RU2656462C1

RU2656462C1 - Method for mixing and grinding

Info

Publication number: RU2656462C1
Application number: RU2017119094A
Authority: RU
Inventors: Алексей Гавриилович Афанасьев; Иван Алексеевич Афанасьев
Original assignee: Алексей Гавриилович Афанасьев; Иван Алексеевич Афанасьев
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2017-06-01
Publication date: 2018-06-05

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to grinding and mixing methods, using centrifugal methods and is intended for grinding lumpy, cereal and powder materials, as well as for the preparation of mixtures used in various industries. Use of the method for mixing and grinding is made of the fact that the material to be processed is loaded into the elastic shell of the working container, the working container is rotated at a speed, which provides clamping of the material to be cut to the inner surface of the elastic shell under the action of centrifugal forces, and the elastic shell is deformed from the outer surface of the elastic shell inwardly in the direction of the axis of rotation of the working container, at least, with one roller, mounted on the body with the possibility of rotation, while the deformation of the elastic shell is regulated in magnitude and direction, by changing the position of the rollers on the body, while the elastic shell is deformed using the rollers so that the movement of the inner surface of the elastic shell in the deformation zone under the action of the rollers occurs with jumps of acceleration.

EFFECT: reduction of wear of the elastic shell, improvement of the homogeneity of the finished product, shortening the processing cycle and increasing the level of fineness (fineness of grinding) of the material to be crushed.

5 cl, 6 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к способам измельчения и смешивания с использованием центробежных методов и предназначено для измельчения кусковых, зерновых и порошковых материалов, а также для приготовления смесей используемых в различных отраслях производства.The present invention relates to methods of grinding and mixing using centrifugal methods and is intended for grinding lump, grain and powder materials, as well as for the preparation of mixtures used in various industries.

Известен способ смешивания, при котором смесь подают в загрузочную воронку, под действием центробежной силы частицы материала ускоренно движутся от центра к периферии распределяясь равномерно по внутренней поверхности конуса, при этом толщина слоя на периферии уменьшается за счет увеличения поверхности распределения частиц. Траектория материалопотока относительно конуса закручена в сторону, противоположную направлению вращения ротора. На конусе материал опоток разделяется на три части: первая проходит через перепускные окна, при этом диспергируясь; вторая движется по образующей конуса и сбрасывается через верхнее его основание на поверхность эллиптического днища, где происходит наложение основного и опережающего потоков; третья часть потока, отражаясь от внутренней поверхности направляющих лопастей, возвращается к основанию конуса. После завершения процесса смесь выводится из аппарата разгрузочной лопастью через патрубок. (RU №2311951, МПК B01F 7/26, В28С 5/16 д.п. 10.12.2007 г.)A known mixing method, in which the mixture is fed into a loading funnel, under the action of centrifugal force, the particles of the material accelerate from the center to the periphery are distributed evenly on the inner surface of the cone, while the thickness of the layer on the periphery decreases due to an increase in the particle distribution surface. The path of the material flow relative to the cone is twisted in the direction opposite to the direction of rotation of the rotor. On the cone, the material of the bedding is divided into three parts: the first passes through the bypass windows, while dispersing; the second moves along the generatrix of the cone and is discharged through its upper base to the surface of the elliptical bottom, where the main and leading flows overlap; the third part of the flow, reflected from the inner surface of the guide vanes, returns to the base of the cone. After completion of the process, the mixture is discharged from the apparatus by the discharge blade through a pipe. (RU No. 2311951, IPC B01F 7/26, B28C 5/16 on December 10, 2007)

Недостатком способа является относительно невысокое качество смешивания и измельчения по однородности конечного продукта, высокая длительность измельчения и наличие переизмельчения. Кроме этого наличие внутри рабочей емкости рабочих органов в виде усеченного конуса и направляющих лопастей приводит к появлению намола при измельчении и смешивании, а также необходимости систематической замены изношенных рабочих органов.The disadvantage of this method is the relatively low quality of mixing and grinding by the uniformity of the final product, the high duration of grinding and the presence of regrinding. In addition, the presence inside the working capacity of the working bodies in the form of a truncated cone and guide vanes leads to the appearance of grinding during grinding and mixing, as well as the need for a systematic replacement of worn working bodies.

