существующих в настоящее время в уровне техники.In general, the above-described disadvantage of the vibratory crusher according to SU 15637 is characteristic of all other vibratory machines of a similar type currently existing in the prior art.
Следовательно, насущная проблема состоит в разработке возбудителя колебаний, преодолевающего по меньшей мере обозначенный выше недостаток известной вибрационной дробилки.Therefore, an urgent problem is the development of a vibration pathogen that overcomes at least the above-mentioned disadvantage of the known vibratory crusher.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Задача настоящего изобретения состоит в создании возбудителя колебаний, решающего по меньшей мере обозначенную выше проблему.An object of the present invention is to provide a vibration pathogen that solves at least the above problem.
Поставленная задача решена благодаря тому, что в корпусе возбудителя колебаний, содержащего по меньшей мере один рабочий орган, установленный в корпусе по меньшей мере на одном упругом элементе с возможностью колебаний, по меньшей мере один электромагнит, установленный в корпусе с возможностью периодического приложения к указанному по меньшей мере одному рабочему органу усилия для колебания этого рабочего органа, по меньшей мере один дополнительный рабочий орган, установленный в корпусе по меньшей мере на одном дополнительном упругом элементе с возможностью колебаний, по меньшей мере один дополнительный электромагнит, установленный в корпусе с возможностью периодического приложения к указанному по меньшей мере одному дополнительному рабочему органу усилия для колебания этого дополнительного рабочего органа, управляющую схему, соединенную с указанными электромагнитами с возможностью управления их работой, и рабочую зону, образованную в этом корпусе между указанными рабочими органами с возможностью поступления в нее вещества, при этом указанные рабочие органы выполнены с возможностью воздействия на указанное вещество в рабочей зоне, управляющая схема обеспечивает выдачу на электромагниты заданных импульсов тока для управления работой электромагнитов таким образом, что усилия, периодически прикладываемые электромагнитами к рабочим органам, обеспечивают колебание рабочих органов с резонансной частотой при воздействии рабочих органов на вещество, поданное в рабочую зону, при этом указанный по меньшей мере один упругий элемент и указанный по меньшей мере один дополнительный упругий элемент предварительно сжаты в корпусе с использованием самотормозящихся клиньев и выполнены каждый в виде упругого кольца, закрепленного на соответствующем рабочем органе и скрепленного с корпусом, а корпус дополнительно предварительно сжат с его внешней стороны.The problem is solved due to the fact that in the case of the pathogen of vibrations containing at least one working body mounted in the body of at least one elastic element with the possibility of oscillation, at least one electromagnet installed in the case with the possibility of periodic application to the specified at least one working body efforts to oscillate this working body, at least one additional working body mounted in the housing on at least one additional elastic an element with the possibility of oscillation, at least one additional electromagnet installed in the housing with the possibility of periodically applying to the specified at least one additional working body efforts to oscillate this additional working body, a control circuit connected to these electromagnets with the ability to control their operation, and the working area formed in this building between the specified working bodies with the possibility of the entry of substances into it, while these working bodies you are filled with the possibility of influencing the specified substance in the working area, the control circuit ensures that the electromagnets give the specified current pulses to control the operation of the electromagnets in such a way that the forces periodically applied by the electromagnets to the working bodies provide oscillation of the working bodies with a resonant frequency when the working bodies act on the substance fed into the working area, wherein said at least one elastic element and said at least one additional elastic element pr dvaritelno compressed in the housing with self-locking and the wedges are made each in the form of an elastic ring mounted on the corresponding working body and sealed to the housing, and the housing further pre-compressed from the outside thereof.
Предложенный возбудитель колебаний обеспечивает технический результат в виде повышения эффективности работы возбудителя колебаний, в частности за счет того, что рабочие органы совершают колебания с резонансной частотой при воздействии на вещество, поданное в рабочую зону, в результате чего большая часть энергии импульсных усилий, прикладываемых электромагнитами к рабочим органам, затрачивается именно на работу, то есть на воздействие непосредственно на вещество в рабочей зоне, а не на внутренние тепловые потери. Кроме того, эффективность работы возбудителя колебаний дополнительно повышается за счет того, что упругие элементы в возбудителе колебаний используются не только в качестве опоры для установки рабочих органов в корпусе возбудителя, но и для обеспечения потенциальной энергии высокого уровня в результате приложения электромагнитами усилий к рабочим органам, образующим вместе с упругими элементами колеблющиеся упруго-массовые системы.The proposed vibration pathogen provides a technical result in the form of increasing the efficiency of the vibration pathogen, in particular due to the fact that the working bodies oscillate with a resonant frequency when exposed to a substance supplied to the working zone, as a result of which the majority of the energy of the pulsed forces applied by electromagnets to working bodies, it is spent precisely on work, that is, on the impact directly on the substance in the working area, and not on internal heat loss. In addition, the efficiency of the vibration pathogen is further enhanced due to the fact that the elastic elements in the vibration pathogen are used not only as a support for installing the working bodies in the pathogen body, but also to provide high-level potential energy as a result of the efforts of the electromagnets to the working bodies, together with elastic elements forming oscillating elastic-mass systems.
Кроме того, предложенный возбудитель колебаний обеспечивает дополнительный технический результат в виде повышения эффективности воздействия на вещество и увеличения производительности самого возбудителя колебаний, в частности за счет того, что рабочая зона, в которой рабочие органы воздействуют на вещество, по существу ограничена размерами корпуса указанного возбудителя, в связи с чем отсутствует необходимость в перемещении рабочих органов для воздействия на вещество в этой рабочей зоне или в другой зоне, отличной от рабочей зоны, предотвращена возможность выхода подвергаемого воздействию вещества за пределы рабочей зоны, а также минимизировано воздействие внешней среды на рабочие органы, подвергаемое воздействию вещество и процесс воздействия на вещество в целом.In addition, the proposed vibration pathogen provides an additional technical result in the form of increasing the efficiency of exposure to the substance and increasing the productivity of the vibration pathogen itself, in particular due to the fact that the working area in which the working bodies act on the substance is essentially limited by the dimensions of the casing of the specified pathogen, In this connection, there is no need to move the working bodies to act on the substance in this working area or in another area other than the working area, etc. the possibility of exposure of the substance to the outside of the working zone is eliminated, and the impact of the external environment on the working bodies, the substance exposed and the process of exposure to the substance as a whole is minimized.
Кроме того, предложенный возбудитель колебаний также обеспечивает дополнительный технический результат в виде повышения безопасности эксплуатации указанного возбудителя, в частности за счет того, что подвергаемое воздействию вещество не выходит за пределы корпуса указанного возбудителя в процессе воздействия его рабочих органов на этот материал. Таким образом, в возбудителе колебаний согласно настоящему изобретению предотвращена возможность травмирования пользователя такого возбудителя колебаний, которое может произойти, например, вследствие отскока или попадания в него части подвергаемого воздействию вещества.In addition, the proposed vibration pathogen also provides an additional technical result in the form of increasing the safety of operation of the specified pathogen, in particular due to the fact that the exposed substance does not extend beyond the casing of the specified pathogen during the action of its working bodies on this material. Thus, in the vibration exciter according to the present invention, the possibility of injury to the user of such an vibration exciter that can occur, for example, due to a rebound or a part of the substance to be exposed to it, is prevented.
Кроме того, предложенный возбудитель колебаний обеспечивает дополнительный технический результат в виде уменьшения шумового воздействия возбудителя колебаний на окружающую среду, а также на людей, находящихся в непосредственной близости от указанного возбудителя.In addition, the proposed vibration pathogen provides an additional technical result in the form of reducing the noise impact of the vibration pathogen on the environment, as well as on people who are in close proximity to the specified pathogen.
Предложенный возбудитель колебаний также обеспечивает дополнительный технический результат в виде повышения надежности и срока службы рабочих органов и указанного возбудителя в целом за счет, в частности, предотвращения попадания влаги на его рабочие органы.The proposed pathogen also provides an additional technical result in the form of increased reliability and service life of the working bodies and the specified pathogen as a whole due, in particular, to prevent moisture from entering its working bodies.
Колебания рабочих органов с резонансной частотой в предложенном возбудителе колебаний обеспечивают еще один дополнительный технический результат, заключающийся в улучшении эффективности работы предложенного возбудителя колебаний. Упругие элементы, выполненные в предложенном возбудителе колебаний в виде упругих колец, обеспечивают еще один дополнительный технический результат, заключающийся в уменьшении потерь энергии импульсного воздействия, обеспечиваемого электромагнитами в упругих кольцах, вследствие относительного перемещения между массами и упругими кольцами с одной стороны и упругими кольцами и корпусом с другой стороны с небольшим трением или вообще без трения. Следует также отметить, что уменьшение потерь энергии обусловлено улучшением распределения усилий внутри упругих колец и улучшением однородности энергетических процессов в упруго-массовой системе, образованной упругими кольцами и рабочими органами. Уменьшение энергопотерь в свою очередь дополнительно обеспечивает сохранение энергии для обработки вещества в рабочей зоне возбудителя колебаний, что приводит к значительному увеличению эффективности возбудителя колебаний.Oscillations of the working bodies with a resonant frequency in the proposed pathogen provide another additional technical result, which consists in improving the efficiency of the proposed pathogen. The elastic elements made in the proposed exciter of oscillations in the form of elastic rings provide another additional technical result, which consists in reducing the energy loss of the pulsed action provided by the electromagnets in the elastic rings, due to the relative movement between the masses and the elastic rings on the one hand and the elastic rings and the body on the other hand, with little or no friction. It should also be noted that the decrease in energy losses is due to an improvement in the distribution of forces inside elastic rings and an improvement in the uniformity of energy processes in an elastic-mass system formed by elastic rings and working bodies. Reducing energy losses, in turn, additionally provides energy conservation for processing the substance in the working area of the pathogen, which leads to a significant increase in the efficiency of the pathogen.
Предварительное сжатие корпуса в предложенном возбудителе колебаний обеспечивает еще один дополнительный технический результат, заключающийся в предотвращении скачков напряжений на растяжение при эксплуатации возбудителя колебаний.Pre-compression of the housing in the proposed vibration exciter provides another additional technical result, which consists in preventing surges in tensile stresses during operation of the vibration exciter.
Предварительное сжатие упругих колец в предложенном возбудителе колебаний обеспечивает еще один дополнительный технический результат, заключающийся в предотвращении проникновения внешних звуковых волн в корпус возбудителя колебаний с одновременным обеспечением стабильности упругих элементов на их периферийной стороне по отношению к корпусу возбудителя колебаний и обеспечением возможности прохождения рабочих звуковых волн, возбуждаемых электромагнитами.Pre-compression of the elastic rings in the proposed vibration exciter provides another additional technical result, which consists in preventing the penetration of external sound waves into the housing of the vibration exciter while ensuring the stability of the elastic elements on their peripheral side with respect to the housing of the vibration exciter and allowing the passage of working sound waves, excited by electromagnets.
Предварительно сжатый корпус и предварительно сжатые упругие элементы в предложенном возбудителе колебаний обеспечивают еще один дополнительный технический результат, заключающийся в обеспечении конструктивной целостности возбудителя колебаний и уменьшении внутреннего трения в этом возбудителе колебаний.The pre-compressed housing and the pre-compressed elastic elements in the proposed vibration exciter provide another additional technical result, which consists in ensuring the structural integrity of the vibration exciter and reducing internal friction in this vibration exciter.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения рабочие органы возбудителя колебаний могут быть расположены симметрично по отношению к рабочей зоне.In one of the embodiments of the present invention, the working bodies of the pathogen may be located symmetrically with respect to the working area.
В другом варианте реализации настоящего изобретения каждый из рабочих органов возбудителя колебаний может иметь предварительно определенную собственную частоту колебаний.In another embodiment of the present invention, each of the working bodies of the pathogen may have a predetermined natural frequency of vibration.
Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения рабочие органы возбудителя колебаний могут иметь одну и ту же собственную частоту колебаний.In another embodiment of the present invention, the working bodies of the pathogen may have the same natural frequency.
В других вариантах реализации настоящего изобретения управляющая схема возбудителя колебаний может быть выполнена с возможностью выдачи на электромагниты заданных импульсов тока для управления их работой таким образом, что длительность импульсного воздействия электромагнитов меньше периода собственных колебаний рабочих органов.In other embodiments of the present invention, the control circuit of the oscillation pathogen can be configured to provide predetermined current pulses to the electromagnets to control their operation in such a way that the duration of the pulsed action of the electromagnets is less than the period of natural vibrations of the working bodies.
Еще в одних вариантах реализации настоящего изобретения управляющая схема возбудителя колебаний может быть выполнена с возможностью выдачи на электромагниты заданных импульсов тока для управления их работой таким образом, что частота импульсного воздействия электромагнитов равна частоте собственных колебаний рабочих органов.In still other embodiments of the present invention, the control circuit of the oscillation pathogen can be configured to provide predetermined current pulses to the electromagnets to control their operation in such a way that the frequency of the pulsed action of the electromagnets is equal to the frequency of the natural vibrations of the working bodies.
