Бетоносмеситель непрерывного действия
CONTINUOUS-ACTION CONCRETE MIXER

Изобретение относится к устройствам для приготовления бетонной смеси.
Известен бетоносмеситель непрерывного действия (патент РФ №25337718, кл. В28С 5/22, опубл. 10.01.2015, бюл. №30), содержащий имеющий привод вращения барабан, отличающийся тем, что барабан смонтирован из секций, собранных из двух одинаковых подсекций, изготовленных из четного числа не менее четырех одинаковых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных по периметру подсекции с четырьмя одинаковыми равносторонними треугольниками с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, при этом в секцию две подсекции соединяют друг с другом сторонами торцевых больших отверстий, а секции присоединены друг к другу по длине барабана своими сторонами малых торцевых отверстий с образованием многозаходного винтового барабана с взаимонаправленными ломаными винтовыми линиями и по всей длине барабана смонтирована цилиндрическая пружина с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, большое количество комплектующих изделий и сложность изготовления, что приводит к снижению надежности работы бетоносмесителя.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является бетоносмеситель непрерывного действия (патент РФ №2566521, кл. В28С 5/22), Опубл. 27.10.2015, бюл. №30), содержащий, имеющий привод вращения барабан выполненный в виде установленного наклонно цилиндра под углом α относительно горизонтальной оси вращения барабана с плоскими торцевыми стенками, размещенными под различными углами β и ψ к оси вращения и друг к другу под углом ϕ, при этом, оси больших диаметров эллипсов торцевых стенок повернуты по оси вращения барабана друг относительно друга на угол ω, причем по всей длине барабана по его оси вращения смонтирована коническая пружина с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков, путем ее растяжения или сжатия, и смонтирована таким образом, что малый диаметр конической пружины размещен внутри загрузочной цапфы, а большой диаметр конической пружины смонтирован у разгрузочной цапфы.
Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности и недостаточная производительность, сложность изготовления.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей и повышение производительности.
Техническое решение достигается тем, что в бетоносмесителе непрерывного действия, содержащем, имеющий привод вращения барабан, средства для загрузки и выгрузки, барабан выполнен в виде установленного под острым углом α относительно горизонтальной оси вращения многогранной пирамиды с плоскими гранями по ее периметру и с плоскими торцевыми стенками многоугольной формы, размещенными под различными углами β и ψ к оси вращения пирамиды и друг к другу под углом ϕ, при этом наиболее длинные оси торцевых стенок многоугольной формы повернуты по оси вращения барабана друг относительно друга на угол ω, причем, по всей длине барабана по его оси вращения смонтирована цилиндрическая пружина с круглым сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков, путем ее растяжения или сжатия.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предполагаемой конструкции бетоносмесителя непрерывного действия.
Новизна заключается в том, что в результате выполнения барабана выполнен в виде установленного под острым углом α относительно горизонтальной оси вращения многогранной пирамиды с плоскими торцевыми стенками размещенными под различными углами не только к горизонтальной оси вращения, но и друг к другу, нарушается стационарность движения потоков компонентов бетона, раствора, которые совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости по сложным траекториям, так как по периметру поверхность барабана выполнена в виде наклонной многогранной пирамиды, а в горизонтальной плоскости-возвратно-поступательное, что улучшает кавитационные характеристики, расширяет технологические возможности, повышает интенсивность приготовления бетонных смесей, упрощает изготовление.
Новизна предложения заключается в том, что по всей длине барабана смонтирована цилиндрическая пружина с круглым сечением витков, которая обеспечивает не только перемещение частиц компонентов бетона, раствора в радиальном направлении, но и способствует интенсификации процесса приготовления бетона, раствора, совершающих циркуляционное движение внутри в плоскостях перпендикулярных ее оси симметрии встречаясь с витками цилиндрической пружины, изменяют траекторию своего движения и перемещаются не только к периферии барабана, но и в сторону разгрузочного средства для вывода потоков компонентов бетона, раствора, увеличивают интенсивность их приготовления, расширяют технологические возможности, упрощает изготовление
Новизна заключается также в том, что, смонтированная по всей длине барабана цилиндрическая пружина с круглым сечением витков, снабжена устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения частиц компонентов бетона, раствора и изменять скорости их перемещения от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможность.