Из известных способов, наиболее близким к заявляемому способу является способ смешивания и измельчения, при котором обрабатываемый материал загружают внутрь эластичной обечайки рабочей емкости, рабочую емкость вращают со скоростью, которая обеспечивает прижим измельчаемого материала к внутренней поверхности эластичной обечайки под действием центробежных сил, а эластичную обечайку деформируют со стороны наружной поверхности эластичной обечайки вовнутрь в направлении оси вращения рабочей емкости, по крайней мере, одним роликом, установленным на корпусе с возможностью вращения. (А.С. №1560427, В28С 5/00 В02С 17/02, опубл. 30.04.1990 г.).Of the known methods, the closest to the claimed method is a method of mixing and grinding, in which the material to be processed is loaded into the elastic shell of the working tank, the working tank is rotated at a speed that provides clamping of the crushed material to the inner surface of the elastic shell under the action of centrifugal forces, and the elastic shell deform from the side of the outer surface of the elastic shell inward in the direction of the axis of rotation of the working container with at least one roller, the mouth updated on the housing with rotation. (A.S. No. 1560427, В28С 5/00 В02С 17/02, published on April 30, 1990).

К недостаткам относятся наличие внутри эластичной рабочей емкости быстро изнашиваемых рабочих органов - пальцев, требующих регулярной замены, кроме этого отсутствие разности скоростей между пальцами и обрабатываемыми компонентами значительно увеличивает срок приготовления смеси. Низкая эффективность помола материалов в смесителе при использовании его в качестве мельницы, особенно при измельчении твердых материалов. Сложность конструкции и осуществления процесса выгрузки обрабатываемого материала из эластичной рабочей емкости.The disadvantages include the presence within the elastic working capacity of quickly wearing working bodies - fingers requiring regular replacement, in addition, the absence of a speed difference between the fingers and the components being processed significantly increases the time for preparing the mixture. Low efficiency of grinding materials in the mixer when used as a mill, especially when grinding solid materials. The complexity of the design and implementation of the process of unloading the processed material from an elastic working tank.

Техническим результатом предлагаемого изобретения, является снижение износа эластичной обечайки, улучшение однородности готового продукта, сокращение длительности цикла обработки и повышение уровня дисперсности (тонины помола) измельчаемого материала.The technical result of the invention is to reduce the wear of the elastic shell, improve the uniformity of the finished product, reduce the duration of the processing cycle and increase the level of dispersion (fineness of grinding) of the crushed material.

Технический результат достигается тем, что в способе смешивания и измельчения, при котором обрабатываемый материал загружают внутрь эластичной обечайки рабочей емкости, рабочую емкость вращают со скоростью, которая обеспечивает прижим измельчаемого материала к внутренней поверхности эластичной обечайки под действием центробежных сил, а эластичную обечайку деформируют со стороны наружной поверхности эластичной обечайки вовнутрь в направлении оси вращения рабочей емкости, по крайней мере, одним роликом, установленным на корпусе с возможностью вращения, при этом деформацию эластичной обечайки регулируют по величине и направлению, изменяя положение роликов на корпусе при этом эластичную обечайку деформируют роликами так, чтобы перемещение внутренней поверхности эластичной обечайки в зоне деформации под действием роликов происходило со скачками ускорения; эластичную обечайку деформируют роликами, внешняя поверхность которых снабжена радиальными выступами; эластичную обечайку деформируют гладкими или снабженными радиальными выступами роликами, которым придают вибрационное перемещение в направлении оси вращения рабочей емкости; что эластичную обечайку деформируют во время разгона рабочей емкости или после достижения угловой скорости вращения рабочей емкости, обеспечивающей прижим под действием центробежных сил обрабатываемого материала к внутренней поверхности эластичной обечайки; обрабатываемый материал загружают внутрь эластичной обечайки вместе с мелющими телами.The technical result is achieved by the fact that in the method of mixing and grinding, in which the material to be processed is loaded into the elastic shell of the working container, the working container is rotated at a speed that provides clamping of the crushed material to the inner surface of the elastic shell under the action of centrifugal forces, and the elastic shell is deformed from the side the outer surface of the elastic shell inward in the direction of the axis of rotation of the working capacity, at least one roller mounted on the housing with possibility of rotation, with elastic deformation of the sleeve is adjusted in magnitude and direction by changing the position of the rollers on the housing wherein the flexible sleeve is deformed by the rollers so that movement of the inner surface of the sleeve in the elastic deformation zone occur under the action of the rollers with an irregular acceleration; the elastic shell is deformed by rollers, the outer surface of which is provided with radial protrusions; the elastic shell is deformed by rollers that are smooth or provided with radial protrusions, which are imparted by vibrational movement in the direction of the axis of rotation of the working container; that the elastic shell is deformed during acceleration of the working capacity or after reaching an angular velocity of rotation of the working capacity, which provides a clamp under the action of centrifugal forces of the processed material to the inner surface of the elastic shell; the processed material is loaded into the elastic shell along with grinding media.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами.The essence of the proposed method is illustrated by drawings.

Фиг. 1. Продольный разрез устройства для смешивания и измельчения с эластичной обечайкой и вертикальной осью вращения со схемой движения обрабатываемого материала и мелющих тел.FIG. 1. A longitudinal section of a device for mixing and grinding with an elastic shell and a vertical axis of rotation with a movement pattern of the processed material and grinding media.

