RU2173573C1

RU2173573C1 - Vibratory mixer

Info

Publication number: RU2173573C1
Application number: RU2000119235A
Authority: RU
Inventors: Н.С. Сергеев; В.Н. Николаев; Н.В. Кечина
Original assignee: Челябинский государственный агроинженерный университет
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2001-09-20

Abstract

FIELD: devices fro mixing of loose and moistened materials and their simultaneous transportation; applicable in agriculture, combined fodder production, chemical, food, construction engineering and other industries. SUBSTANCE: mixer has a working member, eccentric vibration exciter, flexible connections in the form of springs and located square to connecting rods of eccentric vibration excite. Springs are installed parallel top one another and secured to ends of carrying frame of the working member made in the form of open cylindrical trough with one end wall. Connecting rods of eccentric vibration exciter ate located with the same eccentricity on one side of the working member parallel to one another and square to its longitudinal axis. Mixing chambers are made in the form of screw cylindrical springs secured with their one end to internal surface of the working member and located over cylindrical helical line. EFFECT: eliminated dead zones in material flow, higher mixing efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для смешивания сыпучих и увлажненных материалов и одновременной их транспортировки и может быть использовано в сельском хозяйстве, комбикормовой, химической, пищевой, строительной, в горном деле и других отраслях промышленности. The invention relates to a device for mixing bulk and wet materials and their simultaneous transportation and can be used in agriculture, animal feed, chemical, food, construction, mining and other industries.

Известен вибросмеситель (А. С. N 1606173, B 01 F 11/00, 1990) преимущественно для перемешивания сухих и вязкопластичных смесей, содержащий корпус в виде виброжелоба с пластинчатыми перемешивающими элементами, закрепленными к днищу одним концом и наклоненными по ходу движения среды. Смешивание компонентов смеси происходит за счет перемешивающих элементов, прикрепленных к днищу посредством упругого шарнира. Known vibration mixer (A. S. N 1606173, B 01 F 11/00, 1990) mainly for mixing dry and viscoplastic mixtures, containing a body in the form of a vibratory chute with plate mixing elements fixed to the bottom at one end and tilted in the direction of movement of the medium. Mixing of the components of the mixture occurs due to mixing elements attached to the bottom by means of an elastic hinge.

Недостатками известного устройства являются низкая стабильность колебательного процесса рабочего органа, невысокая эффективность перемешивания материала в микрообъемах. The disadvantages of the known device are the low stability of the oscillatory process of the working body, the low efficiency of mixing the material in microvolumes.

Наиболее близким к изобретению является выбранный в качестве прототипа "Вибрационный смеситель" (А.С. N 946635, B 01 F 11/00, 1982), содержащий рабочий орган, упругие связи, выполненные в виде рессор и расположенные по разные стороны относительно продольной оси рабочего органа, и эксцентриковый вибровозбудитель с шатунами, у которого рессоры установлены под углом друг к другу и соединены с рабочим органом посредством резинометаллических блоков. При этом шатуны эксцентрикового вибровозбудителя, расположенные по разные стороны относительно продольной оси рабочего органа, установлены перпендикулярно соответствующим рессорам, а величина эксцентриситета каждого из шатунов пропорциональна длине рессор. Closest to the invention is selected as a prototype "Vibration mixer" (A.S. N 946635, B 01 F 11/00, 1982), containing a working body, elastic ties made in the form of springs and located on different sides relative to the longitudinal axis a working body, and an eccentric vibration exciter with connecting rods, in which the springs are mounted at an angle to each other and are connected to the working body by means of rubber-metal blocks. In this case, the connecting rods of the eccentric vibration exciter located on different sides relative to the longitudinal axis of the working body are installed perpendicular to the corresponding springs, and the magnitude of the eccentricity of each of the connecting rods is proportional to the length of the springs.