Новизна заключается в том, что центры симметрии внутренней поверхности барабана в каждом его элементе многогранного поперечного сечения по его длине смещены относительно оси вращения барабана, что нарушает стационарность движения частиц компонентов бетона, раствора, расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что барабан по всей длине имеет переменное не только поперечное, но и продольное сечение, что интенсифицирует процесс приготовления бетона, раствора.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление барабана и выполнение его в виде в виде установленного под острым углом α относительно горизонтальной оси вращения многогранной пирамиды с плоскими гранями по ее периметру и с плоскими торцевыми стенками многоугольной формы, размещенными под различными углами β и ψ к оси вращения пирамиды и друг к другу под углом ϕ, при этом наиболее длинные оси торцевых стенок многоугольной формы повернуты по оси вращения барабана друг относительно друга на угол ω, причем, по всей длине барабана по его оси вращения смонтирована цилиндрическая пружина с круглым сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков, путем ее растяжения или сжатия что нарушает стационарность движения частиц компонентов бетона, раствора, повышает производительность и эффективность приготовления раствора, бетона, расширяет технологические возможности, упрощает изготовление.
Новизна заключается в том, что в результате выполнения барабана, в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси вращения многогранной пирамиды с плоскими гранями по ее периметру и с плоскими торцевыми стенками многоугольной формы, которые расположены на пути движения частиц бетонных смесей под разными углами друг к другу и к оси вращения барабана, изменяется направление движения частицы компонентов бетона, раствора и они совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости и от загрузки к выгрузке по сложным траекториям, что повышает производительность приготовления бетона, раствора, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что барабан выполнен в виде установленного под острым углом а относительно горизонтальной оси вращения многогранной пирамиды с плоскими гранями по ее периметру и с плоскими торцевыми стенками многоугольной формы, которые обеспечивают обеспечения дополнительного сложного движения частицам компонентов бетона и раствора.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен бетоносмеситель непрерывного действия с торцевыми стенками, размещенными под различными углами не только к горизонтальной оси вращения, но и друг к другу, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. - 1; на фиг. 3 - бетоносмеситель непрерывного действия с торцевыми стенками, размещенными под различными углами не только к горизонтальной оси вращения, но и друг к другу, при этом наиболее длинные оси торцевых стенок многоугольной формы повернуты по оси вращения барабана друг относительно друга на угол ω, наглядное изображение.
Бетоносмеситель непрерывного действия (фиг. 1, фиг. 2) содержит барабан 1, загрузочную 2 и разгрузочную 3 цапфы, (привод, загрузочное и разгрузочные средства на чертежах не показаны). Для обеспечения дополнительного продольного перемещения частиц компонентов бетона, раствора внутри барабана 1 смонтировна цилиндрическая пружина 4 с круглым сечением витков и направлением витков совпадающих с направлением вращения барабана 1. Пружина 4 оборудована устройством для изменения шага витков пружины 4 путем растяжения или сжатия (на чертежах не показано). Регулировка величины шага витков пружины 4 может производиться в процессе приготовления бетона, раствора.
1
1
2
2
Барабан 1 выполнен в виде установленного наклонно под углом α относительно горизонтальной оси многогранной пирамиды с торцевыми стенками 5 и 6 (фиг. 1, фиг. 2). размещенными под углами β и ψ к горизонтальной оси вращения барабана 1 и под углом ϕ друг к другу (фиг. 1) и снабжен приводом (на чертеже не показан). Наиболее длинные оси i- i и i-i торцевых стенок 5 и 6  (фиг. 3) повернуты по оси вращения барабана друг относительно друга на угол ω. Для обеспечения дополнительного продольного перемещения частиц компонентов бетона, раствора внутри барабана 1 смонтирована цилиндрическая пружина 4 с круглым сечением витков, с направлением витков совпадающих с направлением вращения барабана 1. Пружина 4 оборудована устройством для изменения шага витков пружины 4 путем растяжения или сжатия (на чертежах не показано). Регулировка величины шага витков пружины 4 может производиться в процессе приготовления бетона, раствора.
