АЭРОВИБРАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ

Полезная модель относится к аппаратам для смешивания различных материалов и может быть использована в сельском хозяйстве, комбикормовой, строительной, пищевой, химической и других отраслях промышленности.
Известно устройство «Шпаритель для фруктов и овощей» (патент РФ №544414, кл. A23B 7/06, 09.02.1997 г.), состоящий из загрузочного дозирующего механизма, корпуса, размещенного внутри последнего перфорированного вала с транспортирующим элементом и запорного вентиля для подачи пара внутрь перфорированного вала, установлено несколько сит, а на транспортирующем элементе, в месте расположения сит, закреплены лопасти.
Недостатком известного устройства является высокая энергоемкость процесса и низкое качество конечного продукта.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является выбранный в качестве прототипа вибрационный смеситель (патент РФ №2417829, кл. B01F 11/00, 27.10.2009 г.), содержащий упруго установленный на основании цилиндрический контейнер с загрузочной горловиной и разгрузочным патрубком. Внутри контейнера расположен вал с закрепленными на нем одним концом пружинами. На концах вала с наружной стороны контейнера расположены вибровозбудители. На валу, кроме пружин, закреплены одним концом лопатки, чередующиеся с пружинами в шахматном порядке. Длина пружин и лопаток меньше радиуса контейнера. Угол атаки лопаток можно регулировать за счет поворота вокруг своей оси и фиксации. Контейнер установлен под углом к горизонту в его продольной плоскости. Угол наклона контейнера к горизонту является регулируемым.
Недостатком устройства является низкая производительность и налипание на пружины вязких масс смешиваемых материалов.
Задача полезной модели - устранение налипания на пружины вязких масс смешиваемых материалов и повышение производительности установки за счет сокращения времени на приготовление смеси, а также снижение удельной энергоемкости процесса.
Технический результат достигается тем, что в упруго установленном цилиндрическом контейнере с загрузочной горловиной и разгрузочным патрубком внутри контейнера установлен вал с закрепленными на нем одним концом пружинами и вибровозбудителями, расположенными на концах вала с наружной стороны контейнера, на валу закреплены одним концом лопатки, чередующиеся с пружинами в шахматном порядке, длина лопаток, как и длина пружин, меньше радиуса контейнера, контейнер в своей продольной плоскости установлен под углом к горизонту, в отличие от прототипа, вал изготовлен в виде трубы и имеет отверстия, выполненные соосно пружинам, установленным на валу в средней части контейнера, а также вал заглушен в зоне загрузочной горловины.
Подаваемый под давлением воздух со стороны разгрузочного патрубка контейнера в вал в виде трубы выходит через его отверстия, выполненные соосно пружинам в средней части контейнера, и способствует разрыхлению массы, предотвращению налипания на пружины вязких масс смешиваемых компонентов в контейнере, тем самым, интенсифицируется процесс образования высококачественной смеси в состоянии виброкипения и увеличивается скорость транспортирования смеси, что влечет к сокращению времени ее приготовления и увеличению производительности машины. Подача воздуха через отверстия к пружинам и перемешиваемому материалу позволяет вводить совместно с воздухом микрокомпоненты, например, в приготовлении комбикормов.
Совокупность существенных признаков, характеризующих полезную модель, может быть многократно использована в сельском хозяйстве, комбикормовой, химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности для смешивания сыпучих и вязких материалов и обеспечивает достижение технического результата - расширение области применения, повышение производительности установки за счет сокращения времени на приготовление смеси, а также снижение удельной энергоемкости процесса.
Сущность заявляемого решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан аэровибрационный смеситель, общий вид, на фиг. 2 - вид А, на фиг. 3 - увеличенный местный разрез Б на фиг. 1.
Аэровибрационный смеситель состоит из контейнера 2 в виде закрытого цилиндрического желоба, который имеет загрузочную горловину 5, разгрузочный патрубок 6 и торцевые стенки с подшипниковыми опорами 12, в которых вращается вал 3. Вал 3 изготовлен в виде трубы. Контейнер установлен на раме 1 при помощи упругих элементов 11. Рама наклонена к горизонту под углом а. Угол наклона можно регулировать в зависимости от физико-механических свойств компонентов смеси и требований производительности. Регулировка осуществляется за счет механизма подъема 13. Внутри контейнера на валу 3 закреплены одним концом перемешивающие лопатки 9 и пружины 10, установленные перпендикулярно его оси с чередованием в шахматном порядке, длина лопаток и пружин меньше расстояния между ними в одной продольной плоскости вала, и при этом это расстояние меньше радиуса контейнера. Расстояние между соседними перемешивающими элементами (лопатками 9 и пружинами 10) больше диаметра пружин и ширины лопаток. На валу 3 в его средней части по длине выполнены отверстия соосно пружинам 10, то есть продольная ось пружины совпадает с осью отверстия на валу. Для нагнетания воздуха, как вариант, можно использовать вентилятор 16, установленный на раме 1, от которого выходит воздухопровод 14 и соединяется с валом 3 со стороны разгрузочного патрубка 6. На концах вала с наружной стороны контейнера расположены вибровозбудители 4, позволяющие регулировать амплитуду колебаний контейнера с валом.
Аэровибрационный смеситель работает следующим образом. Вал 3, на котором жестко закреплен ведущий шкив 15, приводится во вращение посредством электродвигателя 8 через упругую муфту 7. Смешиваемые компоненты загружаются через загрузочную горловину 5. Дебалансное вращение вала приводит к колебательному движению контейнера с валом по круговой эллипсоидальной траектории с высокими ускорениями. Эти ускорения столь велики, что находящаяся в контейнере масса материала при колебаниях то отрывается от внутренней поверхности корпуса, то контактирует с ним, что увеличивает интенсивность вибрации смешиваемого материала. В свою очередь, установленные на валу перемешивающие цилиндрические пружины 10 получают вращательно-колебательные движения от вала 3 с контейнером 2. Через ременную передачу 17 и шкив 15, приводится в движение вентиляторе колесо, установленное в вентиляторе 16, где создается давление воздуха. После подачи смешиваемых компонентов в вибрируемый контейнер через определенное время подается воздух под требуемым давлением по воздухопроводу 14 в вал. Далее воздух поступает через отверстия, выполненные на валу и установленные соосно пружинам 10, в зону интенсивного перемешивания, находящуюся в средней части контейнера смесителя.
И в результате этого процесса смешиваемый материал в контейнере насыщается воздухом, интенсифицируется сложное вращательно-колебательное движение компонентов и процесс образования высококачественной смеси в состоянии виброкипения, предотвращается налипание вязких масс на пружины, одновременно увеличивается скорость транспортирования материала в контейнере. Избыточный воздух выходит через фильтр в окно 18. Лопатки 9 помимо смешивания перемещают материал. Интенсивная циркуляция сыпучего материала в вибрирующем контейнере смесителя за счет рабочих элементов и продувке воздуха приводит к сокращению времени приготовления высококачественной смеси, повышению его производительности и снижению удельной энергоемкости процесса. Выгрузка готовой смеси сыпучего материала из контейнера осуществляется посредством разгрузочного патрубка 6.
Технико-экономический эффект достигается за счет сокращения времени приготовления однородной смеси путем увеличения скорости циркуляции и интенсивности вибрации материала, предотвращения налипания вязких масс к рабочим органам и увеличения производительности аэровибрационного смесителя.