Недостатками известного устройства являются большая нагрузка на упругие связи, повышенное требование по надежности конструкции, низкая эффективность смешивания в микрообъемах, сложность устранения застойных (мертвых) зон в потоке смешиваемого материала. The disadvantages of the known device are the large load on the elastic bonds, the increased requirement for the reliability of the structure, low mixing efficiency in microvolumes, the difficulty of eliminating stagnant (dead) zones in the flow of the mixed material.

Цель изобретения - устранение застойных (мертвых) зон в потоке смешиваемого материала, повышение эффективности смешивания компонентов смеси и производительности, расширение области применения за счет перемешивающих элементов. The purpose of the invention is the elimination of stagnant (dead) zones in the flow of the mixed material, increasing the efficiency of mixing the components of the mixture and performance, expanding the scope due to mixing elements.

Указанная цель достигается тем, что в вибрационном смесителе, содержащем рабочий орган, эксцентриковый вибровозбудитель, упругие связи, выполненные в виде рессор, расположенных перпендикулярно шатунам эксцентрикового вибровозбудителя, рессоры установлены параллельно друг другу и закреплены к торцам несущей рамки рабочего органа, имеющего вид открытого цилиндрического желоба с установленными внутри перемешивающими элементами и одной торцевой стенкой, шатуны эксцентрикового вибровозбудителя с одинаковым эксцентриситетом расположены по одну сторону рабочего органа параллельно друг другу и перпендикулярно его продольной оси, а перемешивающие элементы, выполненные в виде винтовых цилиндрических пружин, прикрепленных одним концом к внутренней поверхности рабочего органа, расположены по цилиндрической винтовой линии таким образом, что шаг винтовой линии равен двум диаметрам желоба, а расстояние между пружинами больше их длины, но меньше или равно 3/4 радиуса желоба. This goal is achieved by the fact that in a vibrating mixer containing a working body, an eccentric vibration exciter, elastic ties made in the form of springs located perpendicular to the connecting rods of the eccentric vibration exciter, the springs are mounted parallel to each other and fixed to the ends of the supporting frame of the working body, having the form of an open cylindrical trough with mixing elements installed inside and one end wall, connecting rods of an eccentric vibration exciter with the same eccentricity are located They are located on one side of the working body parallel to each other and perpendicular to its longitudinal axis, and the mixing elements, made in the form of helical coil springs attached at one end to the inner surface of the working body, are located on a cylindrical helical line so that the pitch of the helical line is two diameters trough, and the distance between the springs is greater than their length, but less than or equal to 3/4 of the radius of the trough.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, гарантирующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна" и "изобретательский уровень". According to the information available to the authors, the set of essential features that guarantee the essence of the claimed invention is not known from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Совокупность существенных признаков, характеризующих изобретение, в принципе может быть многократно использована в сельском хозяйстве, комбикормовой, химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности для смешивания сыпучих и увлажненных материалов и обеспечивает достижение поставленной цели - устранение застойных (мертвых) зон в потоке смешиваемого материала, повышение эффективности смешивания компонентов и производительности, расширение области применения за счет перемешивающих элементов, и позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость". The set of essential features characterizing the invention, in principle, can be repeatedly used in agriculture, animal feed, chemical, food, construction and other industries for mixing bulk and wet materials and ensures the achievement of the goal - the elimination of stagnant (dead) zones in the stream of mixed material , increasing the efficiency of mixing components and productivity, expanding the scope of application due to mixing elements, and allows you to make Od the compliance of the invention with the criterion of "industrial applicability".

Сущность заявляемого решения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен вибрационный смеситель, общий вид, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 и на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1. The essence of the proposed solution is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 shows a vibration mixer, a general view, and FIG. 2 is a section AA in FIG. 1 and in FIG. 3 is a view B in FIG. 1.