Фиг. 2 Схема движения обрабатываемого материала и мелющих тел в устройстве для смешивания и измельчения с эластичной обечайкой и горизонтальной осью вращения;FIG. 2 Scheme of movement of the processed material and grinding bodies in a device for mixing and grinding with an elastic shell and a horizontal axis of rotation;

Фиг. 3 Схема движения обрабатываемого материала и мелющих тел внутри эластичной обечайки в поперечном сечении А-А на фиг. 2;FIG. 3 Scheme of movement of the processed material and grinding media inside the elastic shell in cross section AA in FIG. 2;

Фиг. 4. График перемещения S деформируемого участка эластичной обечайки рабочей емкости в направлении перпендикулярном оси вращения ролика в зависимости от угла ϕ поворота ролика с радиальными выступами;FIG. 4. Schedule of movement S of the deformable section of the elastic shell of the working container in the direction perpendicular to the axis of rotation of the roller depending on the angle ϕ of rotation of the roller with radial protrusions;

Фиг. 5. График скорости V деформируемого участка эластичной обечайки рабочей емкости в направлении перпендикулярном оси вращения ролика в зависимости от угла ϕ поворота ролика с радиальными выступами;FIG. 5. The graph of the speed V of the deformable section of the elastic shell of the working capacity in the direction perpendicular to the axis of rotation of the roller depending on the angle ϕ of rotation of the roller with radial protrusions;

Фиг. 6. График ускорения А деформируемого участка эластичной обечайки рабочей емкости в направлении перпендикулярном оси ролика с тремя конечными скачками ускорения в зависимости от угла ϕ поворота ролика с радиальными выступами;FIG. 6. Acceleration graph A of the deformable section of the elastic shell of the working container in the direction perpendicular to the axis of the roller with three final acceleration jumps depending on the angle ϕ of rotation of the roller with radial protrusions;

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Во вращающуюся рабочую емкость 1, с эластичной обечайкой 2, установленную на корпусе 3 с возможностью вращения, которая может иметь вертикальную (фиг. 1), или горизонтальную (фиг. 2) ось вращения загружают измельчаемый материал 4 и мелющие тела 5, внутрь эластичной обечайки 2.In the rotating working container 1, with an elastic shell 2, mounted on the housing 3 with the possibility of rotation, which may have a vertical (Fig. 1), or horizontal (Fig. 2) axis of rotation, the crushed material 4 and grinding bodies 5 are loaded into the elastic shell 2.

В зависимости от вида обрабатываемого материала и задаваемых технологических режимов обработки рабочую емкость 1 приводят во вращение приводом 6 и разгоняют до угловой скорости, обеспечивающей прижим обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 к внутренней поверхности эластичной обечайки 2. Мелющие тела 5 и обрабатываемый материал 4 загружают внутрь рабочей емкости 1 через устройство загрузки 7 (Фиг. 1). На схеме движения обрабатываемого материала и мелющих тел в устройстве для смешивания и измельчения с эластичной обечайкой с горизонтальной осью вращения рабочей емкости (Фиг. 2) привод рабочей емкости, а также устройство загрузки и выгрузки условно не показаны. Перед разгоном рабочей емкости 1 или в процессе ее разгона или после достижения рабочей емкости 1 угловой скорости вращения, обеспечивающей прижим обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 к внутренней поверхности эластичной обечайки 2 с помощью механизма 8 регулирования положения ролика 9 эластичную обечайку 2 деформируют со стороны наружной поверхности эластичной обечайки 2 во внутрь в направлении оси вращения рабочей емкости 1, по крайней мере, одним роликом 9, установленным на корпусе 3 с возможностью вращения. Величину и направление деформации эластичной обечайки 2 роликами 9 задают и регулируют в процессе обработки в зависимости от технических свойств обрабатываемого материала 4, угловой скорости вращения рабочей емкости 1 и требуемой конечной дисперсности обрабатываемого материала 4. Регулирование положения роликов 9 с помощью механизма 8, обеспечивающего изменение положения оси вращения ролика 9 относительно оси вращения рабочей емкости 1, позволяет создавать требуемую величину и направление деформации эластичной обечайки 2. При этом ось вращения ролика 9 может устанавливаться параллельно оси вращения рабочей емкости 1, под углом к оси вращения рабочей емкости 1, пересекая ось ее вращения или перекрещивая ось вращения рабочей емкости 1 не пересекая ее.Depending on the type of material being processed and the technological processing modes to be set, the working capacity 1 is rotated by the drive 6 and accelerated to an angular velocity, which provides clamping of the processed material 4 and grinding media 5 to the inner surface of the elastic shell 2. The grinding media 5 and the processed material 4 are loaded inside working capacity 1 through the loading device 7 (Fig. 1). In the motion diagram of the processed material and grinding media in a device for mixing and grinding with an elastic shell with a horizontal axis of rotation of the working capacity (Fig. 2), the drive of the working capacity, as well as the loading and unloading device, are not conventionally shown. Before the acceleration of the working capacity 1 or in the process of its acceleration or after reaching the working capacity 1 of the angular velocity of rotation, which provides the clamping of the processed material 4 and grinding media 5 to the inner surface of the elastic shell 2 using the mechanism 8 for adjusting the position of the roller 9, the elastic shell 2 is deformed from the outside the surface of the elastic shell 2 inward in the direction of the axis of rotation of the working tank 1, at least one roller 9 mounted on the housing 3 with the possibility of rotation. The magnitude and direction of deformation of the elastic shell 2 by the rollers 9 is set and adjusted during processing depending on the technical properties of the processed material 4, the angular velocity of rotation of the working vessel 1 and the required final dispersion of the processed material 4. Regulation of the position of the rollers 9 using the mechanism 8, providing a change in position the axis of rotation of the roller 9 relative to the axis of rotation of the working tank 1, allows you to create the desired size and direction of deformation of the elastic shell 2. In this case, the axis in ascheniya roller 9 may be installed parallel to the axis of rotation of the working container 1 at an angle to the axis of rotation of the working tank 1, its axis of rotation intersecting or crossing over the working rotation axis of the container 1 without crossing it.