Еще в одних вариантах реализации настоящего изобретения управляющая схема возбудителя колебаний может быть выполнена с возможностью выдачи на электромагниты заданных импульсов тока для управления их работой таким образом, что длительность импульсного воздействия электромагнитов в два раза меньше периода собственных колебаний рабочих органов.In still other embodiments of the present invention, the control circuit of the oscillation pathogen can be configured to provide predetermined current pulses to the electromagnets to control their operation in such a way that the duration of the pulsed action of the electromagnets is two times less than the period of natural vibrations of the working bodies.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения управляющая схема возбудителя колебаний может быть выполнена с возможностью выдачи на электромагниты заданных импульсов тока для управления их работой таким образом, что длительность импульсного воздействия электромагнитов в три, четыре, пять и более раз меньше периода собственных колебаний рабочих органов.In one embodiment of the present invention, the control circuit of the oscillation pathogen can be configured to provide predetermined current pulses to the electromagnets to control their operation in such a way that the duration of the pulsed action of the electromagnets is three, four, five or more times less than the period of natural vibrations of the working bodies.
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения управляющая схема возбудителя колебаний может быть выполнена с возможностью выдачи на электромагниты заданных импульсов тока для управления их работой таким образом, что частота импульсного воздействия электромагнитов в целое число раз меньше частоты собственных колебаний рабочих органов.In some embodiments of the present invention, the control circuit of the oscillation pathogen can be configured to provide predetermined current pulses to the electromagnets to control their operation so that the frequency of the pulsed action of the electromagnets is an integer number of times less than the frequency of the natural vibrations of the working bodies.
В другом варианте реализации настоящего изобретения управляющая схема возбудителя колебаний может быть выполнена с возможностью выдачи на электромагниты заданных импульсов тока для управления их работой таким образом, что электромагниты одновременно прикладывают усилия к рабочим органам.In another embodiment of the present invention, the control circuit of the oscillation pathogen can be configured to provide predetermined current pulses to the electromagnets to control their operation in such a way that the electromagnets simultaneously apply forces to the working bodies.
Таким образом, в некоторых вариантах реализации настоящего изобретения резонирование рабочего органа и дополнительного рабочего органа в возбудителе колебаний может быть достигнуто при определенной длительности импульсного воздействия электромагнитов, связанной с периодом собственных колебаний упруго-массовой системы, работающей под нагрузкой, то есть при подаче вещества в рабочую зону. Следует также отметить, что мощность импульсного воздействия, оказываемого каждым из электромагнитов возбудителя колебаний, рассчитывается в зависимости от проектной массы вещества, подаваемого в рабочую зону, при этом масса вещества соответствует затуханию упруго-массовой системы в течение одного периода ее колебаний, а мощность импульса потребляется на покрытие затухания упруго-массовой системы в течение одного периода ее колебания. В режиме «холостого хода», когда в рабочую зону еще не подано вещество, упруго-массовая система будет совершать негармоническое периодическое колебание с собственной частотой колебаний, соответствующей «околорезонансной частоте», при этом в зависимости от длительности импульсного воздействия будет возбуждаться главное гармоническое колебание или тон, а также одно из неглавных гармонических колебаний или обертон, подача в рабочую зону вещества проектной массы приведет к затуханию колебательного процесса в режиме «холостого хода», при этом последовательность затухания в упруго-массовой системе происходит ступенчатым образом от слабого к мощному, то есть от обертона к тону. В «рабочем режиме», когда в рабочую зону подают вещество, упруго-массовая система совершает гармонические колебания, при этом в зависимости от длительности импульсного воздействия возбуждается главное гармоническое колебание или тон и одно из неглавных гармонических колебаний или обертон. При полной загрузке рабочей зоны веществом затухание упруго-массовой системы происходит в пределах обертона, при этом из двух гармоник (тон и обертон) обертон, как наиболее слабый, пропадает (практически полностью затухает), а тон остается неизменным при переходе от одного периода колебаний к следующему периоду колебаний, то есть затухания тона не происходит. Таким образом, в режиме «холостого хода» большая часть энергии импульсного воздействия затрачивается на поддержание обертона, а ее малая часть затрачивается на поддержание тона (внутренние тепловые потери), а в «рабочем режиме» большая часть энергии импульсного воздействия затрачивается на производство работы, а ее малая часть затрачивается на внутренние тепловые потери (незатухание), так что при гармонических колебаниях упруго-массовой системы мы получаем очень мощную силу воздействия на вещество, находящееся в рабочей зоне, и незначительное затухание колебаний, затрачивая при этом минимальное количество энергии.Thus, in some embodiments of the present invention, the resonance of the working body and the additional working body in the pathogen can be achieved with a certain duration of the pulsed action of the electromagnets associated with the period of natural vibrations of the elastic-mass system operating under load, that is, when the substance is fed into the working zone. It should also be noted that the power of the pulsed action exerted by each of the electromagnets of the vibration exciter is calculated depending on the design mass of the substance supplied to the working area, while the mass of the substance corresponds to the attenuation of the elastic-mass system during one period of its oscillations, and the pulse power is consumed to cover the attenuation of the elastic mass system during one period of its oscillation. In the “idle” mode, when the substance has not yet been supplied to the working zone, the elastic-mass system will perform a non-harmonic periodic oscillation with an eigenfrequency corresponding to the “near-resonance frequency”, while the main harmonic oscillation will be excited depending on the duration of the pulse exposure or tone, as well as one of the non-principal harmonic oscillations or overtone, the supply of the substance of the design mass to the working zone will lead to the attenuation of the oscillatory process in the “idle” mode, etc. and this attenuation sequence in the elastic-mass system occurs in a stepwise manner from weak to powerful, that is, from overtone to tone. In the “operating mode”, when a substance is supplied to the working zone, the elastic-mass system performs harmonic oscillations, while depending on the duration of the pulse action, the main harmonic oscillation or tone and one of the non-principal harmonic oscillations or overtone are excited. When the working zone is fully loaded with material, the attenuation of the elastic-mass system occurs within the overtone, while from two harmonics (tone and overtone), the overtone, as the weakest, disappears (almost completely attenuates), and the tone remains unchanged during the transition from one oscillation period to the next period of oscillation, that is, the attenuation of the tone does not occur. Thus, in the “idle” mode, most of the pulse energy is spent on maintaining the overtone, and its small part is spent on maintaining the tone (internal heat loss), and in the “operating mode”, most of the pulse energy is spent on the work, and a small part of it is spent on internal heat loss (non-attenuation), so that with harmonic vibrations of the elastic-mass system we get a very powerful force acting on a substance in the working area, and tion damping, while expending minimal power.
Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения количество рабочие органы возбудителя колебаний могут быть установлены на одинаковом количестве упругих элементов, составляющем по меньшей мере три.In another embodiment of the present invention, the number of working bodies of the pathogen can be installed on the same number of elastic elements, comprising at least three.
В других вариантах реализации настоящего изобретения все упругие элементы рабочих органов в возбудителе колебаний могут быть выполнены по существу идентичными.In other embodiments of the present invention, all the elastic elements of the working bodies in the pathogen can be made essentially identical.
В некоторых других вариантах реализации настоящего изобретения рабочие органы в возбудителе колебаний и их соответствующие упругие элементы могут быть расположены симметрично по отношению к рабочей зоне.In some other embodiments of the present invention, the working bodies in the pathogen and their corresponding elastic elements can be located symmetrically with respect to the working area.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения по меньшей мере один упругий элемент и по меньшей мере один дополнительный упругий элемент в возбудителе колебаний могут быть выполнены каждый в виде упругого кольца.In one of the embodiments of the present invention, at least one elastic element and at least one additional elastic element in the pathogen may each be made in the form of an elastic ring.
Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения упругие кольца в возбудителе колебаний могут быть жестко зафиксированы на соответствующем рабочем органе и жестко скреплены со стенкой корпуса возбудителя колебаний с ее внутренней стороны.In another embodiment of the present invention, the elastic rings in the vibration pathogen can be rigidly fixed to the corresponding working body and rigidly fastened to the wall of the body of the vibration pathogen from its inner side.
В других вариантах реализации настоящего изобретения каждые два смежных упругих кольца в возбудителе колебаний могут быть отделены друг от друга шайбой.In other embodiments, the implementation of the present invention, every two adjacent elastic rings in the pathogen can be separated from each other by a washer.
Кроме того, поставленная задача решена в обрабатывающем устройстве для обработки материала, содержащем один из вышеописанных вариантов реализации возбудителя колебаний, корпус которого снабжен по меньшей мере одним впускным отверстием и по меньшей мере одним выпускным отверстием, причем обрабатывающее устройство выполнено с возможностью подачи в рабочую зону через указанное впускное отверстие указанного вещества, в качестве которого служит обрабатываемый материал, рабочие органы выполнены таким образом, что указанное воздействие на вещество в рабочей зоне обеспечивает обработку обрабатываемого материала, а обрабатывающее устройство дополнительно выполнено с возможностью отвода обработанного материала из рабочей зоны через указанное выпускное отверстие. Предложенное обрабатывающее устройство также обеспечивает сформулированные выше технические результаты.In addition, the task is solved in a processing device for processing material containing one of the above embodiments of the exciter, the housing of which is provided with at least one inlet and at least one outlet, and the processing device is arranged to feed into the working area through the specified inlet of the specified substance, which is the material being processed, the working bodies are made in such a way that the specified impact on and the substance in the working area provides the processing of the processed material, and the processing device is additionally configured to drain the processed material from the working area through the specified outlet. The proposed processing device also provides the above technical results.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения обрабатывающее устройств может быть дополнительно выполнено с возможностью подачи жидкой среды в рабочую зону.In one embodiment of the present invention, the processing device may be further configured to supply a liquid medium to the work area.
Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения рабочие органы обрабатывающего устройства могут иметь форму, подходящую по меньшей мере для временного удержания обрабатываемого материала в рабочей зоне, что повышает эффективность обработки обрабатываемого материала в рабочей зоне, поскольку замедляется процесс прохождения обрабатываемого материала через рабочую зону, а также уменьшается количество материала, который вообще не был обработан или имеет степень обработки, недостаточную для достижения необходимого эффекта, после прохождения через рабочую зону.In yet another embodiment of the present invention, the working bodies of the processing device may have a shape suitable for at least temporarily holding the processed material in the working area, which increases the processing efficiency of the processed material in the working area, since the process of passing the processed material through the working area is slowed down, as well as decreases the amount of material that has not been processed at all or has a degree of processing insufficient to achieve the desired effect, after e passing through the work area.
Поставленная задача также решена в перемешивающем устройстве для перемешивания материалов, содержащем один из вышеописанных вариантов реализации возбудителя колебаний, корпус которого снабжен по меньшей мере одним впускным отверстием и по меньшей мере одним выпускным отверстием, причем перемешивающее отверстие выполнено с возможностью подачи в рабочую зону через указанное впускное отверстие указанного вещества, в качестве которого служит по меньшей мере один перемешиваемый материал, рабочие органы выполнены таким образом, что указанное воздействие на вещество в рабочей зоне обеспечивает перемешивание перемешиваемого материала или перемешиваемых материалов, а перемешивающее устройство выполнено с возможностью выпуска перемешанного материала или смеси материалов из рабочей зоны через указанное выпускное отверстие. Предложенное перемешивающее устройство также обеспечивает сформулированные выше технические результаты.The problem is also solved in a mixing device for mixing materials, containing one of the above embodiments of the pathogen, the housing of which is provided with at least one inlet and at least one outlet, and the mixing hole is configured to feed into the working area through the specified inlet the hole of the specified substance, which serves as at least one mixed material, the working bodies are made in such a way that the decree This effect on the substance in the working area provides mixing of the mixed material or mixed materials, and the mixing device is configured to release the mixed material or mixture of materials from the working area through the specified outlet. The proposed mixing device also provides the above technical results.
Далее, поставленная задача также решена в перекачивающем устройстве для перекачивания текучей среды, содержащем один из вышеописанных вариантов реализации возбудителя колебаний, в корпусе которого выполнено по меньшей мере одно впускное отверстие, снабженное впускным клапаном, и по меньшей мере одно выпускное отверстие, снабженное выпускным клапаном, перекачивающее устройство выполнено с возможностью подачи в рабочую зону через указанное впускное отверстие указанного вещества, в качестве которого служит перекачиваемая текучая среда, рабочие органы выполнены таким образом, что указанное воздействие на вещество в рабочей зоне обеспечивает попеременное повышение и понижение давления в рабочей зоне, а перекачивающее устройство дополнительно выполнено с возможностью открытия и закрытия указанных клапанов для подачи указанного вещества, в качестве которого служит перекачиваемая текучая среда, в рабочую зону при пониженном давлении в ней через указанное впускное отверстие и выпуска текучей среды из рабочей зоны при повышенном давлении через указанное выпускное отверстие.Further, the problem is also solved in a pumping device for pumping a fluid containing one of the above embodiments of the exciter, in the housing of which at least one inlet is provided, equipped with an inlet valve, and at least one outlet, equipped with an outlet valve, the pumping device is configured to feed into the working area through the specified inlet of the specified substance, which is the pumped fluid a, the working bodies are made in such a way that the specified effect on the substance in the working area provides an alternating increase and decrease in pressure in the working area, and the pumping device is additionally configured to open and close these valves to supply the specified substance, which is the pumped fluid into the working area under reduced pressure through the specified inlet and the release of fluid from the working area under increased pressure through the specified outlet rstie.
