СМЕСИТЕЛЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к устройствам для смешивания сыпучих материалов непрерывного действия минеральных удобрений: азотных, фосфорных, калийных, мелких семян трав с наполнителями.
Известно устройство для высева пестицидов и удобрений, в котором высевающий аппарат выполнен в виде вращающихся конусов, установленных на общем валу с надетой на него спиралью с противоположным направлением витков. Вращающийся конус подпружинен и заключен с приемной воронкой в общий кожух. Внутри вращающегося конуса расположен дозатор, выполненный в виде закрытого цилиндра, на одной из стенок которого установлена заслонка, а в выходном отверстии параллельно основанию конуса - секторная пластина, перекрывающая выходное отверстие при включении высевающего аппарата (А.с. СССР №195238, МПК 45b 15/00, опубл. 12.04,1967, бюл. №9).
В известной конструкции регулировка подачи возможна только за счет изменения числа оборотов привода, а равномерность подачи материала зависит от пружины, имеющей постоянную жесткость.
Известен спиральный питатель-дозатор, включающий трубчатый корпус с загрузочной и разгрузочной горловинами и размещенной в нем транспортирующей спиралью и привод, стержень, размещенный в полости транспортирующей спирали с противоположной стороны от привода с возможностью осевого смещения на требуемую глубину (Патент на изобретение RU, №2012527, МПК B65G 33/24 от 24.09.1991, опубл. 15.05.1994).
При работе спирального питателя-дозатора при выдвинутом наружу стержне поступающий в транспортный канал через загрузочную горловину сыпучий груз вращением спирали перемещается к разгрузочной горловине. При вдвигании стержня в осевую полость спирали форма транспортного канала меняется с круглой на кольцевую, уменьшается заполнение канала грузом и соответственно уменьшается производительность питателя-дозатора.
Известный питатель-дозатор сыпучих материалов имеет недостатки.
Недостатком известного питателя-дозатора является дискретный характер регулирования дозы, поскольку при введении стержня на любую глубину в полость транспортирующей спирали площадь поперечного сечения перемещаемого потока сыпучего материала в трубчатом корпусе уменьшается на постоянную величину, равную площади поперечного сечения стержня.
Известен спиральный питатель-дозатор сыпучих материалов, содержащий корпус с загрузочной и разгрузочной горловинами и размещенной в нем транспортирующей спиралью, привод, стержень, размещенный в полости транспортирующей спирали с противоположной стороны от привода с возможностью осевого перемещения на требуемую глубину. Транспортирующий орган выполнен из транспортирующего и дозирующего участков. В дозирующем участке в зоне разгрузочной горловины трубчатый корпус выполнен коническим. Транспортирующий участок выполнен в виде винтовой цилиндрической спиральной пружины, размещенной на валу со стороны загрузочной горловины. Дозирующий участок выполнен в виде винтовой конической спиральной пружины, размещенной со стороны разгрузочной горловины. В винтовую коническую спиральную пружину установлен конический стержень с возможностью вращения и осевого перемещения. [Патент РФ №2469942. Спиральный питатель-дозатор сыпучих материалов. Опубл. 20.12.2012 Бюл. №35].
Известный спиральный питатель-дозатор сыпучих материалов имеет недостатки.
При работе смесителя компоненты сыпучего материала перемешиваются винтовой конической спиральной пружины. Винтовая коническая пружина допускает низкое качество смешивания компонентов сыпучего материала. При этом увеличивается время нахождения сыпучего материала в питателе-дозаторе и соответственно уменьшается его производительность.
Также известен смеситель кормов, включающий кожух, на противоположных концах которого установлены загрузочный бункер и выгрузное окно. Во внутренней полости кожуха установлен вал, выполненный полым и квадратного сечения. Геометрическая ось вращения вала совпадает с продольной осью симметрии кожуха. На одном конце вала установлен шнек, а на другом - мешалка. Мешалка выполнена в виде наклонных плоских дисков, закрепленных под углом наклона α к оси вращения вала. Между смежными дисками на валу установлены распорные втулки, выполненные с наклонными торцовыми стенками - основаниями. Величина угла наклона торцовых стенок - оснований к оси вращения вала соответствует углу наклона плоских дисков [Патент РФ №2729156. Смеситель кормов. Опубл. 04.08.2020 Бюл. №22].