При вращении рабочей емкости 1 загруженные в нее обрабатываемый материал 4 и мелющие тела 5 под действием центробежных сил прижимаются к внутренней поверхности эластичной обечайки 2 рабочей емкости 1 и за счет сил трения разгоняются до угловой скорости вращения рабочей емкости 1. Величина давления обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 на эластичную обечайку 2 зависит от радиуса рабочей емкости 1, угловой скорости вращения и толщины слоя обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 и может регулироваться путем изменения скорости вращения и количества загружаемого обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5. В процессе совместного движения обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 с эластичной обечайкой 2 обрабатываемый материал 4 уплотняется под действием центробежных сил и измельчается за счет сдвиговых деформаций, возникающих в потоке смеси обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 в процессе уплотнения.When the working container 1 rotates, the processed material 4 and grinding media 5 loaded into it are pressed against the inner surface of the elastic shell 2 of the working container 1 by the action of centrifugal forces and, due to the friction forces, are accelerated to the angular velocity of rotation of the working container 1. The pressure of the processed material 4 and grinding bodies 5 on the elastic shell 2 depends on the radius of the working capacity 1, the angular velocity of rotation and the thickness of the layer of the processed material 4 and grinding bodies 5 and can be adjusted by changing the speed of rotation and the amount of loaded processed material 4 and grinding bodies 5. During the joint movement of the processed material 4 and grinding bodies 5 with an elastic shell 2, the processed material 4 is compacted by centrifugal forces and crushed due to shear deformations arising in the flow of the mixture of processed material 4 and grinding 5 bodies in the process of compaction.

