ВИБРАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к оборудованию для смешивания сыпучих материалов и может быть использована в строительной, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности.
Известен смеситель сыпучих материалов (Машиностроение. Энциклопедия. Машины и аппараты химических и нефтехимических производств. Т. IV-12/ Под общ. ред. М.Б.Генералова - М.: Машиностроение. 2004 - 832 с., рис.2.2.12 стр.142), содержащий рабочий барабан и привод, причем привод выполнен в виде роликов, на которых размещен барабан, где один из роликов связан с приводящим его во вращение электродвигателем. Смешиваемые компоненты помещают в барабан и приводят его во вращение. Материал поднимается вместе с внутренней поверхностью барабана, а затем обрушивается вниз, в результате чего частицы компонентов приобретают относительное движение и проникают из одного компонента в другой, обеспечивая перемешивание.
Недостатком смесителя является низкая производительность, обусловленная низкой скоростью перемешивания, так как увеличение угловой скорости вращения барабана приводит к прижиманию центробежной силой частиц компонентов к его внутренней поверхности и их движению вместе с барабаном, то есть полному прекращению перемешивания.
Известен вибрационный смеситель сыпучих материалов (Машиностроение. Энциклопедия. Машины и аппараты химических и нефтехимических производств. Т. IV-12/ Под общ. ред. М.Б.Генералова - М.: Машиностроение. 2004 - 832 с., рис.2.2.17 стр.149), принятый за прототип, содержащий смесительную камеру, размещенную на пружинах и снабженную вибровозбудителем, загрузочным устройством и разгрузочным патрубком, в котором загрузочное устройство выполнено в виде расположенного в верхней части смесительной камеры загрузочного патрубка. Смешиваемые компоненты последовательно загружают через загрузочный патрубок в смесительную камеру и приводят в действие вибровозбудитель, который возбуждает колебания барабана, близкие к круговым, за счет чего частицы компонентов приобретают относительное движение и проникают из одного компонента в другой, обеспечивая перемешивание. Близкие к круговым колебания обеспечивают однородную порозность частиц по сечению барабана, что создает благоприятные условия для перемешивания, а возможность обеспечения значительной амплитуды колебаний позволяет достигать значительной порозности, что дает увеличение скорости перемешивания, то есть производительности смесителя.
Недостатком указанного смесителя является ограниченная производительность, обусловленная тем, что в начальном состоянии компоненты смеси полностью разделены (один компонент полностью находится внизу, а другой вверху смесительной камеры) и для их взаимного проникновения требуется значительное время. Кроме того, недостатком является невозможность получения однородной смеси склонных к сегрегации материалов. Наличие постоянно действующей силы веса приводит к тому, что мелкие частицы имеют преимущественное направление движения вниз, а крупные - вверх, в результате чего после достижения определенной однородности смеси она вновь начинает расслаиваться и ее однородность ухудшается.
Технический результат заключается в повышении производительности смесителя и однородности получаемых смесей сыпучих компонентов, склонных к сегрегации.
Технический результат достигается тем, что в вибрационном смесителе сыпучих материалов, содержащем смесительную камеру с загрузочным устройством и разгрузочным патрубком, установленную пружинах и снабженную вибровозбудителем, загрузочное устройство выполнено в виде стакана с перфорированным дном, разделенного вертикальными перегородками на секторы и размещенного в смесительной камере на винтовой тяге с возможностью вращения и продольного перемещения, при этом количество секторов соответствует количеству компонентов смеси.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами: на фиг.1 изображен вибрационный смеситель сыпучих материалов, на фиг.2а приведено схематичное представление начального состояния смеси при загрузке через загрузочный патрубок (прототип), на фиг.2б приведено схематичное представление начального состояния смеси при загрузке через предлагаемое загрузочное устройство.
Вибрационный смеситель сыпучих материалов состоит из смесительной камеры 1, размещенной на пружинах 2 и снабженной вибровозбудителем 3, разгрузочного патрубка 4, стакана 5 с перфорированным днищем 6 и вертикальными перегородками 7, разделяющими стакан 5 на секторы, при этом количество секторов соответствует количеству компонентов смеси (на фиг.1 приведен вариант смесителя для получения смеси из двух компонентов), и с установленной по его оси и жестоко связанной с ним винтовой тяги 8, сопряженной с резьбовой втулкой 9, размещенной на кронштейне 10, жестко связанным с смесительной камерой 1.
Перемешиваемые сыпучие компоненты загружают в находящийся в нижнем положении стакан 5 в секторы, образованные перегородками 7. Затем приводят во вращение винтовую тягу 8, в результате чего стакан 5 вращается и поднимается вверх по резьбовой втулке 9, размещенной на кронштейне 10. При этом компоненты смеси просыпаются через перфорированное днище 6 стакана 5 в смесительную камеру 1, накладываясь слоями друг на друга. После полного выхода компонентов в смесительную камеру 1 вращение винтовой тяги 8 останавливают и приводят в действие вибровозбудитель 3, приводящий в колебательное движение смесительную камеру 1, в результате чего завершается процесс перемешивания, требующий меньше времени, так как компоненты смеси уже значительно перемешаны при загрузке. Если компоненты смеси склонны к сегрегации, то за короткое время перемешивания эффекты сегрегации не успевают проявиться в значительной степени, в результате чего достигается повышенная однородность смеси. По окончании процесса полученную смесь выгружают через разгрузочный патрубок 4.
Рисунки, приведенные на фиг.2 схематично иллюстрируют начальное состояние смеси после обычной загрузки компонентов через загрузочный патрубок (прототип) (фиг.2а) и послойной загрузки компонентов через предлагаемое загрузочное устройство (фиг.2б). Расстояние, которое необходимо пройти компонентам для полного перемешивания (а, следовательно, и необходимое время перемешивания) при обычной загрузке через патрубок значительно больше, чем при загрузке через предлагаемое загрузочное устройство.
Таким образом, заявляемый вибрационный смеситель сыпучих материалов обеспечивает повышение производительности смесителя и однородность получаемых смесей сыпучих компонентов, склонных к сегрегации.