Вибрационный смеситель состоит из несущей рамки 1 (фиг. 1) с рабочим органом в виде открытого цилиндрического желоба 2 с одной торцевой стенкой 3 и с закрепленными внутри него перемешивающими элементами в виде винтовых цилиндрических пружин 4, упругих связей, выполненных в виде плоских рессор 5, установленных параллельно друг другу, закрепленных к торцам несущей рамки 1 и перпендикулярных шатунам 6 с одинаковым эксцентриситетом эксцентрикового вибровозбудителя 7. Шатуны 6 эксцентрикового вибровозбудителя 7 шарнирно соединены с несущей рамкой 1 и расположены под углом больше 0^o, не меньше 90^o к горизонту параллельно друг другу, а также перпендикулярно продольной оси рабочего органа 2. Рессоры 5 опираются на раму 8 со стойками 9, имеющими регулировочные пазы 10 (фиг. 2), приспособления регулировки угла наклона 11 (фиг. 1). Эксцентриковый вибровозбудитель 7 также закреплен на раме 8.The vibrating mixer consists of a supporting frame 1 (Fig. 1) with a working body in the form of an open cylindrical trough 2 with one end wall 3 and with mixing elements fixed inside it in the form of coil springs 4, elastic ties made in the form of flat springs 5, mounted parallel to each other, fixed to the ends of the supporting frame 1 and perpendicular to the connecting rods 6 with the same eccentricity of the eccentric vibration exciter 7. The connecting rods 6 of the eccentric vibration exciter 7 are pivotally connected to the supporting frame th 1 and are located at an angle greater than 0 ^o , not less than 90 ^o to the horizontal parallel to each other, and also perpendicular to the longitudinal axis of the working body 2. Springs 5 are based on the frame 8 with racks 9 having adjusting grooves 10 (Fig. 2), devices adjust the angle of inclination 11 (Fig. 1). The eccentric vibration exciter 7 is also mounted on the frame 8.

Вибрационный смеситель работает следующим образом. Рабочий орган 2 через несущую рамку 1 получает от эксцентрикового вибровозбудителя 7 посредством шатунов 6 прямолинейные наклонные колебательные движения, которые и передаются перемешивающим элементам 4. Vibration mixer works as follows. The working body 2 through the supporting frame 1 receives from the eccentric vibration exciter 7 by means of connecting rods 6 rectilinear inclined oscillatory movements, which are transmitted to the mixing elements 4.

Прямолинейные колебательные движения рабочего органа происходят в плоскости, проходящей через оси вращения эксцентрикового вибровозбудителя и верхних головок шатунов, шарнирно соединенных с рамкой рабочего органа, в направлении, перпендикулярном этим осям, и возникают под воздействием эксцентрикового вибровозбудителя, передающего колебания с определенной амплитудой рабочему органу через шатуны, расположенные под углом больше 0^o, но меньше 90^o к горизонту и имеющие одинаковый эксцентриситет.The rectilinear oscillatory movements of the working body occur in a plane passing through the axis of rotation of the eccentric vibration exciter and the upper connecting rod heads pivotally connected to the working body frame in the direction perpendicular to these axes, and arise under the influence of an eccentric vibration exciter transmitting vibrations with a certain amplitude to the working body through the connecting rods located at an angle greater than 0 ^o , but less than 90 ^o to the horizon and having the same eccentricity.

Смешиваемые компоненты подаются в загрузочную часть в том конце открытого цилиндрического желоба, где имеется торцевая стенка и проходят через колеблющиеся перемешивающие элементы, смешиваясь друг с другом по всей длине рабочего органа. Интенсивное смешивание материала происходит в состоянии виброкипения, возникающего за счет передачи колебаний рабочему органу шатунами, установленными под углом к горизонту в поперечной плоскости рабочего органа и перпендикулярно продольной оси рабочего органа или направлению транспортирования материала, обусловленному наклоном смесителя к горизонту под углом α_н, а также за счет колеблющихся перемешивающих элементов (пружин), наличие которых устраняет возникновение застойных (мертвых) зон в циркуляционных потоках материала.Mixed components are fed into the loading part at the end of the open cylindrical trough, where there is an end wall and pass through oscillating mixing elements, mixing with each other along the entire length of the working body. Intensive mixing of the material occurs in a state of vibration boiling due to the transmission of vibrations to the working body by connecting rods installed at an angle to the horizontal in the transverse plane of the working body and perpendicular to the longitudinal axis of the working body or to the direction of material transportation due to the tilt of the mixer to the horizon at an angle α _n , and due to oscillating mixing elements (springs), the presence of which eliminates the occurrence of stagnant (dead) zones in the circulation flows of the material.