Во время деформации эластичной обечайки 2 роликами 9 поток смеси обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5, находящийся на деформируемом участке, отрывается от внутренней поверхности эластичной обечайки 2. Направление движения потока смеси обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 зависит от направления деформирующего воздействия роликов 9. Если ось вращения ролика расположена параллельно оси вращения рабочей емкости 1, то обрабатываемый материал 4 и мелющие тела 5 перемещаются в направлении оси вращения рабочей емкости 1 (Фиг. 1). Если оси роликов 9 установлены под углом к оси вращения рабочей емкости 1 (Фиг. 2), то обрабатываемый материал 4 и мелющие тела 5 можно дополнительно перемещать вдоль оси вращения рабочей емкости 1, например, в направление зоны выгрузки. Направление и скорость потока смеси обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 при сходе с деформированного участка эластичной обечайки 2 рабочей емкости 1 зависят от величины, способа и формы деформации этого участка. Таким образом, после прохождения деформированного участка эластичной обечайки 2 поток смеси обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 отрывается от внутренней поверхности эластичной обечайки 2 и падает на дно рабочей емкости 1 (Фиг. 1) или на внутреннюю поверхность эластичной обечайки 2 (Фиг. 2), которая может быть покрыта жесткими износостойкими пластинами. Траектория движения обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 внутри рабочей емкости 1 с горизонтальной осью вращения в поперечном сечении показана на Фиг. 3. При падении потока смеси обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 на внутреннюю поверхность эластичной обечайки 2 (Фиг. 2) или на дно рабочей емкости 1 (Фиг. 1) происходит дополнительное перемешивание и измельчение обрабатываемого материала 4 при соударении с мелющими телами 5, дном рабочей емкости 1 или износостойкими пластинами, покрывающими внутреннюю поверхность эластичной обечайки 2. Кроме этого во время движения по деформированному участку эластичной обечайки 2 в потоке смеси обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 происходят интенсивные сдвиговые деформации, обеспечивающие дополнительное перемешивание и измельчение обрабатываемого материала 4, находящегося в условиях объемного сжатия под действием центробежных сил и сил, действующих со стороны внутренней поверхности эластичной обечайки 2. Многократное повторение циклов движения обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 в рабочей емкости 1 приводят к равномерному перемешиванию ингредиентов в случае приготовления смесей или интенсивному измельчению обрабатываемого материала 4 за счет многократных сдвиговых деформаций (истирания), происходящих в потоке смеси обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5, и ударных воздействий мелющих тел 5.During the deformation of the elastic shell 2 by the rollers 9, the flow of the mixture of the processed material 4 and grinding bodies 5 located on the deformable section is torn off from the inner surface of the elastic shell 2. The direction of the flow of the mixture of the processed material 4 and grinding bodies 5 depends on the direction of the deforming effect of the rollers 9. If the axis of rotation of the roller is parallel to the axis of rotation of the working vessel 1, then the processed material 4 and grinding media 5 are moved in the direction of the axis of rotation of the working vessel 1 (Fig. 1). If the axes of the rollers 9 are installed at an angle to the axis of rotation of the working tank 1 (Fig. 2), then the processed material 4 and grinding media 5 can be additionally moved along the axis of rotation of the working tank 1, for example, in the direction of the discharge zone. The direction and flow rate of the mixture of the processed material 4 and grinding media 5 when leaving the deformed section of the elastic shell 2 of the working tank 1 depend on the size, method and form of deformation of this section. Thus, after the passage of the deformed section of the elastic shell 2, the flow of the mixture of the processed material 4 and grinding bodies 5 is torn off from the inner surface of the elastic shell 2 and falls on the bottom of the working tank 1 (Fig. 1) or on the inner surface of the elastic shell 2 (Fig. 2) which can be coated with hard wear plates. The trajectory of the processed material 4 and grinding media 5 inside the working vessel 1 with a horizontal axis of rotation in cross section is shown in FIG. 3. When the flow of the mixture of the processed material 4 and grinding media 5 falls onto the inner surface of the elastic shell 2 (Fig. 2) or to the bottom of the working tank 1 (Fig. 1), additional mixing and grinding of the processed material 4 occurs upon impact with the grinding bodies 5, the bottom of the working tank 1 or wear-resistant plates covering the inner surface of the elastic shell 2. In addition, while moving along the deformed section of the elastic shell 2 in the flow of the mixture of the processed material 4 and grinding bodies 5 intensive shear deformations, providing additional mixing and grinding of the processed material 4, which is under volumetric compression under the action of centrifugal forces and forces acting on the inner surface of the elastic shell 2. Repeated cycles of movement of the processed material 4 and grinding media 5 in the working tank 1 lead uniform mixing of the ingredients in the case of preparation of mixtures or intensive grinding of the processed material 4 due to multiple shifts deformation (abrasion) occurring in the flow of the mixture of the processed material 4 and the grinding media 5, and the impact of grinding media 5.

В устройствах для смешивания и измельчения с эластичной обечайкой и вертикальной осью вращения удаление измельченного материала может осуществляться с помощью отсасывания возникающей пылевоздушной смеси через специальные отверстия или готовый материал удаляют после остановки рабочей емкости 1.In devices for mixing and grinding with an elastic shell and a vertical axis of rotation, the removal of crushed material can be carried out by suction of the resulting dusty air mixture through special holes or the finished material is removed after stopping the working tank 1.