Кроме того, наличие по меньшей мере одного впускного отверстия и по меньшей мере одного выпускного отверстия в корпусе обрабатывающего устройства, перемешивающего устройства или перекачивающего устройства обеспечивает дополнительный технический результат в виде увеличения скорости соответственно обработки обрабатываемого материала, перемешивания перемешиваемых материалов или перекачивания перекачиваемой текучей среды в частности за счет того, что упрощены процесс подачи таких материалов в корпус соответствующего устройства и процесс их выпуска из корпуса указанного устройства, а также за счет того, что нет необходимости в перемещении самого устройства соответственно для обработки новой партии обрабатываемого материала, перемешивания новой партии перемешиваемых материалов и перекачивания нового объема перекачиваемой текучей среды.In addition, the presence of at least one inlet and at least one outlet in the housing of the processing device, mixing device or pumping device provides an additional technical result in the form of an increase in the speed of processing the material to be processed, mixing of the materials being mixed or pumping of the pumped fluid in particular due to the fact that the process of supplying such materials to the housing of the corresponding device is simplified and otsess their release from the body of said device, and also due to the fact that there is no need to move the device, respectively, for processing a new batch of material to be treated, a new batch of stirred mixing materials and pumping new fluid volume pumped.
Далее, поставленная задача также решена в способе возбуждения колебаний, согласно которому подают вещество в рабочую зону возбудителя колебаний согласно одному из вышеописанных вариантов реализации, а также выдают, посредством управляющей схемы, на электромагниты заданные импульсы тока для управления работой электромагнитов таким образом, что усилия, периодически прикладываемые электромагнитами к рабочим органам, обеспечивают колебание рабочих органов с резонансной частотой при воздействии рабочих органов на поданное вещество. Предложенный способ возбуждения колебаний также обеспечивает сформулированные выше технические результаты.Further, the problem is also solved in a method of exciting oscillations, according to which the substance is supplied to the working area of the oscillation pathogen according to one of the above described embodiments, and also, by means of a control circuit, given current pulses to the electromagnets to control the operation of the electromagnets in such a way that the forces periodically applied by electromagnets to the working bodies, provide oscillation of the working bodies with a resonant frequency when exposed to working bodies on the supplied substance. The proposed method of exciting oscillations also provides the technical results formulated above.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На фиг. 1 показан один из вариантов реализации измельчителя материала согласно настоящему изобретению, предназначенного для измельчения материалов различных видов в сухой среде.In FIG. 1 shows one embodiment of a material shredder according to the present invention for grinding various types of materials in a dry environment.
На фиг. 2 показана диаграмма, иллюстрирующая динамическое и энергетическое состояния измельчителя материала по фиг. 1 в режиме «холостого хода», а также в «рабочем режиме».In FIG. 2 is a diagram illustrating the dynamic and energy states of the material shredder of FIG. 1 in the “idle” mode, as well as in the “operating mode”.
На фиг. 3 показан график, иллюстрирующий виброволновые процессы в упруго-массовых системах измельчителя материала, работающего в режиме «холостого хода» и «рабочем режиме».In FIG. Figure 3 shows a graph illustrating the vibro-microwave processes in elastic-mass systems of a material shredder operating in the “idle” and “operating modes”.
На фиг. 4 схематически показан один из вариантов реализации рабочего органа измельчителя материала по фиг. 1.In FIG. 4 schematically shows one embodiment of the working body of the material shredder of FIG. one.
На фиг. 5 показан один из вариантов реализации измельчителя материала согласно настоящему изобретению, предназначенного для измельчения материалов различных видов в жидкой среде.In FIG. 5 shows one embodiment of a material shredder according to the present invention for grinding various types of materials in a liquid medium.
На фиг. 6 показана часть одного из вариантов реализации перекачивающего устройства для перекачивания текучей среды согласно настоящему изобретению.In FIG. 6 shows a part of one embodiment of a pumping device for pumping a fluid according to the present invention.
На фиг. 7 показан один из вариантов реализации устройства для прокатки или ковки пластичного материала согласно настоящему изобретению.In FIG. 7 shows one embodiment of a device for rolling or forging a plastic material according to the present invention.
На фиг. 8 показан один из вариантов реализации перемешивающего устройства для перемешивания материалов согласно настоящему изобретению.In FIG. 8 illustrates one embodiment of a mixing device for mixing materials according to the present invention.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Возбудитель колебаний согласно настоящему изобретению содержит корпус, один или большее количество рабочих органов, установленных в корпусе на одном или большем количестве упругих элементов с возможностью колебаний, один или большее количество электромагнитов, установленных в корпусе с возможностью периодического приложения к указанным рабочим органам усилия для колебания этих рабочих органов, один или большее количество дополнительных рабочих органов, установленных в корпусе на одном или большем количестве упругих элементов с возможностью колебаний, и один или большее количество дополнительных электромагнитов, установленных в корпусе с возможностью периодического приложения к указанным дополнительным рабочим органам усилия для колебания этих дополнительных рабочих органов, а также рабочую зону, образованную в корпусе между указанными рабочими органами с возможностью поступления в нее вещества, причем указанные рабочие органы выполнены с возможностью воздействия на указанное вещество в рабочей зоне. Вышеописанный возбудитель колебаний выполняет работу по принудительному механическому переносу масс материалов различных видов в замкнутой рабочей зоне и может быть использован для создания обрабатывающего устройства для обработки материала (например для измельчения материала в твердой или жидкой среде, прокатки пластичных материалов, ковки пластичных материалов или т.п.), перемешивающего устройства для перемешивания материалов, а также для создания перекачивающего устройства для перекачивания текучей среды или текучего материала. Конструкция возбудителя колебаний согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения и его другим возможным вариантам реализации, а также принципы его работы описаны далее на примере обрабатывающего устройства для обработки материала, реализованного в виде измельчителя материала. Следует отметить, что в случаях, где это применимо, описанные далее варианты реализации измельчителя материала следует рассматривать также в виде вариантов реализации возбудителя колебаний.The oscillation causative agent according to the present invention comprises a housing, one or more working bodies mounted in the housing on one or more elastic elements with the possibility of oscillations, one or more electromagnets installed in the housing with the possibility of periodically applying forces to these working bodies to oscillate these working bodies, one or more additional working bodies installed in the housing on one or more elastic elements with the possibility of oscillations, and one or more additional electromagnets installed in the housing with the possibility of periodically applying to these additional working bodies the forces to oscillate these additional working bodies, as well as the working area formed in the housing between these working bodies with the possibility of the substance entering it, moreover, these working bodies are made with the possibility of exposure to the specified substance in the working area. The above vibration exciter performs the mechanical mechanical transfer of masses of materials of various types in a closed working area and can be used to create a processing device for processing the material (for example, for grinding material in a solid or liquid medium, rolling plastic materials, forging plastic materials, etc. .), a mixing device for mixing materials, as well as for creating a pumping device for pumping a fluid or fluid material . The design of the vibration exciter according to the preferred embodiment of the present invention and its other possible embodiments, as well as the principles of its operation, are described below on the example of a processing device for processing material, implemented in the form of a material shredder. It should be noted that in cases where it is applicable, the implementation options described below for the material shredder should also be considered as options for the implementation of the pathogen.
На фиг. 1 показан один из вариантов реализации измельчителя материала согласно настоящему изобретению, предназначенного для измельчения или дробления хрупких материалов в сухой среде, в частности горных пород, минералов, твердых отходов, отходов производства, отходов строительства, отходов быта и т.п.In FIG. 1 shows one embodiment of a material shredder according to the present invention for grinding or crushing brittle materials in a dry environment, in particular rocks, minerals, solid waste, industrial waste, construction waste, household waste, and the like.
Измельчитель материала по фиг. 1 содержит цилиндрический корпус 1, выполненный из прочного материала и имеющий цилиндрическую полость. Корпус 1 снабжен впускным отверстием 2, выполненным с возможностью подачи через него измельчаемого материала 4 в корпус 1 измельчителя, и выпускным отверстием 3, выполненным с возможностью выпуска через него измельченного материала 5 из корпуса 1 измельчителя, причем впускное отверстие 2 и выпускное отверстие 3 выполнены соответственно в удлиненной стенке цилиндрического корпуса 1 таким образом, что эти отверстия расположены напротив друг друга на общей центральной оси 11, при этом диаметр впускного отверстия 2 больше диаметра выпускного отверстия 3.The material shredder of FIG. 1 comprises a
Еще в одном из вариантов реализации настоящего изобретения каждое из впускного отверстия 2 и выпускного отверстия 3, выполненных в корпусе 1 измельчителя материала по фиг. 1, выполнено с возможностью его управляемого открытия, а также с возможностью его управляемого закрытия с обеспечением герметичного уплотнения.In yet another embodiment of the present invention, each of the
В цилиндрической полости корпуса 1 установлены рабочий орган 13.1, выполненный таким образом, что он имеет воздействующую часть 6.1, и рабочий орган 13.2, выполненный таким образом, что он имеет воздействующую часть 6.2, причем каждая из воздействующих частей 6.1, 6.2 имеет форму разнобокой трапеции в вертикальном сечении, выполненном по центральной оси 11. Рабочие органы 13.1, 13.2 выполнены по существу идентичными (имеют идентичную конструкцию и идентичные параметры) и установлены в полости корпуса 1 таким образом, что их идентичные воздействующие части 6.1, 6.2 обращены в сторону друг друга и расположены симметрично по отношению к оси 11 с образованием между ними рабочей зоны 7, используемой для измельчения в ней измельчаемого материала 4. Таким образом, воздействующая часть 6.1 рабочего органа 13.1 и воздействующая часть 6.2 рабочего органа 13.2 расположены в полости корпуса 1 симметрично по отношению к рабочей зоне 7 по длине удлиненного корпуса 1.In the cylindrical cavity of the
В другом варианте реализации настоящего изобретения рабочие органы 13.1, 13.2 измельчителя материала могут быть расположены на противоположных по отношению к рабочей зоне 7 сторонах не симметрично по отношению к центральной оси 11 и рабочей зоне 7.In another embodiment, the implementation of the present invention, the working bodies 13.1, 13.2 of the material chopper can be located on the opposite sides with respect to the working
Рабочая зона 7 расположена по отношению к впускному отверстию 2 таким образом, что измельчаемый материал 4, поданный в корпус 1 через впускное отверстие 2, под действием собственного веса поступает в рабочую зону 7, в которой происходит измельчение поданного измельчаемого материала 4 путем механического воздействия на него воздействующей части 6.1 с одной стороны и механического воздействия на него воздействующей части 6.2 с другой противоположной стороны. Рабочая зона 7 также расположена по отношению к выпускному отверстию 3 таким образом, что измельченный материал 5 из рабочей зоны 7 поступает под действием собственного веса в выпускное отверстие 3. При этом воздействующие части 6.1, 6.2 ориентированы по отношению к центральной оси 11 таким образом, что рабочая зона 7 сужается вдоль оси 11 от впускного отверстия 2 по направлению к выпускному отверстию 3, если смотреть на вид в вертикальном разрезе, выполненном по центральной линии 11, при этом материал, достигший необходимой степени измельчения, то есть измельченный материал 5, отводят из наиболее узкой части рабочей зоны 7 с обеспечением его последующего выпуска из корпуса 1 через выпускное отверстие 3. Таким образом, измельчаемый материал 4, поступивший в рабочую зону 7, в течение определенного периода времени удерживают посредством воздействующих частей 6.1, 6.2 в рабочей зоне 7 до тех пор, пока степень измельчения по меньшей мере части этого измельчаемого материала 4 не достигнет определенного значения, что обеспечит возможность отведения измельченного материала 5 из рабочей зоны 7.The working
Рабочие органы 13.1, 13.2 расположены на общей центральной оси 12, перпендикулярной центральной оси 11, причем каждый из этих рабочих органов 13.1,13.2 снабжен упругими элементами в виде идентичных упругих колец из пружинной стали, расположенных симметрично по отношению к центральной оси 11 и рабочей зоне 7. Рабочий орган 13.1 снабжен 5 упругими кольцами 8.1, а рабочий орган 13.2 снабжен 5 упругими кольцами 8.2, причем упругие кольца (8.1 и 8.2) выполнены идентичными (то есть имеют идентичные конструкции и идентичные параметры), а каждое упругое кольцо из упругих колец 8.1 и соответствующее ему упругое кольцо из упругих колец 8.2 размещены в полости корпуса 1 симметрично по отношению к центральной оси 11 и рабочей зоне 7.The working bodies 13.1, 13.2 are located on a common
Упругие кольца 8.1 жестко закреплены на рабочем органе 13.1, а упругие кольца 8.2 жестко закреплены на рабочем органе 13.2 таким образом, что каждый из рабочих органов 13.1,13.2 имеет фиксированное положение в полости корпуса 1, при этом упругие кольца 8.1 и упругие кольца 8.2 обеспечивают возможность колебания соответственно рабочего органа 13.1 и рабочего органа 13.2 при приложении внешнего усилия соответственно к рабочему органу 13.1 и рабочему органу 13.2. Каждых два смежных упругих кольца из пяти упругих колец 8.1 или из пяти упругих колец 8.2 отделены друг от друга стальными шайбами (не показаны), так что упругие кольца 8.1 или упругие кольца 8.2 расположены по длине соответственно рабочего органа 13.1 или рабочего органа 13.2 на равном расстоянии друг от друга.The elastic rings 8.1 are rigidly fixed on the working body 13.1, and the elastic rings 8.2 are rigidly fixed on the working body 13.2 so that each of the working bodies 13.1,13.2 has a fixed position in the cavity of the
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения упругие кольца 8.1 и упругие кольца 8.2 могут быть плотно посажены соответственно на рабочем органе 13.1 и рабочем органе 13.2. В другом варианте реализации настоящего изобретения упругие кольца 8.1 и упругие кольца 8.2 могут быть размещены с герметичным уплотнением соответственно на рабочем органе 13.1 и рабочем органе 13.2. Еще в одном из вариантов реализации настоящего изобретения каждое из упругих колец 8.1 и каждое из упругих колец 8.2 могут быть приварены к соответствующему одному из участков наружной стороне соответственно рабочего органа 13.1 и рабочего органа 13.2. В другом варианте реализации настоящего изобретения упругие кольца 8.1 и упругие кольца 8.2 могут быть выполнены за одно целое соответственно с рабочим органом 13.1 и рабочим органом 13.2.In one of the embodiments of the present invention, the elastic rings 8.1 and the elastic rings 8.2 can be tightly fitted respectively on the working body 13.1 and working body 13.2. In another embodiment of the present invention, the elastic rings 8.1 and the elastic rings 8.2 can be placed with a tight seal, respectively, on the working body 13.1 and working body 13.2. In another embodiment, the implementation of the present invention, each of the elastic rings 8.1 and each of the elastic rings 8.2 can be welded to the corresponding one of the sections of the outer side, respectively, of the working body 13.1 and working body 13.2. In another embodiment of the present invention, the elastic rings 8.1 and the elastic rings 8.2 can be made in one piece, respectively, with the working body 13.1 and the working body 13.2.
