ВИБРАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ
VIBRATION MIXER

Изобретение относится к аппаратам для смешивания сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве, комбикормовой, строительной, пищевой, химической и других отраслях промышленности.
Известен вибрационный смеситель (А.С. №133381, кл. В01F 11/00, 18.11.1959 г.), содержащий один или несколько смесительных корпусов, внутри каждого имеются два вращающихся лопастных шнека-вибратора, смонтированных на общем подпружиненном основании и приводимых в движение отдельными жестко установленными приводами. Лопастные шнеки установлены на параллельных валах с взаимно перекрывающимися лопастями, причем между лопастями и стенками смесительного корпуса образованы зазоры.
Недостатками данного устройства являются низкая эффективность смешивания и высокие энергозатраты для приготовления готовой смеси.
Наиболее близким к изобретению является выбранный в качестве прототипа «Вибрационный смеситель сыпучих материалов» (патент РФ №110684, кл. В01F 11/00, 03.04.2006 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.
Недостатком известного устройства является низкая производительность при смешивании сыпучих материалов.
Целью изобретения является повышение производительности установки за счет сокращения времени на приготовление смеси и снижение удельной энергоемкости процесса.
Поставленная цель 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, в отличие от прототипа 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.
Лопатки помимо смешивания перемещают материал, чем увеличивают скорость его прохождения и, как следствие, производительность машины. Наклон корпуса также позволяет увеличить скорость прохождения материала. Изменением угла наклона контейнера и угла атаки лопаток возможно регулировать производительность смесителя. При увеличении угла наклона контейнера больше угла естественного откоса материала произойдет высыпание компонентов без смешивания.
По имеющимся у автора сведениям совокупность существенных признаков, гарантирующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна» и «изобретательский уровень».
Совокупность существенных признаков, характеризующих изобретение, может быть многократно использована в сельском хозяйстве, комбикормовой, химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности для смешивания сыпучих материалов и обеспечивает достижение поставленной цели - повышение качества, сокращение времени и энергозатрат на приготовление готовой смеси и позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».
Сущность заявляемого решения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вибрационный смеситель, общий вид, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Вибрационный 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. Контейнер установлен на раме 1 при помощи упругих элементов 11. Рама наклонена к горизонту под углом α. 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 одним концом закреплены перемешивающие лопатки 9 и перемешивающие 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. Установка перемешивающих элементов на валу таким образом предотвращает зацепление друг за друга и о контейнер, а также обеспечивает сложное вращательно-колебательное движение сыпучего материала, при котором достигается высокое качество смеси и увеличение производительности. На концах вала с наружной стороны контейнера расположены вибровозбудители 4, позволяющие регулировать амплитуду колебаний контейнера с валом.
Вибрационный смеситель работает следующим образом. Вал 3 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 сыпучего материала при колебаниях то отрывается от внутренней поверхности корпуса, то контактирует с ним, что увеличивает интенсивность вибрации сыпучего материала. В свою очередь, установленные на валу перемешивающие цилиндрические пружины 10 интенсивность вибрации сыпучего материала. В свою очередь, установленные на валу перемешивающие цилиндрические пружины 10 получают вращательно-колебательные движения от вала 3 с контейнером 2. И в результате этого процесса сыпучий материал приводится в состояние виброкипения, которое способствует интенсивной циркуляции и смешиванию его компонентов. Лопатки 9 помимо смешивания перемещают материал, что способствует увеличению производительности смесителя. Интенсивная циркуляция сыпучего материала в вибрирующем контейнере вибросмесителя за счет рабочих элементов 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 и тем самым увеличения производительности вибросмесителя при низкой удельной энергоемкости процесса путем увеличения скорости циркуляции и интенсивности вибрации сыпучего материала, а также скорости перемещения материала внутри контейнера.