В устройствах для смешивания и измельчения с эластичной обечайкой и с горизонтальной осью вращения удаление измельченного или перемешанного материала может осуществляться за счет перемещения обрабатываемого материала 4 вдоль оси вращения рабочей емкости 1. Перемещение обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 в направлении зоны выгрузки производят за счет того, что, по крайней мере, один ролик 9 деформирует эластичную обечайку 2 под углом к оси вращения рабочей емкости 1 в направлении зоны выгрузки (Фиг. 2). Скорость перемещения мелющих тел 5 и обрабатываемого материала 4 внутри рабочей емкости 1 в направлении зоны выгрузки регулируют с помощью механизма 8 регулирования положения ролика 9 путем изменения наклона оси его вращения к положению оси вращения рабочей емкости 1 и изменения направления деформации эластичной обечайки 2. Рабочая емкость 1 с горизонтальной осью вращения может выполняться из нескольких секций снабженных эластичной обечайкой 2. Процесс смешивания и измельчения аналогичен в каждой секции рабочей емкости 1 (Фиг. 2.), так как обрабатываемый материал 4 и мелющие тела 5 могут перемещаться вдоль оси вращения рабочей емкости 1 из одной секции в другую.In devices for mixing and grinding with an elastic shell and with a horizontal axis of rotation, the removal of crushed or mixed material can be carried out by moving the processed material 4 along the axis of rotation of the working vessel 1. Moving the processed material 4 and grinding bodies 5 in the direction of the discharge zone that at least one roller 9 deforms the elastic shell 2 at an angle to the axis of rotation of the working tank 1 in the direction of the discharge zone (Fig. 2). The speed of movement of the grinding media 5 and the processed material 4 inside the working tank 1 in the direction of the discharge zone is controlled using the mechanism 8 for regulating the position of the roller 9 by changing the inclination of its rotation axis to the position of the axis of rotation of the working tank 1 and changing the direction of deformation of the elastic shell 2. Working capacity 1 with a horizontal axis of rotation can be performed from several sections equipped with an elastic shell 2. The process of mixing and grinding is similar in each section of the working tank 1 (Fig. 2.), since ops material 4 and the grinding bodies 5 can move along the axis of rotation of the working container 1 from one section to another.

С целью повышения интенсивности сдвиговых деформаций, увеличения интенсивности ударных воздействий мелющих тел 5, а также более полного отделения обрабатываемого материала 4 от эластичной обечайки 2 и исключения переизмельчения, деформацию эластичной обечайки 2 осуществляют по специальным законам, обеспечивающим создание ударных (скачкообразных) ускорений на внутренней поверхности эластичной обечайки 2 и в потоке смеси обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5, например, обеспечивая перемещение деформируемого участка эластичной обечайки 2 по законам приведенным на Фиг. 4, Фиг. 5, фиг. 6. Например, при заданном (Фиг. 4) графике перемещения S деформируемого участка эластичной обечайки 2 рабочей емкости 1 контактирующего с радиальным выступом 10 ролика 9 в направлении перпендикулярном оси вращения ролика 9 в зависимости от угла поворота ϕ ролика 9, скорость V (Фиг. 5) деформируемого элемента эластичной обечайки 2 рабочей емкости 1 изменяется по линейному закону. В этом случае деформируемый участок эластичной обечайки 2 в процессе деформации радиальным выступом 10 ролика 9 будет испытывать три мягких удара (конечных скачка ускорения А) в точках ABC графика ускорений А в направлении перпендикулярном оси вращения ролика 8 в зависимости от угла ϕ поворота ролика 9 (Фиг. 6). То есть деформируемый участок эластичной обечайки 2 будет двигаться с тремя конечными скачками ускорения при взаимодействии с радиальным выступом 10 ролика 9.In order to increase the intensity of shear deformations, increase the intensity of the shock effects of grinding media 5, as well as to more completely separate the material 4 from the elastic shell 2 and to avoid overgrowing, the elastic shell 2 is deformed according to special laws that ensure the creation of shock (spasmodic) accelerations on the inner surface elastic shell 2 and in the flow of the mixture of the processed material 4 and grinding bodies 5, for example, providing movement of the deformable stretch of elastic both Aiki 2 according to the laws of FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6. For example, for a given (Fig. 4) schedule of displacement S of the deformable section of the elastic shell 2 of the working container 1 in contact with the radial protrusion 10 of the roller 9 in the direction perpendicular to the axis of rotation of the roller 9 depending on the rotation angle ϕ of the roller 9, the speed V (Fig. 5) the deformable element of the elastic shell 2 of the working tank 1 varies according to a linear law. In this case, the deformable section of the elastic shell 2 during the deformation by the radial protrusion 10 of the roller 9 will experience three soft impacts (final acceleration jumps A) at the points ABC of the acceleration graph A in the direction perpendicular to the axis of rotation of the roller 8 depending on the angle ϕ of rotation of the roller 9 (Fig. . 6). That is, the deformable section of the elastic shell 2 will move with three final acceleration jumps when interacting with the radial protrusion 10 of the roller 9.

Ударное воздействие на обрабатываемый материал 4 и мелющие тела 5 реализуют путем создания дополнительного ударно-деформирующего воздействия на эластичную обечайку 2 рабочей емкости 1 в зоне ее деформации. Ударно-деформирующее воздействие реализуют двумя способами.The impact on the processed material 4 and grinding media 5 is realized by creating additional shock-deforming effects on the elastic shell 2 of the working tank 1 in the zone of its deformation. Shock-deforming effect is realized in two ways.