Каждое из упругих колец 8.1 и каждое из упругих колец 8.2 также жестко скреплены с соответствующей одной из частей удлиненной стенки корпуса 1 с ее внутренней стороны.Each of the elastic rings 8.1 and each of the elastic rings 8.2 are also rigidly fastened to the corresponding one of the parts of the elongated wall of the
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения каждое из упругих колец 8.1 и каждое из упругих колец 8.2 могут быть скреплены с герметичным уплотнением с соответствующей одной из частей удлиненной стенки цилиндрического корпуса 1 с ее внутренней стороны. В другом варианте реализации настоящего изобретения каждое из упругих колец 8.1 и каждое из упругих колец 8.2 могут быть приварены к соответствующей одной из частей удлиненной стенки цилиндрического корпуса 1 с ее внутренней стороны. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения упругие кольца 8.1 и упругие кольца 8.2 могут быть выполнены за одно целое с удлиненной стенкой цилиндрического корпуса 1.In one embodiment of the present invention, each of the elastic rings 8.1 and each of the elastic rings 8.2 can be sealed with a tight seal from the corresponding one of the parts of the elongated wall of the
Еще в одном из вариантов реализации настоящего изобретения каждый из рабочих органов 13.1, 13.2 может быть снабжен по меньшей мере тремя упругими кольцами, жестко закрепленными на соответствующем рабочем органе, плотно посаженными на нем или размещенными на нем с герметичным уплотнением таким образом, что по меньшей мере часть из этих упругих колец расположена по центральной оси 12 на предварительно определенном расстоянии по отношению друг к другу. В другом варианте реализации настоящего изобретения каждое из упругих колец 8.1 и каждое из упругих колец 8.2 могут быть плотно прижаты в цилиндрической полости корпуса 1 к удлиненной стенке цилиндрического корпуса 1 с ее внутренней стороны, так что каждое упругое кольцо из упругих колец 8.1 герметично отделено от смежного с ним другого упругого кольца из упругих колец 8.1 с образованием между ними герметизированного пространства, а каждое упругое кольцо из упругих колец 8.2 герметично отделено от смежного с ним другого упругого кольца из упругих колец 8.2 с образованием между ними герметизированного пространства.In another embodiment, the implementation of the present invention, each of the working bodies 13.1, 13.2 can be equipped with at least three elastic rings rigidly fixed to the corresponding working body, tightly mounted on it or placed on it with a tight seal so that at least some of these elastic rings are located along the
В другом варианте реализации настоящего изобретения корпус 1 измельчителя материала по фиг. 1 может быть предварительно сжат с внешней стороны, в частности с внешней стороны удлиненной стенки этого корпуса 1, с использованием внешних стальных тяг или тросов, что предотвращает скачки напряжений на растяжение при эксплуатации этого измельчителя материала.In another embodiment of the present invention, the
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения рабочий орган 13.1 и рабочий орган 13.2 могут быть предварительно сжаты с использованием внутренних стальных тяг или тросов, что предотвращает скачки напряжений на растяжение при эксплуатации этого измельчителя материала.In some embodiments of the present invention, the working body 13.1 and the working body 13.2 can be pre-compressed using internal steel rods or cables, which prevents tensile stresses during operation of this material shredder.
Еще в одних вариантах реализации настоящего изобретения прилегающие поверхности конструктивных компонентов в измельчителе материала могут быть предварительно сжаты с использованием «самотормозящихся клиньев», что обеспечивает герметичность и интегральность всей конструкции этого измельчителя материала.In yet other embodiments of the present invention, the adjacent surfaces of the structural components in the material shredder can be pre-compressed using "self-locking wedges", which ensures the tightness and integrity of the entire structure of this material shredder.
Рабочий орган 13.1 в сочетании с упругими кольцами 8.1, жестко закрепленными на этом рабочем органе 13.1, и рабочий орган 13.2 в сочетании с упругими кольцами 8.2, жестко закрепленными на этом рабочем органе 13.2, представляют собой две отдельные идентичные упруго-массовые системы (то есть имеют идентичные параметры и конструкции), расположенные симметрично относительно центральной оси 11 и рабочей зоны 7 и имеющие по существу равные значения собственной частоты колебаний, предварительно определяемые с помощью известных в уровне техники устройств для определения собственной частоты колебаний. Уменьшение массы рабочего органа 13.1 или уменьшение массы рабочего органа 13.2 обеспечит увеличение собственной частоты колебания соответствующей одной из этих упруго-массовых систем.The working body 13.1 in combination with elastic rings 8.1 rigidly fixed to this working body 13.1, and the working body 13.2 in combination with elastic rings 8.2 rigidly attached to this working body 13.2, are two separate identical elastic-mass systems (i.e. identical parameters and designs) located symmetrically with respect to the
Измельчитель материала по фиг. 1 также содержит два электромагнита 9.1, 9.2, которые выполнены идентичными (то есть имеют идентичную конструкцию и идентичные параметры), при этом каждый из электромагнитов 9.1, 9.2 закреплен на соответствующей короткой стенке корпуса 1 таким образом, что они расположены на центральной оси 12 и находятся в полости корпуса 1 симметрично по отношению к центральной оси 11 и рабочей зоне 7.The material shredder of FIG. 1 also contains two electromagnets 9.1, 9.2, which are identical (that is, have identical construction and identical parameters), while each of the electromagnets 9.1, 9.2 is mounted on the corresponding short wall of the
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения измельчитель колебаний может содержать более двух рабочих органов, установленных в корпусе 1 с возможностью колебаний. В другом варианте реализации настоящего изобретения измельчитель материала по фиг. 1 может содержать четное количество рабочих органов, например четыре, шесть, восемь, десять и т.д. рабочих органов, попарно установленных в корпусе 1 таким образом, что рабочие органы каждой пары расположены на противоположных сторонах по отношению к центральной оси 11 и рабочей зоне 7 и симметрично к ним, то есть все рабочие органы образуют соответственно две, три, четыре, пять и т.д. подобных пар рабочих органов.In one of the embodiments of the present invention, the oscillation shredder may contain more than two working bodies mounted in the
Как показано на фиг. 1, крайнее упругое кольцо из упругих колец 8.1 и крайнее упругое кольцо из упругих колец 8.2, жестко скрепленные с удлиненной стенкой корпуса 1 с ее внутренней стороны и жестко закрепленные на одном из концов соответственно рабочего органа 13.1 и рабочего органа 13.2, являющимся дальним по отношению к центральной оси 11 и рабочей зоне 7, ограничивают соответствующую часть внутренней полости корпуса 1 с образованием полостей 15.1, 15.2, в которых находятся соответственно электромагнит 9.1 и электромагнит 9.2. Таким образом, каждая из полостей 15.1, 15.2, образованных в корпусе 1, ограничена соответствующей одной из противолежащих коротких стенок корпуса 1, соответствующей частью удлиненной стенки корпуса 1, примыкающей непосредственно к указанной короткой стенке, и соответствующим одним из вышеописанных крайних упругих колец.As shown in FIG. 1, an extreme elastic ring of elastic rings 8.1 and an extreme elastic ring of elastic rings 8.2, rigidly fastened to the elongated wall of the
В других вариантах реализации настоящего изобретения, в которых упругие кольца 8.1 и упругие кольца 8.2 герметично скреплены с удлиненной стенкой цилиндрического корпуса 1 с ее внутренней стороны и герметично закреплены соответственно на рабочем органе 13.1 и рабочем органе 13.2, крайнее упругое кольцо из упругих колец 8.1 и крайнее упругое кольцо из упругих колец 8.2, закрепленные на одном из концов соответственно рабочего органа 13.1 и рабочего органа 13.2, являющимся дальним по отношению к центральной оси 11 и рабочей зоне 7, обеспечивают герметизацию соответственно полости 15.1 и полости 15.2, образованных в корпусе 1.In other embodiments of the present invention, in which the elastic rings 8.1 and the elastic rings 8.2 are hermetically fastened to the elongated wall of the
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения в герметичных полостях 15.1,15.2, в которых расположены электромагниты 9.1, 9.2, создан вакуум.In one of the embodiments of the present invention, a vacuum is created in the sealed cavities 15.1,15.2, in which the electromagnets 9.1, 9.2 are located.
Как показано на фиг. 1, другое крайнее упругое кольцо из упругих колец 8.1 и другое крайнее упругое кольцо из упругих колец 8.2, жестко скрепленные с удлиненной стенкой цилиндрического корпуса 1 с ее внутренней стороны и жестко закрепленные на другом конце соответственно рабочего органа 13.1 и рабочего органа 13.2, являющимся ближним по отношению к центральной оси 11 и рабочей зоне 7, ограничивают часть внутренней полости корпуса 1 с образованием центральной полости 14, в которой находятся воздействующие части 6.1, 6.2 и образованная между ними рабочая зона 7.As shown in FIG. 1, another extreme elastic ring of elastic rings 8.1 and another extreme elastic ring of elastic rings 8.2, rigidly fastened to the elongated wall of the
В других вариантах реализации настоящего изобретения, в которых упругие кольца 8.1 и упругие кольца 8.2 герметично скреплены с удлиненной стенкой цилиндрического корпуса 1 с ее внутренней стороны и герметично закреплены соответственно на рабочем органе 13.1 и рабочем органе 13.2, другое крайнее упругое кольцо из упругих колец 8.1 и другое крайнее упругое кольцо из упругих колец 8.2, закрепленные на одном из концов соответственно рабочего органа 13.1 и рабочего органа 13.2, являющимся ближним по отношению к центральной оси 11 и рабочей зоне 7, обеспечивают герметизацию центральной полости 14, образованной в корпусе 1.In other embodiments of the present invention, in which the elastic rings 8.1 and the elastic rings 8.2 are hermetically fastened to the elongated wall of the
Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения впускное отверстие 2 и выпускное отверстие 3 могут быть выполнены с возможностью их закрытия с обеспечением их герметизации, что обеспечивает герметизацию центральной полости 14 корпуса 1, в которой находятся воздействующие части 6.1, 6.2 и образованная между ними рабочая зона 7, со стороны удлиненной стенки цилиндрического корпуса 1.In yet another embodiment of the present invention, the
Электромагнит 9.1 содержит соленоид (не показан), статор (не показан), прикрепленный к соленоиду, и якорь 10.1, соединенный со статором посредством упругих элементов, выполненных в виде пружин растяжения-сжатия, и выполненный с возможностью взаимодействия с рабочим органом 13.1, при этом подвижный сердечник соленоида прикреплен к якорю и предварительно введен в соленоид на предварительно заданную величину зазора. Электромагнит 9.2 имеет конструкцию, идентичную вышеописанной конструкции электромагнита 9.1.The electromagnet 9.1 contains a solenoid (not shown), a stator (not shown) attached to the solenoid, and an armature 10.1 connected to the stator by means of elastic elements made in the form of tension-compression springs, and configured to interact with the working body 13.1, while the movable core of the solenoid is attached to the armature and pre-inserted into the solenoid by a predetermined gap value. The electromagnet 9.2 has a design identical to the design of the electromagnet 9.1 described above.