Перемешивающие элементы, выполненные в виде винтовых цилиндрических пружин 4, активизируют процесс смешивания и колеблются с частотой, пропорциональной их жесткости. Перемешивающие элементы прикреплены одним концом к внутренней поверхности рабочего органа (желоба) и расположены по цилиндрической винтовой линии таким образом, что шаг винтовой линии равен двум диаметрам желоба, а расстояние между пружинами больше их длины, но меньше или равно 3/4 радиуса желоба. Наличие перемешивающих элементов (пружин) позволяет качественно смешивать не только сыпучие, но и увлажненные материалы, что значительно расширяет область применения, а также увеличить угол наклона вибросмесителя к горизонту в пределах угла естественного откоса смешиваемого материала, что увеличивает скорость транспортирования. The mixing elements, made in the form of coil springs 4, activate the mixing process and oscillate with a frequency proportional to their stiffness. The mixing elements are attached at one end to the inner surface of the working body (trough) and are arranged along a cylindrical helix so that the pitch of the helix is equal to two diameters of the trough, and the distance between the springs is greater than their length, but less than or equal to 3/4 of the radius of the trough. The presence of mixing elements (springs) allows high-quality mixing of not only bulk but also moistened materials, which significantly expands the scope, as well as increase the angle of inclination of the vibratory mixer to the horizontal within the angle of repose of the mixed material, which increases the speed of transportation.

Установка рессор параллельно друг другу и закрепление их к торцам несущей рамки перпендикулярно шатунам позволяет рабочему органу приводить смешиваемый материал в состояние виброкипения. При несоблюдении такого расположения элементов невозможна работа вибросмесителя с заданным эффектом. Установка шатунов с одинаковым эксцентриситетом и расположение их параллельно друг другу и перпендикулярно продольной оси позволяет обеспечить устойчивость колебательного движения рабочего органа, что повышает надежность конструкции и интенсивность процесса смешивания. The installation of springs parallel to each other and fixing them to the ends of the bearing frame perpendicular to the connecting rods allows the working body to bring the mixed material into a state of vibration. If this arrangement of elements is not observed, the vibration mixer cannot operate with the desired effect. The installation of connecting rods with the same eccentricity and their location parallel to each other and perpendicular to the longitudinal axis allows for the stability of the oscillatory movement of the working body, which increases the reliability of the design and the intensity of the mixing process.

Технико-экономическая эффективность достигается за счет экономии материала на дополнительный привод для перемешивающих элементов, устранения застойных (мертвых) зон в смешиваемом материале, что позволяет повысить качество смешивания, увеличения производительности путем повышения скорости транспортирования материала. Technical and economic efficiency is achieved by saving material on an additional drive for mixing elements, eliminating stagnant (dead) zones in the material being mixed, which improves the quality of mixing and increases productivity by increasing the speed of material transportation.

Claims

A vibrating mixer containing a working body, an eccentric vibration exciter, elastic ties made in the form of springs located perpendicular to the connecting rods of the eccentric vibration exciter, characterized in that the springs are mounted parallel to each other and fixed to the ends of the supporting frame of the working body, which has the form of an open cylindrical trough with installed inside mixing elements and one end wall, connecting rods of an eccentric vibration exciter with the same eccentricity are located on one side Well, the working body is parallel to each other and perpendicular to its longitudinal axis, and the mixing elements, made in the form of helical coil springs attached at one end to the inner surface of the working body, are located along a cylindrical helical line so that the pitch of the helical line is equal to two diameters of the gutter, and the distance between the springs is greater than their length, but less than or equal to 3/4 of the radius of the gutter.