СМЕСИТЕЛЬ-ГАЛТОВАТЕЛЬ
TUMBLER MIXER

Изобретение относится к смесительным устройствам барабанного типа для смешения сыпучих материалов в комбикормовом производстве, химической, пищевой, строительной промышленности, а также к устройствам для поверхностной обработки - галтовки - мелких деталей в машиностроении.
1
Известны устройства, в которых смешивание материалов, а так же поверхностная, безразмерная обработка мелких деталей, происходит за счет движения смесительной емкости - барабана, для обеспечения которого применяются пространственные шарнирно-рычажные механизмы [1, 2]. Наиболее близким по технической сущности и функциональным возможностям к предлагаемому является смеситель, барабан которого совершает движение в пространстве с переменной скоростью за счет того, что он установлен шарнирно на двух одинаковых кривошипах [3]. У этих кривошипов угол скрещивания α геометрических осей шарниров и кратчайшее расстояние l между ними, с углом скрещивания β геометрических осей цапф барабана и опор кривошипов, а также кратчайшего расстояния l, находятся в определенной зависимости.
Этот смеситель имеет существенный недостаток: при пуске в работу барабан должен находиться в строго определенном положении, так как при некоторых его положениях параметры его конструкции ведут к резкому изменению скорости и положения, что грозит большими перегрузками всему механизму смесителя и возможной поломке.
Технический результат - устранение указанного недостатка, интенсификация процесса смешения - галтовки за счет более сложного пространственного движения барабана, повышение технологичности конструкции барабана.
Указанный технический результат достигается тем, что базовым механизмом предлагаемого смесителя галтователя взят пятизвенный пространственный шарнирно-рычажный механизм с вращательными парами [4]. Барабан шарнирно установлен на двух пространственных кривошипах, входном и выходном, и шатуне, при этом геометрические оси цапф баранина параллельны. Расстояние между ними равно удвоенному кратчайшему расстоянию между геометрическими осями шарниров входного кривошипа или между осями вращения входного и выходного кривошипов, угон их скрещивания в сумме с углом скрещивания геометрических осей шарниров входного кривошипа равен 180°, при этом отношение синуса данного учла к синусу угла скрещивания геометрических осей шарниров выходного кривошипа, а равно и шатуна, равно отношению кратчайшего расстояния между осями шарниров входного кривошипа к кратчайшему расстоянию между осями выходного кривошипа или шатуна. Предлагаемая конструкция смесителя позволит не только осуществлять его пуск в работу при любом положении барабана, но и за счет более сложного движения последнего интенсифицировать смесительный процесс. Кроме того, конструкция барабана стала более технологичной, так как геометрические оси цапф теперь параллельны, а увеличенное расстояние между осями позволит увеличить жесткость конструкции смесителя и снизить энергозатраты на его работу.
Привод смесителя может быть как на один, так и на другой кривошипы. Характер движения барабана сохраняется, изменяется только коэффициент неравномерности его угловой скорости.
Смеситель-галтователь поясняется схемами:
фиг. 1 схема смесителя галтователя, общий вид;
фиг. 2 схема смесителя галтователя, общий вид, вариант привода.
1
3
1
3
5
4
5
Смеситель-галтователь состоит из барабана 2, установленного шарнирно на пространственных выходном кривошипе 1 и шатуне 3, который так же шарнирно связан с входным кривошипом 4. закрепленным на валу мотор-редуктора 5. Выходной кривошип шарнирно закреплен с возможностью вращения на стойке 6 станины. Углы скрещивания α, α геометрических осей шарниров кривошипа 1 и шатуна 3, а также кратчайшие расстояния l, l между ними равны. Кратчайшее расстояние 14 между геометрическими осями шарниров кривошипа 4 и кратчайшее расстояние l межу осями вращения входного 4 и выходного 1 кривошипов равны. Углы α и α скрещивания указанных осей связаны равенством:
5
4
α=180°-α.
Геометрические оси цапф барабана параллельны и кратчайшее расстояние между ними 12 равно удвоенному кратчайшему расстоянию между геометрическими осями шарниров входного кривошипа 4, то есть:
2
4
5
l=2l=2l.
Указанные параметры находятся в следующей зависимости
Смеситель-галтователь работает следующим образом. Входной кривошип 4 получает движение от мотор-редуктора 5 и через шатун 3 передает его барабану 2, который сообщает движение выходному кривошипу 1. За счет скрещивающихся под разными углами геометрических осей шарниров кривошипов, шатуна, барабана и взаимосвязи кратчайших расстояний между ними барабан 2 получает сложное пространственное неравномерное движение, что обеспечивает хорошее качество происходящему в нем процессу смешения или галтовки. В работу смеситель можно так же привести, сообщив движение от мотор-редуктора 5 кривошипу 1 (фиг.2), он в этом случае будет входным, а кривошип 4 - выходным. При этом кривошип 4 будет совершать два оборота за один оборот кривошипа 1. Характер движения барабана сохранится, но изменится коэффициент неравномерности его угловой скорости.
Список использованной литературы:
1. Мудров П.Г. Пространственные механизмы с вращательными парами / П.Г. Мудров, Изд-во Казанского университета, Казань, 1976. 264 с.
2. Мудров А.Г. Пространственные механизмы с особой структурой / А.Г. Мудров. - РИЦ «Школа», Казань, 2003. - 300 с.
3. Авторское свидетельство №755577 (СССР), Б.И. №30, 1980.
4. Авторское свидетельство №815365 (СССР), Б.И. №11, 1981.