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения каждый из электромагнитов 9.1, 9.2 измельчителя материала может содержать соленоид, статор, прикрепленный к соленоиду, и якорь, вставленный в соленоид с предварительно определенным зазором для обеспечения свободы колебаний и соединенный соответственно с рабочим органом 13.1 или рабочим органом 13.2.In one embodiment of the present invention, each of the material shredder electromagnets 9.1, 9.2 may comprise a solenoid, a stator attached to the solenoid, and an armature inserted into the solenoid with a predetermined gap to ensure freedom of oscillation and connected respectively to the working body 13.1 or working body 13.2 .
Еще в одном из вариантов реализации настоящего изобретения электромагниты 9.1, 9.2 измельчителя материала могут быть выполнены в виде соленоида, размещенного внутри замкнутого статора, то есть без использования якоря и зазора в конструкции каждого из этих электромагнитов 9.1, 9.2, как показано на фиг. 4. При этом в данном варианте реализации настоящего изобретения электромагнит 9.1 и электромагнит 9.2 зафиксированы соответственно внутри рабочего органа 13.1 и рабочего органа 13.2, выполненных из ферро-магнитного материала, таким образом, что они находятся в соответствующих концевых частях рабочих органов 13.1, 13.2, удаленных по отношению к рабочей зоне 7 и центральной оси 11 и расположенных симметрично по отношению к ним. Импульсный характер работы электромагнитов 9.1, 9.2 измельчителя материала обеспечит возможность создания соответственно в рабочем органе 13.1 и рабочем органе 13.2 скачков внутреннего напряжения и внутреннего разряжения, что обеспечит раскачивание или колебание этих рабочих органов 13.1, 13.2.In yet another embodiment of the present invention, the material shredder electromagnets 9.1, 9.2 can be made in the form of a solenoid placed inside a closed stator, that is, without using an armature and a gap in the construction of each of these electromagnets 9.1, 9.2, as shown in FIG. 4. Moreover, in this embodiment of the present invention, the electromagnet 9.1 and the electromagnet 9.2 are fixed respectively inside the working body 13.1 and the working body 13.2 made of ferro-magnetic material, so that they are located in the corresponding end parts of the working bodies 13.1, 13.2, remote in relation to the working
Таким образом, электромагнит 9.1 и электромагнит 9.2 установлены в корпусе 1 измельчителя материала соответственно в полости 15.1 и полости 15.2 корпуса 1 с возможностью периодического приложения соответственно к рабочему органу 13.1 и рабочему органу 13.2 усилия путем импульсного воздействия якоря 10.1 электромагнита 9.1 и якоря (10.2) электромагнита 9.2 соответственно на рабочий орган 13.1 и рабочий орган 13.2 для обеспечения колебания соответственно рабочего органа 13.1 и рабочего органа 13.2.Thus, the electromagnet 9.1 and the electromagnet 9.2 are installed in the
Измельчитель материала, показанный на фиг. 1, также содержит управляющую схему (не показана), соединенную с каждым из электромагнитов 9.1, 9.2.The material shredder shown in FIG. 1 also contains a control circuit (not shown) connected to each of the electromagnets 9.1, 9.2.
Управляющая схема (не показана), используемая в измельчителе материала по фиг. 1, содержит блок питания, соединенный с сетевым источником тока промышленной частоты и содержащий стабилизатор напряжения для автоматического поддержания заданной силы электрического тока в цепи управляющей схемы при изменении величины нагрузки в питающей сети, а также содержит одну из известных в уровне техники схем выпрямления тока, выполненную, например, в виде однополупериодного диодного моста для обеспечения однополупериодного выпрямления стабилизированного переменного электрического тока, представляющего собой синусоидальный гармонический сигнал (то есть гармонический сигнал, изменяющий свою амплитуду и полярность по синусоидальному закону), имеющий положительные и отрицательные полупериоды (положительные и отрицательные полуволны). Однополупериодный диодный мост управляющей схемы измельчителя материала, показанного на фиг. 1, «отсекает» отрицательную полуволну входного синусоидального сигнала. Кроме того, управляющая схема также содержит прерыватель, который обеспечивает прерывание выпрямленного тока с получением заданных импульсов тока с необходимыми параметрами частоты и длительности.The control circuit (not shown) used in the material shredder of FIG. 1, contains a power supply connected to a power source of industrial frequency and containing a voltage stabilizer to automatically maintain a given electric current in the control circuit when the load in the supply network changes, and also contains one of the current rectification schemes known in the art , for example, in the form of a half-wave diode bridge to provide half-wave rectification of a stabilized alternating electric current, which is sinusoidal гармон harmonic signal (that is, a harmonic signal that changes its amplitude and polarity according to a sinusoidal law), having positive and negative half-periods (positive and negative half-waves). The half wave diode bridge of the control circuit of the material shredder shown in FIG. 1, "cuts off" the negative half-wave of the input sinusoidal signal. In addition, the control circuit also contains a chopper, which interrupts the rectified current to obtain specified current pulses with the necessary frequency and duration parameters.
Вышеописанная управляющая схема обеспечивает выдачу вышеуказанных импульсов определенной частоты на оба электромагнита 9.1, 9.2 для управления их работой таким образом, что они оказывают по существу одновременное импульсное воздействие соответственно на рабочий орган 13.1 и рабочий орган 13.2, при этом длительность импульсного воздействия каждого из электромагнитов 9.1, 9.2 в два раза меньше предварительно определенного периода собственных колебаний любой из вышеописанных упруго-массовых систем.The above-described control circuit provides the issuance of the above pulses of a certain frequency to both electromagnets 9.1, 9.2 to control their operation in such a way that they have a substantially simultaneous pulse effect on the working body 13.1 and working body 13.2, respectively, while the duration of the pulse action of each of the electromagnets 9.1, 9.2 is half the predefined period of natural vibrations of any of the above elastic-mass systems.
В другом варианте реализации настоящего изобретения длительность импульсного воздействия каждого из электромагнитов 9.1, 9.2 измельчителя материала может быть в три, четыре, пять и более раз меньше предварительно определенного периода собственных колебаний любой из вышеописанных упруго-массовых систем, что уменьшает паразитные энергопотери в упруго-массовых системах и соленоидах при определенных режимах работы измельчителя материала и, таким образом, увеличивает КПД измельчителя материала в целом.In another embodiment of the present invention, the duration of the pulsed action of each of the material shredder electromagnets 9.1, 9.2 can be three, four, five, or more times less than the predefined period of natural vibrations of any of the above elastic-mass systems, which reduces stray energy losses in the elastic-mass systems and solenoids under certain operating conditions of the material mill and, thus, increases the efficiency of the material mill as a whole.
Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения длительность импульсного воздействия каждого из электромагнитов 9.1, 9.2 измельчителя материала может быть меньше предварительно определенного периода собственных колебаний одной из вышеописанных упруго-массовых систем.In yet another embodiment of the present invention, the duration of the pulsed action of each of the material shredder electromagnets 9.1, 9.2 may be less than a predetermined period of natural vibrations of one of the above elastic-mass systems.
В других вариантах реализации настоящего изобретения в полости 15.1 и полости 15.2 корпуса 1 измельчителя колебаний, показанного на фиг. 1, может быть размещено соответственно два или большее количество электромагнитов 9.1 и два или большее количество электромагнитов 9.2, каждый из которых выполнен с возможностью приложения усилия соответственно к рабочему органу 13.1 и рабочему органу 13.2 с периодичностью, контролируемой вышеописанной управляющей схемой, соединенной со всеми этими электромагнитами 9.1 и всеми этими электромагнитами 9.2.In other embodiments of the present invention, in the cavity 15.1 and cavity 15.2 of the
В одном из вариантов реализации настоящего изобретения измельчитель материала может содержать два или большее количество рабочих органов 13.1 и два или большее количество рабочих органов 13.2, а также два или большее количество электромагнитов 9.1, каждый из которых выполнен с возможностью периодического приложения усилия по меньшей мере к одному из указанных рабочих органов 13.1, и два или большее количество электромагнитов 9.2, каждый из которых выполнен с возможностью периодического приложения усилия по меньшей мере к одному из указанных рабочих органов 13.2.In one of the embodiments of the present invention, the material shredder may contain two or more working bodies 13.1 and two or more working bodies 13.2, as well as two or more electromagnets 9.1, each of which is made with the possibility of periodic application of force to at least one of these working bodies 13.1, and two or more electromagnets 9.2, each of which is made with the possibility of periodic application of force to at least one of these ra side organs 13.2.
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения впускное отверстие 2 и выпускное отверстие 3 могут быть выполнены соответственно в противолежащих коротких стенках удлиненного корпуса 1 измельчителя материала, при этом массу материала, измельченного в рабочей зоне 7 до необходимой степени измельчения, выводят из нее путем замещения указанной массы новой массой измельчаемого материала, подаваемого через впускное отверстие 2 в рабочую зону 7 путем использования известных в уровне техники подающих средств.In some embodiments of the present invention, the
Следует также отметить, что в измельчителе материала, показанном на фиг. 1, ввиду того, что его конструкция выполнена симметричной по отношению к центральной оси 11 и рабочей зоне 7, отсутствуют неуравновешенные вибрации и колебания в его конструктивных узлах и компонентах (то есть измельчителя материала по фиг. 1 представляет собой уравновешенную систему), что повышает надежность и срок службы конструктивных компонентов такого измельчителя материала, в частности его рабочих органов 13.1, 13.2, и всего измельчителя материала в целом, а также предотвращает необходимость увеличения массы измельчителя материала и/или его жесткого крепления к Земле или закрепления на фундаменте для обеспечения его стабильной работы.It should also be noted that in the material shredder shown in FIG. 1, due to the fact that its design is symmetrical with respect to the
Использование измельчителя материала, показанного на фиг. 1, состоит в подключении измельчителя к сети питания, в результате чего управляющая схема этого измельчителя выдает импульсы определенной частоты и длительности на электромагниты 9.1, 9.2, что вызывает возникновение магнитного поля в катушке соответствующего соленоида, которое взаимодействует с подвижным сердечником соленоида, что приводит к созданию силы тяги, втягивающей подвижный сердечник в соленоид. Втягивание подвижного сердечника в соленоид обеспечивает притягивание якоря 10.1 к статору, что вызывает деформирование пружин растяжения-сжатия. В момент же времени, когда ток, подаваемый на электромагнит 9.1 и, соответственно, сила тяги равны нулю, пружины растяжения-сжатия отбрасывают якорь 10.1 от статора, который таким образом периодически прикладывает усилие к соответствующему рабочему органу из рабочих органов 13.1, 13.2 измельчителя материала. Таким образом, электромагниты 9.1, 9.2, работой которых управляет управляющая схема, по существу одновременно оказывают, посредством якорей 10.1, 10.2, периодическое импульсное воздействие, проиллюстрированное на фиг. 2 посредством кривой А2, соответственно на рабочий орган 13.1 и рабочий орган 13.2. При этом электромагниты 9.1, 9.2 и управляющая схема настроены таким образом, что длительность импульсного воздействия каждого из этих электромагнитов 9.1, 9.2 в два раза меньше предварительно определенного периода TC собственных колебаний любого из рабочих органов 13.1, 13.2.Using the material shredder shown in FIG. 1, consists in connecting the grinder to the mains supply, as a result of which the control circuit of this grinder gives out pulses of a certain frequency and duration to the electromagnets 9.1, 9.2, which causes a magnetic field to appear in the coil of the corresponding solenoid, which interacts with the moving core of the solenoid, which leads to the creation of traction force pulling the movable core into the solenoid. The retraction of the movable core into the solenoid ensures that the armature 10.1 is attracted to the stator, which causes deformation of the tension-compression springs. At the same time, when the current supplied to the electromagnet 9.1 and, accordingly, the traction force are equal to zero, the tension-compression springs drop the anchor 10.1 from the stator, which thus periodically applies force to the corresponding working body from the working bodies 13.1, 13.2 of the material shredder. Thus, the electromagnets 9.1, 9.2, the operation of which is controlled by a control circuit, essentially simultaneously exert, by means of the anchors 10.1, 10.2, the periodic pulse action illustrated in FIG. 2 by means of curve A2, respectively, to the working body 13.1 and working body 13.2. In this case, the electromagnets 9.1, 9.2 and the control circuit are configured in such a way that the duration of the pulsed action of each of these electromagnets 9.1, 9.2 is two times less than the predefined period T C of natural vibrations of any of the working bodies 13.1, 13.2.