1
1
1
1
Таким образом, наиболее длинные оси торцевых стенок многоугольной формы оси барабана 1 (фиг. 3) повернуты по оси вращения 0-0 барабана 1 друг относительно друга на угол ω. На фиг. 3 показано расположение наиболее длинной оси торцевой i-i торцевой стенки 5 барабана 1 у загрузочного средства 2 относительно наиболее длинной оси  торцевой стенки 6 барабана 1 у разгрузочного средства 3, которые повернуты относительно друг друга на угол ω, при этом
Бетоносмеситель непрерывного действия работает следующим образом. Потоки компонентов бетона, раствора, вода затворения (фиг. 1) подаются через средство для загрузки (на чертежах не показано), через загрузочную цапфу 2 внутрь барабана 1, где они совершают движение по различным сложным траекториям, размеры которых меняются по длине барабана 1 в каждом поперечном сечении, при этом частицы компонентов бетона, раствора совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по сложным траекториям, так как барабан 1 выполнен коническим, многогранным и наклонным, а в горизонтальной плоскости-возвратно-поступательное, при этом размеры траекторий и характер изменяется по всей длине движения от загрузки к выгрузке. В результате, поток движущихся частиц компонентов бетона, раствора не стационарен, а размеры и расположение активного движения их потоков заметно меняются за время одного оборота барабана 1. Поэтому в результате нарушения упорядоченности процесса движения частиц компонентов бетона, раствора, движение их становится более активным, ликвидируется зона малоподвижности, возрастает энергоемкость соударений частиц компонентов бетона, раствора между собой и со стенками барабана 1, а также с торцевыми стенками 5 и 6, что обеспечивает повышение производительности приготовления бетона, раствора. Процесс не стационарности движения частиц компонентов бетона, раствора усугубляется не только многогранной формой по периметру барабана 1, но и многоугольной формой торцевых стенок 5 и 6, что существенно меняет направление движения частиц компонентов бетона, раствора вдоль оси вращения барабана 1 и создает зоны различного давления торцевых стенок 5 и 6 на частицы компонентов бетона, раствора и интенсифицируется процесс приготовления бетона, раствора. Поэтому, частицы компонентов бетона, раствора имеют возможность под воздействием разности давления торцевых стенок многоугольной формы 5 и 6, а также многогранной формой пирамиды не только двигаться по сложным траекториям, но и перемещаться в осевом направлении от загрузки к выгрузке, создавая при этом турбулентные потоки частиц компонентов бетона, раствора. В результате такой интенсификации движения потоков частиц компонентов бетона, раствора повышается производительность и готовый бетона, раствор через разгрузочную цапфу 3 и разгрузочное приспособление (на чертежах не показано) выводится за пределы бетоносмесителя напрерывного действия.
Процесс движения частиц компонентов бетона, раствора, которые поднимаются вверх и падают вниз, непрерывен. Поскольку внутренние многогранные стенки барабана 1 в виде многогранной пирамиды расположены под углом не только друг к другу, но и к оси вращения барабана 1, то в каждой порции, каждая частица компонентов бетона, раствора перемещается по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс приготовления бетона, раствора и расширяет технологические возможности. Процесс приготовления бетона, раствора также интенсифицируется смонтированной внутри барабана 1 цилиндрической пружиной 4 с круглым сечением витков и направлением витков, совпадающим с направлением вращения барабана 1, обеспечивающая дополнительное продольное перемещение частиц компонентов бетона, раствора внутри барабана 1 движущихся от загрузки к выгрузки за счет его пиромидальной формы с уклоном в сторону выгрузки. Пружина 4 оборудована устройством для изменения шага витков путем растяжения или сжатия (на рисунках не показано). Регулировка величины шага витков пружины 4 может производиться также в процессе приготовления бетона, раствора, т.е. в процессе работы бетоносмесителя напрерывного действия. В зависимости от характеристик компонентов бетона, раствора, требуемого времени их приготовления, устанавливается такой шаг пружины, который отвечает оптимальным условиям процесса приготовления бетона, раствора. Направление витков пружины 4 может совпадать или быть против направления вращения барабана 1. В нужном положении пружину 4 фиксируют известными приспособлениями (на чертеже не показаны). Регулировка величины шага пружины 4 может быть осуществлена также и в процессе приготовления бетона, раствора. На выходе барабана 1 порции готового бетона, раствора поднимаются вверх и через разгрузочную цапфу 3 выводятся в разгрузочное средство (на чертеже не показано).
Скорость перемещения частиц компонентов бетона, раствора от загрузки к выгрузке можно регулировать изменением угла наклона всего бетоносмесителя непрерывного действия.
Технико-экономические преимущества обеспечиваются за счет интенсификации процесса приготовления бетона, раствора, благодаря нарушению стационарности движения потоков частиц компонентов бетона, раствора внутри барабана бетоносмесителя непрерывного действия. Предлагаемая конструкция барабана в форме многранной пирамиды бетоносмесителя непрерывного действия позволяет повысить производительность, расширяет технологические возможности, упрощает изготовление.