В первом случае ударно-деформирующее воздействие на деформируемый участок эластичной обечайки создают путем деформации эластичной обечайки 2 рабочей емкости 1 роликами 9, снабженными радиальными выступами 10 (Фиг. 1, Фиг. 2), выполненными на внешней контактирующей поверхности роликов 9. Радиальные выступы 10 выполняют по профилю, обеспечивающему ударное воздействие на эластичную обечайку 2. Например, радиальные выступы 10 деформируют эластичную обечайку 2 по закону, обеспечивающему три конечных скачка ускорения А (Фиг. 6).In the first case, the shock-deforming effect on the deformable section of the elastic shell is created by deforming the elastic shell 2 of the working tank 1 with rollers 9 provided with radial protrusions 10 (Fig. 1, Fig. 2), made on the outer contact surface of the rollers 9. Radial protrusions 10 perform along the profile providing impact on the elastic shell 2. For example, the radial protrusions 10 deform the elastic shell 2 according to the law, which provides three final jumps of acceleration A (Fig. 6).

Радиальными выступами 10 вращающегося ролика 9 периодически деформируют поверхность эластичной обечайки 2, создавая перемещение внутренней поверхности эластичной обечайки 2 со скачками ускорений (ударами). Энергия ударной деформации эластичной обечайки 2 передается потоку обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5, находящемуся в зоне ударной деформации. За счет ударного воздействия внутренней поверхности эластичной обечайки 2 поток обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 отрывается от нее и движется внутри рабочей емкости 1 до ударного взаимодействия с днищем (Фиг. 1) или эластичной обечайкой 2 рабочей емкости 1. После чего процесс разгона и отделения потока обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 от внутренней поверхности эластичной обечайки 2 повторяется.The radial protrusions 10 of the rotating roller 9 periodically deform the surface of the elastic shell 2, creating a movement of the inner surface of the elastic shell 2 with jumps in accelerations (impacts). The energy of shock deformation of the elastic shell 2 is transferred to the flow of the processed material 4 and grinding media 5, located in the zone of shock deformation. Due to the impact of the inner surface of the elastic shell 2, the flow of the processed material 4 and grinding bodies 5 is torn off from it and moves inside the working tank 1 until it interacts with the bottom (Fig. 1) or the elastic shell 2 of the working tank 1. After that, the process of acceleration and separation the flow of the processed material 4 and grinding bodies 5 from the inner surface of the elastic shell 2 is repeated.

Во втором случае ударно-деформирующее воздействие на эластичную обечайку 2 рабочей емкости 1 реализуют за счет вибрационного воздействия ролика 9 на эластичную обечайку 2. Виброперемещение гладкого или снабженного радиальными выступами 10 ролика 9, закрепленного в упругих опорах (условно не показаны) осуществляют виброприводом 11 (Фиг. 1, Фиг. 2), установленном на механизме 8 регулирования положения ролика 9. Виброперемещение ролика 9 в направлении оси вращения рабочей емкости 1, а, следовательно, деформация участка эластичной обечайки 2 также могут реализовываться по законам, обеспечивающим скачки ускорений, например, по законам, приведенным на Фиг. 4, Фиг. 5, Фиг. 6.In the second case, the shock-deforming effect on the elastic shell 2 of the working tank 1 is realized due to the vibrational effect of the roller 9 on the elastic shell 2. Vibro-movement of the roller 9, smooth or equipped with radial protrusions 10, mounted in elastic supports (not shown conditionally) is carried out by a vibrodrive 11 (Fig. . 1, Fig. 2) mounted on the mechanism 8 for regulating the position of the roller 9. The vibrodisplacement of the roller 9 in the direction of the axis of rotation of the working tank 1, and, consequently, the deformation of the elastic shell 2 also Gut laws implemented by providing acceleration jumps, for example, according to the laws of FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6.

Оба способа ударно-деформирующего воздействия конструктивно могут быть реализованы как на одном ролике 9, так и на всех остальных роликах, установленных на корпусе и деформирующих эластичную обечайку 2.Both methods of impact-deforming action can be structurally implemented both on one roller 9 and on all other rollers mounted on the housing and deforming the elastic shell 2.