Электромагниты 9.1, 9.2 обеспечивают колебание соответственно рабочих органов 13.1, 13.2 измельчителя материала, причем в режиме «холостого хода», когда в рабочую зону 7 еще не подан измельчаемый материал 4, каждый из рабочих органов 13.1, 13.2 будет совершать колебание, проиллюстрированное на фиг. 2 посредством кривой А1, с собственной частотой колебаний, соответствующей «около резонансной частоте» и превышающей частоту вынуждающих колебаний, задаваемую электромагнитами 9.1, 9.2. При этом величина превышения собственной частоты колебания в режиме «холостого хода» над собственной частотой колебания в «рабочем режиме» определяется в зависимости от массы измельчаемого материала в рабочей зоне 7. В «рабочем режиме», когда в рабочую зону 7 подают измельчаемый материал 4, происходит присоединение массы поданного материала к рабочей массе рабочих органов 13.1, 13.2, при этом каждый из рабочих органов 13.1, 13.2 будет совершать колебание, проиллюстрированное на фиг. 2 посредством кривой A3, а собственная частота колебания рабочих органов 13.1, 13.2 будет уменьшаться от «около резонансной частоты» до «резонансной частоты» по мере заполнения рабочей зоны 7 измельчаемым материалом 4 и достигнет значения «резонансной частоты» (то есть собственная частота колебаний рабочих органов 13.1, 13.2 будет равна частоте вынужденных колебаний, задаваемой электромагнитами 9.1, 9.2 измельчителя материала) при полном заполнении рабочей зоны 7 измельчаемым материалом 4, то есть при загрузке рабочей зоны 7 по типу «под завал». При этом при достижении собственной частоты колебания рабочих органов 13.1, 13.2 значения «резонансной частоты» произойдет незначительное уменьшение амплитуды колебания рабочих органов 13.1, 13.2 на ΔL и ΔL1 и сдвиг по фазе на ΔТ (как показано на фиг. 2 и 3).The electromagnets 9.1, 9.2 provide oscillation, respectively, of the working bodies 13.1, 13.2 of the material shredder, and in the “idle” mode, when the ground material 4 is not yet fed into the working
На фиг. 3 показан график, иллюстрирующий модель движения волны в любой из вышеописанных упруго-массовых системах измельчителя материала, работающего в режиме «холостого хода» и «рабочем режиме», при действии вынуждающего усилия, обеспечиваемого соответствующим одним из электромагнитов 9.1, 9.2, на указанную упруго-массовую систему, а также при отсутствии действия указанного вынуждающего усилия со стороны соответствующего одного из электромагнитов 9.1, 9.2 на указанную упруго-массовую систему (свободные колебания) для оценки соотношения энергии силового потенциала (энергия основного тона) и энергии, затрачиваемой для производства работы и восполнения непроизводительных потерь измельчителя материала (энергия 1-го обертона). На фиг. 3 кривая В1 иллюстрирует виброволновой процесс упруго-массовой системы измельчителя материала по фиг. 1, работающего в режиме «холостого хода», в котором рабочие органы 13.1, 13.2 совершают колебания с собственной частотой колебаний, соответствующей «около резонансной частоте», а кривая В2 иллюстрирует виброволновой процесс этой упруго-массовой системы измельчителя материала по фиг. 1, работающего в «рабочем режиме» при загрузке рабочей зоны 7 по типу «под завал», когда собственная частота колебаний соответствует «резонансной частоте». Согласно теореме Фурье всякое периодическое колебание с периодом Т может быть представлено в виде суммы гармонических колебаний с периодами, равными Т, Т/2, Т/3 и т.д., то есть с частотой f, 2f, 3f, 4f и т.д. При этом негармоническое периодическое импульсное воздействие электромагнитов 9.1, 9.2 с периодом Т на соответствующую упруго-массовую систему измельчителя материала соответствует одновременному действию гармонических сил с частотами, кратными самой мощной (низкой) частоте f=1/Т, то есть f, 2f, 3f, 4f и т.д. В измельчителе материала по фиг. 1 для производства работы используют энергию первого обертона (2f), второго обертона (3f), третьего обертона (4f) и т.д., при этом энергия основного тона (f; первая гармоника) не затрачивается и выполняет роль высокого потенциала, а все гармоники возбуждаются и поддерживаются электромагнитами 9.1, 9.2.In FIG. 3 is a graph illustrating a model of wave motion in any of the above elastic-mass material shredder systems operating in the “idle” and “operating modes” under the action of a forcing force provided by the corresponding one of the electromagnets 9.1, 9.2, on the specified elastic mass system, and also in the absence of the action of the specified driving force from the side of the corresponding one of the electromagnets 9.1, 9.2 on the specified elastic-mass system (free vibrations) to assess the ratio of energy forces new potential (energy of the fundamental tone) and the energy expended for the production of work and replenishment of unproductive losses of the material mill (energy of the 1st overtone). In FIG. 3, curve B1 illustrates the vibrating microwave process of the elastic mass system of the material shredder of FIG. 1 operating in the “idle” mode, in which the working bodies 13.1, 13.2 oscillate with their own oscillation frequency corresponding to “near the resonant frequency”, and curve B2 illustrates the vibrating process of this elastic-mass material mill system of FIG. 1, operating in "operating mode" when loading the working
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения управляющая схема может управлять электромагнитами 9.1, 9.2 таким образом, что частота импульсного воздействия каждого из этих электромагнитов равна частоте собственных колебаний рабочих органов 13.1, 13.2, рассчитанных при загрузке рабочей зоны 7 по типу «под завал», когда собственная частота колебания рабочих органов 13.1, 13.2 достигает «резонансной частоты».In some embodiments of the present invention, the control circuit can control the electromagnets 9.1, 9.2 in such a way that the frequency of the pulsed action of each of these electromagnets is equal to the frequency of the natural vibrations of the working bodies 13.1, 13.2, calculated when loading the working
Возможен также вариант, при котором управляющая управляет электромагнитами 9.1, 9.2 таким образом, что частота импульсного воздействия каждого из этих электромагнитов в целое число раз меньше частоты собственных колебаний рабочих органов 13.1, 13.2, рассчитанных при загрузке рабочей зоны 7 по типу «под завал», когда собственная частота колебания рабочих органов 13.1, 13.2 достигает «резонансной частоты».There is also an option in which the controller controls the electromagnets 9.1, 9.2 in such a way that the frequency of the pulsed action of each of these electromagnets is an integer number less than the frequency of the natural vibrations of the working bodies 13.1, 13.2, calculated when loading the working
Обязательным условием стабильной работы измельчителя материала по фиг. 1 является то, что силовой потенциал каждого из рабочих органов 13.1, 13.2 должен обеспечивать максимальные скачки давления, многократно превышающие предельные значения упругих напряжений измельчаемого материала 4, таким образом, чтобы скорость роста давления каждого из рабочих органов 13.1, 13.2 на измельчаемый материал многократно превышала скорость роста упругой реакции измельчаемого материала, а скорость падения давления, соответственно, превышала скорость появления упругой реакции измельчаемого материала при остановке рабочих органов 13.1, 13.2 перед следующим циклом работы. Таким образом, в зависимости от параметров измельчителя материала по фиг. 1 измельчаемый материал 4 может преобразовываться в рабочей зоне 7 в жидкость или даже в газ.A prerequisite for the stable operation of the material shredder of FIG. 1 is that the force potential of each of the working bodies 13.1, 13.2 should provide maximum pressure surges, many times exceeding the limit values of the elastic stresses of the material being crushed 4, so that the growth rate of pressure of each of the working bodies 13.1, 13.2 on the crushed material is many times higher than the speed growth of the elastic reaction of the crushed material, and the pressure drop rate, respectively, exceeded the rate of occurrence of the elastic reaction of the crushed material when the working bodies stop 13 .1, 13.2 before the next cycle of work. Thus, depending on the parameters of the material shredder of FIG. 1, the crushed material 4 can be converted in the working
Измельчаемый материал 4, подаваемый через впускное отверстие 2, под действием собственного веса попадает в рабочую зону 7, в которой масса измельчаемого материала 4 совершает перемещение как по направлению книзу от входа в рабочую зону 7 до выхода из нее за счет действия сил гравитации, так и перемещение в горизонтальном направлении за счет колеблющихся рабочих органов 13.1, 13.2, воздействующих с двух сторон на эту массу измельчаемого материала 4, то есть весь материал, поданный в рабочую зону 7 находится в постоянном движении и взаимодействии с соседними частями или объектами, образующими этот материал. Другими словами, материал, находящийся в рабочей зоне 7 измельчается не только в области, непосредственно прилегающей к рабочим поверхностям рабочих органов 13.1, 13.2, вступающим во взаимодействие с измельчаемым материалом, но и в результате вдавливания частей или объектов, образующих измельчаемый материал, друг в друга, их трения друг о друга и/или их соударения друг с другом.The crushed material 4 supplied through the
В рабочей зоне 7 происходит сложное ступенчатое движение массы измельчаемого материала с замещением массы материала, измельченного до необходимой степени измельчения и отведенного из рабочей зоны 7 для последующего выпуска из корпуса 1 измельчителя материала через выпускное отверстие 3, новой массой измельчаемого материала 4, поданного через впускное отверстие 2.In the working
Таким образом, колебание рабочих органов 13.1, 13.2 измельчителя материала с вышеописанной «резонансной частотой» обеспечивает создание в рабочей зоне 7, в которую подают измельчаемый материал 4, мощных скачков давления и разрежения, что обеспечивает высокоэффективное измельчение или дробление материала, находящегося в рабочей зоне 7, с одновременной затратой относительно небольшого количества энергии для обеспечения работоспособности измельчителя материала согласно настоящему изобретению. Другими словами, рабочая зона 7 представляет собой замкнутое пространство в центральной части внутренней полости корпуса 1 измельчителя материала по фиг. 1, в котором измельчаемый материал находится под постоянным давлением веса его вертикального столба и под действием принудительного давления, оказываемого с двух сторон рабочими органами 13.1, 13.2, в результате чего обеспечена высокая концентрация энергии разрушения в рабочей зоне 7, которая может быть доведена до уровня энергии взрыва.Thus, the oscillation of the working bodies 13.1, 13.2 of the material shredder with the above-described "resonant frequency" ensures the creation of powerful pressure surges and rarefaction in the working
Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения рабочие органы 13.1, 13.2 могут быть зафиксированы в полости корпуса 1 таким образом, что они расположены перпендикулярно по отношению к центральной оси 12, в результате чего измельчающая сила, действующая на измельчаемый материал в рабочей зоне 7, в целом перпендикулярна поверхности частиц измельчаемого материала, что обеспечивает измельчение этого измельчаемого материала за счет расплющивания. В другом варианте реализации настоящего изобретения рабочие органы 13.1, 13.2 могут быть зафиксированы в полости корпуса 1 таким образом, что они расположены параллельно центральной оси 12, в результате чего измельчающая сила, действующая на измельчаемый материал в рабочей зоне 7, в целом направлена по касательной к поверхности частиц измельчаемого материала, что обеспечивает измельчение этого измельчаемого материала за счет истирания или размола. В других вариантах реализации настоящего изобретения рабочие органы 13.1, 13.2 могут быть зафиксированы в различных промежуточных положениях под заданным углом к центральной оси, то есть в положениях между положением, в котором они расположены перпендикулярно по отношению к центральной оси 12, и положением, в котором они расположены параллельно центральной оси 12, что обеспечивает измельчение измельчаемого материала в рабочей зоне 7 путем осуществления сложного размола, то есть одновременно путем расплющивания, преобладающего при ориентации рабочих органов 13.1, 13.2 ближе к положению, в котором они перпендикулярны центральной оси 12, и истирания/размола, преобладающего при ориентации рабочих органов 13.1, 13.2 ближе к положению, в котором они параллельны центральной оси 12. Вышеописанные варианты реализации рабочих органов могут быть использованы для обеспечения наиболее эффективного измельчения материалов различных видов.In yet another embodiment of the present invention, the working bodies 13.1, 13.2 can be fixed in the cavity of the
Согласно приведенному выше описанию конструкции и принципов работы измельчителя материала по фиг. 1, этот измельчитель материалов образован из возбудителя колебаний, содержащего вышеописанные корпус 1, рабочие органы 13.1, 13.2, снабженные соответственно упругими кольцами 8.1 и упругими кольцами 8.2, электромагниты 9.1, 9.2, установленные в корпусе с обеспечением возможности колебания рабочих органов 13.1, 13.2, а также рабочую зону 7, образованную в корпусе 1 между рабочими органами 13.1, 13.2, при этом корпус 1 этого возбудителя колебаний снабжен впускным отверстием 2, выполненным с возможностью подачи через него измельчаемого материала 4 в рабочую зону 7, рабочие органы 13.1, 13.2 выполнены таким образом, что они обеспечивают возможность измельчения поданного материала в рабочей зоне 7 и отвода измельченного материала из этой рабочей зоны 7, а корпус 1 дополнительно снабжен выпускным отверстием 3, выполненным с возможностью выпуска через него измельченного материала, отведенного из рабочей зоны 7.According to the above description of the design and operation of the material shredder of FIG. 1, this material shredder is formed from an oscillation pathogen containing the
В одном из альтернативных вариантов реализации настоящего изобретения обрабатывающее устройство для обработки материала может быть реализовано в виде измельчителя материала, предназначенного для измельчения твердых и мягких материалов, в частности твердых и мягких материалов растительного или органического происхождения, таких как целлюлоза, а также для измельчения отходов производства, отходов строительства, отходов быта и/или т.п., в жидкой среде. Вариант реализации обрабатывающего устройства согласно настоящему изобретению, реализованного в виде измельчителя материала для измельчения материала в жидкой среде, показан на фиг. 5. В целом измельчитель материала по фиг. 5 имеет такую же конструкцию, что и вышеописанный измельчитель материала по фиг. 1. Для измельчения материала в жидкой среде в рабочую зону 7 измельчителя материала по фиг. 4 подают жидкую среду, например воду, через впускное отверстие 2, которая смешивается с измельчаемым материалом 4, подаваемым в эту рабочую зону 7. Жидкую среду подают в рабочую зону 7 с использованием одного или большего количества подающих патрубков, снабженных регулирующим вентилем для регулирования потока подаваемой жидкой среды. В процессе работы измельчителя материала по фиг. 5 колебание рабочих органов 13.1, 13.2 с «резонансной частотой» будет обеспечивать запрессовку жидкой среды в микротрещины измельчаемого материала 4, находящегося в рабочей зоне 7, при резком скачке давления, а также разрыв этого измельчаемого материала 4 изнутри при резком скачке разрежения. Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения жидкую среду могут подавать в рабочую зону 7 во время подачи в нее измельчаемого материала 4 через специальное отверстие для подачи жидкой среды, выполненное в корпусе 1 измельчителя материала по фиг. 5. В другом варианте реализации настоящего изобретения рабочая зона 7 корпуса 1 измельчителя материала по фиг. 5 может быть герметично изолирована от остальной части центральной полости 14 корпуса 1, в которой находятся воздействующие части 6.1, 6.2 и образованная между ними рабочая зона 7. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения впускное отверстие 2 корпуса 1 измельчителя материала по фиг. 5 может быть выполнено с возможностью его периодического герметичного закрытия и открытия соответственно для осуществления этапа измельчения измельчаемого материала 4 в рабочей зоне 7 в жидкой среде и для подачи в рабочую зону 7 нового объема измельчаемого материала 7 и/или жидкой среды для последующего осуществления нового этапа измельчения, а выпускное отверстие 3 также может быть выполнено с возможностью его периодического герметичного закрытия и открытия соответственно для осуществления этапа измельчения измельчаемого материала 4 в рабочей зоне 7 в жидкой среде и для вывода измельченного материала 5, смешанного с остаточным объемом жидкой среды (часть жидкой среды, которая не была запрессована в измельчаемый материал), из рабочей зоны 7 и, соответственно, из корпуса 1 измельчителя материала по фиг. 5.In one alternative implementation of the present invention, the processing device for processing the material can be implemented in the form of a material shredder intended for grinding hard and soft materials, in particular hard and soft materials of plant or organic origin, such as cellulose, as well as for grinding production waste , construction waste, household waste and / or the like, in a liquid medium. An embodiment of a processing device according to the present invention, implemented as a material shredder for grinding material in a liquid medium, is shown in FIG. 5. In general, the material shredder of FIG. 5 has the same construction as the above material shredder of FIG. 1. For grinding material in a liquid medium into the working
Таким образом, согласно приведенному выше описанию конструкции и принципов работы измельчителя материала по фиг. 5, этот измельчитель материалов образован из возбудителя колебаний, содержащего вышеописанные корпус 1, рабочие органы 13.1, 13.2, снабженные соответственно упругими кольцами 8.1 и упругими кольцами 8.2, электромагниты 9.1, 9.2, установленные в корпусе с обеспечением возможности колебания рабочих органов 13.1, 13.2, а также рабочую зону 7, образованную в корпусе 1 между рабочими органами 13.1, 13.2, при этом корпус 1 этого возбудителя колебаний снабжен впускным отверстием 2, выполненным с возможностью подачи через него измельчаемого материала 4 и жидкой среды в рабочую зону 7, рабочие органы 13.1, 13.2 выполнены таким образом, что они обеспечивают возможность измельчения поданного измельчаемого материала в рабочей зоне 7 путем запрессовки в него поданной жидкой среды и отвода измельченного материала из этой рабочей зоны 7, а корпус 1 дополнительно снабжен выпускным отверстием 3, выполненным с возможностью вывода через него измельченного материала, отведенного из рабочей зоны 7.Thus, according to the above description of the design and operation of the material shredder of FIG. 5, this material shredder is formed from an oscillation pathogen containing the
Еще в одном альтернативном варианте реализации настоящего изобретения обрабатывающее устройство для обработки материала может быть реализовано в виде устройства для прокатки или ковки пластичного материала (показан на фиг. 7), в целом имеющего такую же конструкцию, что и вышеописанный измельчитель материала по фиг. 1 и предназначенный для прокатки или ковки пластичного материала от типоразмера впускного отверстия 2, через которое такие пластичные материалы могут быть поданы в рабочую зону 7 для их прокатки или ковки в результате вышеописанного процесса колебания рабочих органов 13.1, 13.2 с «резонансной частотой», до типоразмера выпускного отверстия 3, через которое обработанный путем ковки или прокатки материал, может быть выпущен из корпуса 1 такого устройства. Для подачи пластичного материала к впускному отверстию 2 могут быть использованы известные в уровне техники подающие механизмы 19, а для вывода обработанного путем ковки или прокатки материала через выпускное отверстие 3 могут быть использованы известные в уровне техники принимающие механизмы 20. Устройство для прокатки или ковки пластичного материала согласно данному альтернативному варианту реализации настоящего изобретения, показанное на фиг. 7, может быть использовано для изменения конфигурации или упрочнения поверхностей металлических листов, для изготовления фольги и т.п.In yet another alternative embodiment of the present invention, the processing device for processing the material may be implemented as a device for rolling or forging plastic material (shown in FIG. 7), generally having the same construction as the above-described material shredder of FIG. 1 and designed for rolling or forging plastic material from the size of the
Таким образом, согласно приведенному выше описанию конструкции и принципов работы устройства для прокатки или ковки пластичного материала, это устройство образовано из возбудителя колебаний, содержащего вышеописанные корпус 1, рабочие органы 13.1, 13.2, снабженные соответственно упругими кольцами 8.1 и упругими кольцами 8.2, электромагниты 9.1, 9.2, установленные в корпусе с обеспечением возможности колебания рабочих органов 13.1, 13.2, а также рабочую зону 7, образованную в корпусе 1 между рабочими органами 13.1, 13.2, при этом корпус 1 этого возбудителя колебаний снабжен впускным отверстием 2, выполненным с возможностью подачи через него пластичного материала 4 в рабочую зону 7, рабочие органы 13.1, 13.2 выполнены таким образом, что они обеспечивают возможность прокатки или ковки поданного пластичного материала в рабочей зоне 7 и возможность отвода обработанного путем прокатки или ковки материала из этой рабочей зоны 7, а корпус 1 дополнительно снабжен выпускным отверстием 3, выполненным с возможностью вывода через него обработанного путем прокатки или ковки материала, отведенного из рабочей зоны 7.Thus, according to the above description of the design and operating principles of the device for rolling or forging plastic material, this device is formed from an exciter of oscillations containing the above-described
Еще в одном альтернативном варианте реализации настоящего изобретения вышеописанный возбудитель колебаний может быть использован для создания на его основе перемешивающего устройства для перемешивания мягких или жидких материалов в жидкой среде или с другими мягкими или жидкими материалами. В целом перемешивающее устройство имеет такую же конструкцию, что и вышеописанный измельчитель материала по фиг. 1. Перемешивающее устройство согласно данному альтернативному варианту реализации настоящего изобретения может быть также использовано для перемешивания жидкости органического происхождения в воде, перемешивания с водой материалов, которые обычно не могут быть смешаны с водой, например для перемешивания продуктов нефтехимии и воды.In yet another alternative embodiment of the present invention, the above-described vibration pathogen can be used to create, on its basis, a mixing device for mixing soft or liquid materials in a liquid medium or with other soft or liquid materials. In general, the mixing device has the same construction as the above material shredder of FIG. 1. A mixing device according to this alternative embodiment of the present invention can also be used to mix organic liquids in water, mix materials with water that usually cannot be mixed with water, for example, to mix petrochemicals and water.
