УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к устройствам для перемешивания материалов и может быть использована в строительной, горнодобывающей, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности.
Известно устройство для перемешивания материалов [Юдин К.А., Дегтярь А.Н., Харин Н.П. Моделирование двунаправленного вращательного воздействия на материал в сферической смесительной камере // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. No 5. С. 126-132], содержащее смесительную камеру сферической формы с люком, вращаемую посредством конической зубчатой и двух цепных передач, размещенных на водиле, стойки, на которых закреплено водило. На одной из стоек размещен фиксатор с возможностью его продольного перемещения до контакта с водилом.
Недостатком данного устройства является низкая эффективность перемешивания материалов, обусловленная скоплением материала под люком в момент загрузки.
Известно устройство для перемешивания материалов, которое является прототипом [Патент РФ на полезную модель №193687, заявл. 30.07.2019, опубл. 12.11.19, бюл. №32]. Устройство для перемешивания материалов содержит смесительную камеру сферической формы с люком, вращаемую посредством конической зубчатой и двух цепных передач (передачи вращения), размещенных на водиле, и стойки, на которых закреплено водило и фиксатор, и привод вращения с передачей, вращающей водило вокруг горизонтальной оси и смесительную камеру вокруг второй взаимно перпендикулярной оси. В смесительной камере напротив люка закреплен рассеивающий конус.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: смесительная камера сферической формы с люком, размещенная на водиле и вращаемая посредством передач вращения, и стойки, на которых закреплены водило и фиксатор.
Недостатком является низкая эффективность перемешивания материалов, обусловленная наличием неоднородных частиц загружаемого и выгружаемого материала, ввиду отсутствия их классификации.
Полезная модель направлена на повышение эффективности перемешивания материалов за счет организации селективной загрузки и выгрузки материала.
Это достигается тем, что устройство для перемешивания материалов содержит смесительную камеру сферической формы с люком. Камера размещена на водиле и вращается посредством передач вращения. Водило опирается на стойки, на одной из которых закреплен фиксатор. Люк выполнен в виде короба, на внутренних противоположных стенках которого закреплены салазки с возможностью перемещения по ним пластины. Пластина может быть выполнена сплошной или сетчатой.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено устройство для перемешивания материала со сплошной пластиной, а на фиг. 2 - люк с сетчатой пластиной.
Устройство состоит из смесительной камеры 1 сферической формы с люком 2. Смесительная камера 1 закреплена на водиле 3. На водиле размещены передачи вращения 4. Водило 3 закреплено на стойках 5. На одной из стоек 5 закреплен фиксатор 6.
Люк 2 жестко закреплен, например, болтами, на сферической камере. Люк выполнен в виде короба 7 прямоугольной формы. На внутренних противоположных стенках короба закреплены, например, сваркой, салазки 8 с возможностью перемещения по ним сплошной 9 или сетчатой 10 пластины. Сетчатая пластина 10 имеет требуемый размер ячейки. Пластины установлены в короб через отверстие 11. На правой стороне короба 7 установлен стопировщик 12 с возможностью фиксации с пластиной.
Устройство работает следующим образом. При фиксации водила 3, исходный материал, например, компоненты сухих смесей (цемент, песок, мел), через открытый люк 2 подается в смесительную камеру 1.
Для селективности загружаемого материала необходимо установить сетчатую пластину 10 с требуемым размером ячейки. Попадающие в камеру 2 материалы под действием сил тяжести устремляются вертикально вниз и распределяются под входным люком 2. Предполагается заполнение материалом сферической смесительной камеры на одну треть объема. Люк 2 закрывается сплошной 9 пластиной и начинается рабочий цикл. Вращение водила осуществляется посредством передач вращения. Создаваемый двигателем крутящий момент вращает водило 3 со смесительной камерой 1 с большими угловыми скоростями. Реализованное двунаправленное вращательное воздействие на материал приводит к повышению интенсивности перемешивания частиц.
Двунаправленное вращательное воздействие на материал происходит в двух взаимно перпендикулярных направлениях. С одной стороны, центробежные силы обусловлены вращением водила 3 с закрепленной на нем смесительной камерой 1 относительно горизонтальной оси. С другой стороны, центробежные силы обусловлены вращением собственно смесительной камеры 1 относительно оси, взаимно перпендикулярной горизонтальной оси. Суперпозиция сил заставляет частицы материала перемещаться по сложной траектории.
Продолжительность рабочего цикла варьируется в зависимости от загружаемого материала.
При отключении электропитания (на фиг. не показано), водило 3 со смесительной камерой 1 останавливается и фиксируется фиксатором 6. Для осуществления селективности выгрузки материала следует отжать стопировщик 12 и вытянуть сплошную пластину 9. Затем установить сетчатую пластину 10. Сетчатая пластина 10 фиксируется стопировщиком 12 и происходит выгрузка материала.
Возможность использования сетчатых пластин 10 с требуемым размером ячейки позволит организовать селективную загрузку и выгрузку материала. Кроме того, использование сетчатых пластин позволит ограничить выход не перемешанных частиц (скопления частиц), т.е. осуществить классификацию.
Предлагаемое решение позволит обеспечить селективность загрузки и выгрузки материала, что приведет к повышению эффективности при перемешивании материала в смесителе в целом.