Смеситель кормов содержит кожух, на противоположных концах которого установлены загрузочный бункер и выгрузное окно. Загрузочный бункер разделен на секции вертикальными перегородками. В нижней части секций установлены дозаторы, которые могут быть выполнены, например, в виде заслонок.
Во внутренней полости кожуха установлен вал. Геометрическая ось вращения вала совпадает с продольной осью симметрии кожуха. На одном конце вала установлен шнек, а на другом под загрузочным бункером - мешалка, выполненная в виде наклонных плоских дисков, закрепленных под углом α к оси вращения полого вала, выполненного с квадратным сечением. Между смежными наклонными плоскими дисками на полом валу установлены распорные втулки. Распорные втулки выполнены с наклонными торцовыми стенками - основаниями, величина угла наклона которых к оси вращения вала соответствует углу α наклона плоских дисков. Распорные втулки съемные и могут устанавливаться на вал квадратного сечения различной длины.
Привод вала осуществляется от электродвигателя клиноременной передачей на шестерню, закрепленную на валу.
Смеситель кормов работает следующим образом. Компоненты корма поступают в секции загрузочного бункера. Разделение загрузочного бункера на секции вертикальными перегородками позволяет подавать дозаторами в кожух отдельные компоненты корма в необходимой пропорции. Компоненты корма из секций поступают во внутреннюю полость кожуха и захватываются наклонными плоскими дисками. Наклонные плоские диски (подобных дисков можно установить более трех), установленные на валу под углом α к его оси, совершают сложные пространственные движения и ударные воздействия на корм. При этом наклонные плоские диски не только перемещают корм к шнеку, а также интенсивно встряхивают и перемешивают компоненты корма. При этом компоненты корма, поступающие из секций загрузочного бункера, интенсивно и качественно перемешиваются.
Наклонные плоские диски, благодаря конструктивной их особенности, плавно меняют угол α, захватывая порции корма в течение одного оборота, и интенсивно воздействуют на корм своими боковыми поверхностями. В результате сложного пространственного движения и ударного воздействия на компоненты корма наклонных плоских дисков, закрепленных на вращающемся валу, повышается эффективность перемешивания компонентов корма.
Известный смеситель кормов имеет недостатки.
Наклонные плоские диски, закрепленные на вращающемся валу, позволяют перемешивать компоненты корма. Однако производительность смесителя кормов остается низкой, так как плоские наклонно установленные на валу диски не позволяют интенсивно перемещать корм к шнеку. Плоские наклонно установленные на валу диски не позволяют значительно увеличить производительность смесителя.
Задача полезной модели - создание смесителя сыпучих материалов, обеспечивающего повышение качественных показателей смешивания компонентов сыпучего материала и увеличения производительности смесителя сыпучих материалов.
Технический результат заключается в том, что повышение качественных показателей смешивания компонентов сыпучего материала и увеличения производительности смесителя сыпучих материалов обеспечивается путем активизации перемешивания компонентов сыпучего материала, изменения характера движения перемешиваемого сыпучего материала к шнеку, который перемещает смешиваемый сыпучий материал к выгрузному окну.
Техническое решение достигается тем, что смеситель сыпучих материалов, включающий кожух, на противоположных концах которого установлены загрузочный бункер и выгрузное окно, во внутренней полости кожуха установленный вал, геометрическая ось вращения вала совпадает с продольной осью симметрии кожуха, на одном конце вала установленный шнек, а под загрузочным бункеров на валу установлена мешалка, выполненная в виде наклонных сегментов, закрепленных под углами α наклона к оси вращения вала, причем угол α наклона сегментов к оси вращения вала увеличивается в сторону шнека.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный смеситель сыпучих материалов соответствует критерию «новизна», так как имеет существенные отличия от прототипа.
1. Под загрузочным бункеров смесителя на валу установлена мешалка, выполненная в виде наклонных сегментов.
2. Сегменты закреплены под углами α наклона к оси вращения вала.
3. Сегменты установлены под углом α к оси вращения вала, увеличивающимся в сторону шнека.
Выявленные признаки технического решения заявленного смесителя сыпучих материалов позволяют сделать вывод о соответствии технического решения критерию «Существенные отличия».