На фиг. 8 показан один из вариантов реализации перемешивающего устройства для перемешивания материалов, используемого для перемешивания одного жидкого материала, двух жидких материалов друг с другом или трех жидких материалов друг с другом. Для перемешивания трех жидких материалов друг с другом через впускное отверстие 2 в рабочую зону 7 перемешивающего устройства подают все три перемешиваемых материала, которые в дальнейшем смешиваются друг с другом в рабочей зоне 7 с образованием смеси материалов. Следует отметить, каждый из трех перемешиваемых материалов подают к впускному отверстию 2 с использованием соответственно одного из трех подающих патрубков 24, 25, 26, каждый из которых снабжен своим регулирующим впускным вентилем для регулирования количества соответствующего подаваемого жидкого материала, при этом подающие патрубки 24, 25, 26 соединены с удлиненной стенкой корпуса 1 перемешивающего устройства таким образом, что вокруг впускного отверстия 2 с внешней стороны удлиненной стенки корпуса 1 образована герметичная полость 23, в которую попадают все три перемешиваемых материала соответственно из подающих патрубков 24, 25, 26 для их предварительного смешивания друг с другом и из которой эти предварительно смешанные материалы попадают через впускное отверстие 2 в рабочую зону 7. В процессе работы перемешивающего устройства колебание рабочих органов 13.1, 13.2 с «резонансной частотой» будет обеспечивать дальнейшее перемешивание предварительно смешанных жидких материалов, поданных в рабочую зону 7, друг с другом при возникновении попеременных резких скачков давления и разрежения. Полученную таким образом смесь материалов выпускают из рабочей зоны 7 через выпускное отверстие 3 и далее отводят с использованием отводящего патрубка 27, снабженного выпускным вентилем 22, используемым для регулирования времени нахождения смешиваемых материалов в рабочей зоне 7 или скорости опорожнения рабочей зоны 7. В других вариантах реализации настоящего изобретения корпус 1 перемешивающего устройства по фиг. 8 может быть соединен с четырьмя или большим количеством подающих патрубков для обеспечения подачи через впускное отверстие 2 в рабочую зону 7 соответственно четырех или большего количества смешиваемых жидких материалов.In FIG. Figure 8 shows one embodiment of a mixing device for mixing materials used to mix one liquid material, two liquid materials with each other, or three liquid materials with each other. To mix the three liquid materials with each other through the
Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения по меньшей мере один из смешиваемых жидких материалов может быть подан в рабочую зону 7 во время подачи в нее по меньшей мере одного из остальных жидких материалов, после этого или перед этим.In yet another embodiment of the present invention, at least one of the miscible liquid materials may be fed into the
В другом варианте реализации настоящего изобретения для перемешивания материалов в жидкой среде через впускное отверстие 2 в рабочую зону 7 перемешивающего устройства подают жидкую среду, которая смешивается с мягкими и/или жидкими материалами, подаваемыми в эту рабочую зону 7. Жидкую среду подают в рабочую зону 7 с использованием одного или большего количества внешних подающих патрубков, каждый из которых снабжен регулирующим вентилем для регулирования потока подаваемой жидкой среды, причем мягкие и/или жидкие материалы, смешиваемые с жидкой средой, также подают в рабочую зону 7 с использованием одного или большего количества внешних подающих патрубков, каждый из которых снабжен регулирующим вентилем для регулирования потока подаваемых мягких и/или жидких материалов. В процессе работы перемешивающего устройства колебание рабочих органов 13.1, 13.2 с «резонансной частотой» будет обеспечивать перемешивание мягких и/или жидких материалом с жидкой средой, находящихся в рабочей зоне 7, при резких скачках давления и разрежения. Еще в одном варианте реализации настоящего изобретения жидкую среду могут подавать в рабочую зону 7 во время подачи в нее мягких и/или жидких материалов через специальное отверстие для подачи жидкой среды, выполненное в корпусе 1, и/или через впускное отверстие 2, после этого или перед этим.In another embodiment of the present invention, for mixing materials in a liquid medium, a liquid medium is supplied through the
Таким образом, согласно приведенному выше описанию конструкции и принципов работы перемешивающего устройства для перемешивания материалов, это перемешивающее устройство образовано из возбудителя колебаний, содержащего вышеописанные корпус 1, рабочие органы 13.1, 13.2, снабженные соответственно упругими кольцами 8.1 и упругими кольцами 8.2, электромагниты 9.1, 9.2, установленные в корпусе с обеспечением возможности колебания рабочих органов 13.1, 13.2, а также рабочую зону 7, образованную в корпусе 1 между рабочими органами 13.1, 13.2, при этом корпус 1 этого возбудителя колебаний снабжен впускным отверстием 2, выполненным с возможностью подачи через него перемешиваемых материалов 4 в рабочую зону 7, рабочие органы 13.1, 13.2 выполнены таким образом, что они обеспечивают возможность перемешивания перемешиваемого материала, поданного в рабочую зону 7, и возможность отвода перемешанного материала из этой рабочей зоны 7, а корпус 1 дополнительно снабжен выпускным отверстием 3, выполненным с возможностью вывода через него перемешанного материала, отведенного из рабочей зоны 7.Thus, according to the above description of the design and operating principles of the mixing device for mixing materials, this mixing device is formed from an exciter of oscillations containing the above-described
В другом варианте реализации настоящего изобретения центральная полость 14 корпуса 1 перемешивающего устройства, в которой находятся часть 6.1 рабочего органа 13.1 и часть 6.2 рабочего органа 13.2, используемые для осуществления процесса перемешивания материалов, и образованная между ними рабочая зона 7, может быть предварительно заполнена через впускное отверстие 2 или специальное отверстие в корпусе 1, предназначенное для подачи жидкой среды в центральную полость 14, предварительно определенным объемом жидкой среды, используемой для смешивания, например водой, таким образом, что в рабочей зоне 7 находится по меньшей мере часть этой жидкой среды, при этом выпускное отверстие 3 герметично закрыто. После подачи предварительно определенного объема мягких и/или жидких материалов, которые необходимо перемешать, через впускное отверстие 2 в рабочую зону 7 с находящейся в ней жидкой средой, впускное отверстие 2 закрывают с обеспечением полной герметизации центральной полости 14 с рабочей зоной 7, колебание рабочих органов 13.1, 13.2 перемешивающего устройства с «резонансной частотой» будет обеспечивать перемешивание поданных материалов в жидкой среде. После завершения процесса перемешивания полученная жидкая смесь может быть отведена из корпуса 1 такого перемешивающего устройства через открытое выпускное отверстие 3, которое в дальнейшем снова закрывается с обеспечением его герметизации для начала следующего цикла работы перемешивающего устройства. В другом варианте реализации настоящего изобретения рабочая зона 7 корпуса 1 перемешивающего устройства может быть герметично изолирована от остальной части центральной полости 14 корпуса 1, в которой находятся часть 6.1 рабочего органа 13.1 и часть 6.2 рабочего органа 13.2, используемые для перемешивания материалов, и образованная между ними рабочая зона 7, таким образом, что в рабочую зону 7 попадает по существу вся жидкая среда, подаваемая через впускное отверстие 2.In another embodiment of the present invention, the
Еще в одном альтернативном варианте реализации настоящего изобретения вышеописанный возбудитель колебаний может быть использован для создания на его основе перекачивающего устройства для перекачивания текучей среды, в частности жидкой или газообразной среды, служащей в качестве перекачиваемого материала, например нефти или природного газа. В целом перекачивающее устройство имеет такую же конструкцию, что и вышеописанный измельчитель материала по фиг. 1. Рабочая зона 7 одного из вариантов реализации перекачивающего устройства согласно настоящему изобретению схематически показана на фиг. 6. Перекачивающее устройство согласно данному альтернативному варианту реализации настоящего изобретения может быть использовано для перекачки жидкой и/или газообразной среды, служащих в качестве перекачиваемых материалов, из одной части трубопровода в другую часть этого трубопровода или из одного трубопровода в другой трубопровод. В этом альтернативном варианте реализации впускное отверстие 2 корпуса 1 снабжено впускным шаровым клапаном 16 с упругой пластиной 18, выпускное отверстие 3 корпуса 1 снабжено выпускным шаровым клапаном 17 с упругой пластиной 18, а центральная полость 14 корпуса 1, в которой находятся воздействующие части 6.1, 6.2 и образованная между ними рабочая зона 7, выполнена герметичной. Во время работы такого перекачивающего устройства будет осуществляться вышеописанный процесс колебания рабочих органов 13.1, 13.2 с «резонансной частотой», в результате чего скачок разрежения в рабочей зоне 7 обеспечит открытие впускного шарового клапана 16 и, соответственно, впускного отверстия 2 (при этом при скачке разряжения выпускной шаровой клапан 17 и, соответственно, выпускное отверстие 3 остаются закрытыми), что приведет к всасыванию перекачиваемой текучей среды через этого впускное отверстие 2 с обеспечением ее подачи в рабочую зону 7. Скачок давления в рабочей зоне 7 обеспечит открытие выпускного шарового клапана 17 и, соответственно, выпускного отверстия 3 (при этом при скачке давления впускной шаровой клапан 16 и, соответственно, впускное отверстие 2 остаются закрытыми), что приведет к выталкиванию текучей среды из рабочей зоны 7 с обеспечением ее вывода из корпуса 1 такого перекачивающего устройства через выпускное отверстие 3. Таким образом, перекачивающее устройство согласно данному альтернативному варианту реализации настоящего изобретения может быть использовано для перекачивания газообразных и/или жидких продуктов, таких как газ или нефть, по трубопроводам. В другом варианте реализации настоящего изобретения рабочая зона 7 корпуса 1 перекачивающего устройства может быть герметично изолирована от остальной части центральной полости 14 корпуса 1, в которой находятся воздействующие части 6.1, 6.2 и образованная между ними рабочая зона 7.In yet another alternative embodiment of the present invention, the above-described oscillating agent can be used to create, on its basis, a pumping device for pumping a fluid, in particular a liquid or gaseous medium, which serves as a pumped material, for example oil or natural gas. In general, the pumping device has the same construction as the above material shredder of FIG. 1. The working
Таким образом, согласно приведенному выше описанию конструкции и принципов работы перекачивающего устройства для перекачивания текучей среды, это перекачивающее устройство образовано из возбудителя колебаний, содержащего вышеописанные корпус 1, рабочие органы 13.1, 13.2, снабженные соответственно упругими кольцами 8.1 и упругими кольцами 8.2, электромагниты 9.1, 9.2, установленные в корпусе с обеспечением возможности колебания рабочих органов 13.1, 13.2, а также рабочую зону 7, образованную в корпусе 1 между рабочими органами 13.1, 13.2. В корпусе 1 этого возбудителя колебаний выполнено впускное отверстие 2, снабженное впускным шаровым клапаном 16, и выпускное отверстие 3, снабженное выпускным клапаном 17, при этом рабочие органы 13.1, 13.2 выполнены таким образом, что они обеспечивают возможность управления открытием и закрытием шаровых клапанов 16, 17 для подачи текучей среды в рабочую зону 7 через впускное отверстие 2 и выпуска текучей среды через выпускное отверстие 3.Thus, according to the above description of the design and operation of the pumping device for pumping a fluid, this pumping device is formed from an exciter of oscillations containing the
Claims (48)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016113319A RU2664353C2 (en) | 2016-04-07 | 2016-04-07 | Vibration exciter, processing device, mixing device and pumping device therewith |
| PCT/RU2017/050024 WO2017176173A1 (en) | 2016-04-07 | 2017-04-06 | Oscillation exciter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016113319A RU2664353C2 (en) | 2016-04-07 | 2016-04-07 | Vibration exciter, processing device, mixing device and pumping device therewith |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016113319A RU2016113319A (en) | 2017-10-10 |
| RU2664353C2 true RU2664353C2 (en) | 2018-08-16 |
Family
ID=60047947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016113319A RU2664353C2 (en) | 2016-04-07 | 2016-04-07 | Vibration exciter, processing device, mixing device and pumping device therewith |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2664353C2 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3414203A (en) * | 1966-11-07 | 1968-12-03 | Albert G. Bodine | Apparatus for crushing rock material and the like utilizing complex sonic wave action |
| SU385617A2 (en) * | 1967-06-28 | 1973-06-14 | ||
| SU412933A1 (en) * | 1972-03-14 | 1974-01-30 | ||
| SU655419A1 (en) * | 1977-12-07 | 1979-04-05 | Кузбасский Политехнический Институт | Vibrated mixer |
| RU57645U1 (en) * | 2006-05-22 | 2006-10-27 | Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) | ACOUSTIC UNDERWATER ELECTROMAGNETIC RADIATOR |
| US20080080035A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Actuators, pumps, and optical scanners |
| US7661912B2 (en) * | 2005-04-28 | 2010-02-16 | Hitachi Tool Engineering, Ltd. | Tool having damper |
-
2016
- 2016-04-07 RU RU2016113319A patent/RU2664353C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3414203A (en) * | 1966-11-07 | 1968-12-03 | Albert G. Bodine | Apparatus for crushing rock material and the like utilizing complex sonic wave action |
| SU385617A2 (en) * | 1967-06-28 | 1973-06-14 | ||
| SU412933A1 (en) * | 1972-03-14 | 1974-01-30 | ||
| SU655419A1 (en) * | 1977-12-07 | 1979-04-05 | Кузбасский Политехнический Институт | Vibrated mixer |
| US7661912B2 (en) * | 2005-04-28 | 2010-02-16 | Hitachi Tool Engineering, Ltd. | Tool having damper |
| RU57645U1 (en) * | 2006-05-22 | 2006-10-27 | Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) | ACOUSTIC UNDERWATER ELECTROMAGNETIC RADIATOR |
| US20080080035A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Actuators, pumps, and optical scanners |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016113319A (en) | 2017-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4118797A (en) | Ultrasonic emulsifier and method | |
| US8905624B1 (en) | Control of vibratory/oscillatory mixers | |
| RU2399486C1 (en) | Device for concrete mix mixing | |
| UA74544C2 (en) | Multifrequency vibratory system, vibratory separator and method for vibratory separation | |
| CN107252658A (en) | A kind of groove type ultrasonic ripple liquid handling device | |
| WO2017176173A1 (en) | Oscillation exciter | |
| RU2664353C2 (en) | Vibration exciter, processing device, mixing device and pumping device therewith | |
| US6250792B1 (en) | Integrated vibratory adapter device for providing multi-frequency oscillation of a vibratable working unit | |
| RU2541712C1 (en) | Hf vibration sieve with power saving vibration drive of resonance action for intensive mud cleaning and sludge drying | |
| JP2009208217A (en) | Shot peening device and oscillator for shot peening | |
| RU2223815C1 (en) | Method of preparation of emulsion and system and device for realization of this method | |
| US4629135A (en) | Cycloidal sonic mill for comminuting material suspended in liquid and powdered material | |
| CN107497347B (en) | A kind of resonance mixing arrangement | |
| CN212051026U (en) | Decontamination system for oily solid waste | |
| CN108057683A (en) | A kind of supersonic wave cleaning machine | |
| RU2203738C2 (en) | Method of grinding rebellious ores and cavitation disperser for method embodiment | |
| RU2744057C1 (en) | Method of cavitation-hydrodynamic microdisintegration of the polymineral component of the slurry | |
| RU2203862C2 (en) | Method of vibration jet magnetic decompression acoustic activation of solutions | |
| Gursky et al. | Energy-Saving Inertial Drive for Dual-Frequency Excitation of Vibrating Machines. Energies 2021, 14, 71 | |
| CN117772584B (en) | Acoustic strengthening system and method | |
| US3344995A (en) | Method and apparatus for disintegrating concrete and like materials | |
| RU2284399C1 (en) | Bottomhole vibratory compactor | |
| RU215801U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING CYLINDRICAL AND CONICAL TANK WALLS | |
| RU2768664C2 (en) | Method of ultrasonic dispersion of demulsifier in oil-water emulsion | |
| RU2744059C1 (en) | Method for activating microdesintegration of a polymineral component of a hydraulic slurry |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200408 |