При ударно-деформирующем воздействии на эластичную обечайку 2 обрабатываемый материал 4 подвергается дополнительному ударно-истирающему воздействию. При этом более интенсивно происходит перемешивание ингредиентов обрабатываемого материала 4 за счет разности восприятий ударного воздействия частицами различной крупности и массы и более интенсивно осуществляется процесс измельчения за счет ударного воздействия на обрабатываемый материал 4, мелющих тел 5 и крупных частиц обрабатываемого материла 4. При отсутствии ударно-деформирующего воздействия измельчение обрабатываемого материала 4 происходит в основном за счет раздавливающего и истирающего воздействия мелющих тел 5 на обрабатываемый материал 4 при его движении по поверхности эластичной обечайки 2, а также при движении по деформированному участку поверхности эластичной обечайки 2. А в случае ударно-деформирующего воздействия на эластичную обечайку 2 происходит не только дополнительное измельчение обрабатываемого материала 4 в зоне действия удара, но и за счет увеличения скорости соударения обрабатываемого материала 4 и мелющих тел 5 с внутренней поверхностью эластичной обечайки 2, покрытой износостойкими пластинами или днищем рабочей емкости 1.When shock-deforming effects on the elastic shell 2, the processed material 4 is subjected to additional impact-abrasion. In this case, the mixing of the ingredients of the processed material 4 occurs more intensively due to the difference in the perception of the impact by particles of different sizes and masses and the grinding process is more intensive due to the impact on the processed material 4, grinding media 5 and large particles of the processed material 4. In the absence of shock deformation impact grinding of the processed material 4 occurs mainly due to the crushing and abrasion effect of grinding bodies 5 on the processing material 4 when moving along the surface of elastic shell 2, as well as when moving along a deformed portion of the surface of elastic shell 2. And in the case of shock-deforming effects on elastic shell 2, not only additional grinding of the processed material 4 occurs in the impact zone, but also by increasing the collision speed of the processed material 4 and grinding bodies 5 with the inner surface of the elastic shell 2, covered with wear-resistant plates or the bottom of the working tank 1.

Измельченный обрабатываемый материал 4, в случае рабочей емкости 1 с вертикальной осью вращения в виде, например, пылевоздушной смеси 12 выгружают через устройство для выгрузки 13 (Фиг. 1).The crushed processed material 4, in the case of a working tank 1 with a vertical axis of rotation in the form, for example, of a dust-air mixture 12, is discharged through a discharge device 13 (Fig. 1).

Измельченный обрабатываемый материал 4, в случае рабочей емкости 1 с горизонтальной осью вращения и мелющие тела 5 постепенно перемещают вдоль оси вращения рабочей емкости 1 в направлении зоны выгрузки.The ground processed material 4, in the case of a working vessel 1 with a horizontal axis of rotation, and grinding media 5 are gradually moved along the axis of rotation of the working vessel 1 in the direction of the discharge zone.

Таким образом, предлагаемый способ для смешивания и измельчения позволяет резко снизить износ эластичной обечайки, так как уровень изнашивающего воздействия обрабатываемого материала на внутреннюю поверхность эластичной обечайки значительно сокращается в связи с уменьшением величины проскальзывания обрабатываемого материала относительно внутренней поверхности эластичной обечайки. Улучшение однородности готового продукта (смеси или порошка) связано с многократным повторением циклов обработки материала в рабочей емкости. Наличие высокоинтенсивного ударного воздействия мелющих тел на обрабатываемый материал, а также многократное повторение истирающих сдвиговых деформаций в потоке обрабатываемого материала и мелющих тел позволяет значительно сократить длительность цикла обработки и повысить уровень дисперсности (тонины помола) обрабатываемого материала.Thus, the proposed method for mixing and grinding can dramatically reduce the wear of the elastic shell, since the level of wear of the processed material on the inner surface of the elastic shell is significantly reduced due to a decrease in the amount of slippage of the processed material relative to the inner surface of the elastic shell. Improving the uniformity of the finished product (mixture or powder) is associated with repeated repetition of material processing cycles in a working tank. The presence of a high-impact impact of grinding media on the processed material, as well as repeated repetition of abrasive shear deformations in the flow of the processed material and grinding media, can significantly reduce the processing cycle time and increase the level of dispersion (grinding fineness) of the processed material.

Claims

1. The method of mixing and grinding, in which the processed material is loaded inside the elastic shell of the working tank, the working tank is rotated at a speed that provides clamping of the crushed material to the inner surface of the elastic shell under the action of centrifugal forces, and the elastic shell is deformed from the outside of the elastic shell inside in the direction of the axis of rotation of the working container, at least one roller mounted on the housing with the possibility of rotation, while the deformation of the electric cal mantle controlled in magnitude and direction by changing the position of the rollers on the housing, characterized in that the elastic sleeve is deformed by the rollers so that movement of the inner surface of the sleeve in the elastic deformation zone occur under the action of the rollers with an irregular acceleration.

2. The method according to p. 1, characterized in that the elastic shell is deformed by rollers, the outer surface of which is provided with radial protrusions.

3. The method according to p. 1, characterized in that the elastic shell is deformed by rollers that are smooth or provided with radial protrusions, which are given vibrational movement in the direction of the axis of rotation of the working container.

4. The method according to p. 1, characterized in that the elastic shell is deformed during acceleration of the working capacity or after reaching an angular velocity of rotation of the working capacity, which provides pressure under the action of centrifugal forces of the processed material to the inner surface of the elastic shell.

5. The method according to p. 1, characterized in that the processed material is loaded into the elastic shell along with grinding media.