По совокупности признаков предлагаемое техническое решение соответствует критерию «новизна», поскольку рабочие органы мешалки в отличие от прототипа, выполнены в виде полудисков, установленных под углом α к оси вращения вала, увеличивающимся в сторону шнека.
Смеситель сыпучих материалов соответствует критерию «изобретательский уровень», так как заявленное техническое решение не является очевидным, предложено впервые и в совокупности признаков обеспечивает повышение эффективности смешивания компонентов сыпучего материала и увеличение производительности смесителя.
Техническое решение поясняется чертежным материалом.
На фиг. 1 схематично представлен общий вид смесителя сыпучих материалов; на фиг. 2 - рабочий орган мешалки смесителя; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2.
Смеситель сыпучих материалов содержит кожух 1, на противоположных концах которого установлены загрузочный бункер 2 и выгрузное окно 3. Загрузочный бункер 2 разделен на секции 4, 5 и 6 вертикальными перегородками 7. В нижней части секций 4, 5 и 6 установлены дозаторы 8, которые могут быть выполнены, например, в виде заслонок.
Во внутренней полости кожуха 1 установлен вал 9. Геометрическая ось вращения вала 9 совпадает с продольной осью симметрии кожуха 1. На одном конце вала 9 установлен шнек 10, а на другом под загрузочным бункером 2 - мешалка, выполненная в виде наклонно установленных плоских сегментов 11, 12 и 13, закрепленных под углом α к оси вращения полого вала 9. Привод вала 9 осуществляется от электродвигателя 14 клиноременной передачей 15 на шестерни 16 и 17. Шестерня 17 закреплена на валу 9.
Смеситель сыпучих материалов работает следующим образом. Компоненты сыпучего материала поступают в секции 4, 5 и 6 загрузочного бункера 2. Разделение загрузочного бункера 2 на секции 4, 5 и 6 вертикальными перегородками 7 позволяет подавать дозаторами 8 в кожух 1 отдельные компоненты сыпучего материала в необходимой пропорции. Компоненты сыпучего материала из секций 4, 5 и 6 поступают во внутреннюю полость кожуха 1 и захватываются наклонно установленными на валу 9 плоскими сегментами 11, 12 и 13. Наклонные плоские сегменты 11, 12 и 13 (подобных сегментов можно установить более трех) установленные на валу 9 под углом α к его оси совершают сложные пространственные движения и ударные воздействия на компоненты сыпучего материала. При этом наклонные плоские сегменты 11, 12 и 13 не только перемещают смешиваемый материал к шнеку 10, а также интенсивно встряхивают и перемешивают компоненты сыпучего материала.
Благодаря тому, что сегменты 11, 12 и 13 установлены под углом α к оси вращения вала 9, увеличивающимся в сторону шнека 10, компоненты сыпучего материала, поступающие из секций 4, 5 и 6 загрузочного бункера 2, интенсивно и качественно перемешиваются, а также увеличивается производительность смесителя.
Технологический процесс перемешивания сыпучего материала осуществляется интенсивно, сопровождается сложными пространственными движениями и ударными воздействиями наклонно установленных плоских сегментов 11, 12 и 13 на компоненты сыпучего материала. Наклонные плоские сегменты 11, 12 и 13, благодаря конструктивной их особенности, плавно меняют угол α, захватывая порции смешиваемого материала в течение одного оборота вала 9, и интенсивно воздействуют на смешиваемый материал своими боковыми поверхностями. В результате сложного пространственного движения и ударного воздействия на компоненты сыпучего материала наклонно установленных плоских сегментов 11, 12 и 13, закрепленных на вращающемся валу 9, повышается эффективность перемешивания компонентов сыпучего материала и увеличивается производительность смесителя.
Смеситель сыпучих материалов, выполненный с рабочими органами, то есть наклонно установленными плоскими сегментами, закрепленными на вращающемся валу, позволяет качественно, интенсивно и эффективно перемешивать компоненты сыпучего материала, а сегменты, установленные под углом α к оси вращения вала, увеличивающимся в сторону шнека, позволяют увеличить производительность смесителя, так смешиваемый сыпучий материал перемещается плоскими сегментами к шнеку.