ВИБРАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ

Полезная модель относится к аппаратам для смешивания сыпучих материалов и может быть использовано в пищевой, химической, комбикормовой, строительной промышленности.
Из существующего уровня техники известен вибрационный смеситель периодического действия, содержащий рабочую камеру в виде горизонтально установленной цилиндрической обечайки или в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями. Рабочая камера опирается на раму с помощью мягких амортизаторов и совершает круговые колебания в вертикальной плоскости под действием вибровозбудителя [Авторское свидетельство СССР №328929, кл. В01F 11/00, 1961 г.].
Недостатками известного смесителя является относительно малый объем смесительной камеры, невысокое качество смешивания.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является вибрационный смеситель, содержащий горообразный корпус, опирающийся через амортизаторы на раму, инерционный вибровозбудитель и штуцеры загрузки и выгрузки материала. Внутренний рабочий орган выполнен в виде двух прямых полых усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями, при этом большое основание одного конуса жестко закреплено в центре основания корпуса смесителя, а большое основание другого находится между входными штуцерами [Патент РФ №2122891, кл. В01F 11/00, 1998 г.].
Недостатками данного технического решения являются:
- уменьшение размеров частиц материала в процессе смешивания и повышение их температуры в результате многократного столкновения со сложной поверхностью внутреннего рабочего органа, что приводит к ухудшению качества готового продукта;
- значительные вибрационные нагрузки, создаваемые инерционным приводом в период пуска и выбега, при переходе через резонанс, что способствует сокращению срока службы смесителя;
- невозможность в необходимых случаях замены смесительной камеры.
Техническим результатом полезной модели является снижение вибрационных нагрузок, приводящих к снижению прочности конструкции смесителя. Дополнительным техническим результатом является упрощение конструкции смесительной камеры, позволяющее уменьшить истирания частиц материала, а также возможность замены смесительной камеры.
Технический результат достигается тем, что вибрационный смеситель, содержит раму, включающую снабженную штуцерами загрузки и выгрузки материалов горообразную камеру, закрепленную на платформе, соединенной с рамой плоскими пружинами и кривошипно-шатунным механизмом привода. Оптимальным является наличие трех плоских пружин.
Отличием предлагаемой полезной модели является:
- наличие вместо инерционного вибровозбудителя с амортизаторами, кривошипно-шатунного привода, жестко закрепленного на раме, что способствует устранению значительных амплитудных перемещений при проходе через резонанс в период пуска и выбега, а также создает вертикальное перемещение платформы;
- наличие плоских пружин, концы которых прикрепленные к платформе, расположены в одной плоскости, что обеспечивает винтовое колебательное движение камеры; оптимальным углом крепления пружин к платформе является 55-60°;
- наличие платформы, которая соединена с рамой посредством кривошипно-шатунного механизма с плоскими пружинами, обеспечивает стабильные кинематические параметры и оптимальные режимы смешивания без дополнительных регулировок, что способствует снижению вибрационных нагрузок; наличие платформы позволяет также установить на ней горообразную камеру с возможной ее сменой на другую или установки нескольких камер;
- наличие горообразной камеры без внутренней насадки с сохранением однородности смешивания ингредиентов, что стало возможным благодаря использованию кривошипно-шатунного привода с плоскими пружинами, обеспечивающего стабильные параметры колебаний (в инерционном приводе амплитуда колебаний зависит от массы продукта в камере); отсутствие внутренней насадки упрощает конструкцию при сохранении однородности смешивания.
Сущность изобретения поясняется фиг.1. Вибрационный смеситель содержит горообразную камеру (1), жестко закрепленную на платформе (2), которая соединена с рамой (3) тремя плоскими пружинами (4). Горообразная камера имеет штуцеры для ввода смешиваемых ингредиентов (5) и вывода готового продукта (6). Платформа с камерой приводится в колебательное движение электродвигателем (7) посредством кривошипно-шатунного механизма (8).
Работает вибрационный смеситель следующим образом. Смешиваемые ингредиенты в заданных пропорциях подают через входной штуцер (5) в горообразную камеру (1). При включении электродвигателя (7) через кривошипно-шатунный механизм (8) платформа (2), с жестко закрепленной на ней горообразной камерой (1) и соединенная с рамой (3) плоскими пружинами (4), совершает винтовые колебательные движения. При достижении заданной однородности смеси ингредиентов, определяемой по длительности процесса смешивания, через штуцер (6) выпускают готовый продукт.
Ниже приведен пример осуществления полезной модели.
-1
В качестве основного материала для экспериментального смешивания использовалось шлифованное пшено со средним диаметром 2,2 мм, а в качестве ключевого компонента - пшено, окрашенное в черный цвет, концентрация которого составляла 11%. Исследования проводились при заданной амплитуде и частоте колебаний - 2,5 мм и 161 с соответственно. На фиг.2 представлена качественная картина процесса смешивания двухкомпонентной смеси в поперечном сечении горообразной камеры диаметром 150 мм, где 2.1 - начальное состояние смеси и 2.2-состояние смеси после 44 секунд от начала процесса смешивания. В результате вибрационного воздействия на сыпучий материал произошло перераспределение частиц ключевого компонента по объему смеси. В момент времени 44 секунды получен коэффициент неоднородности смеси 1,7%, являющийся критерием оценки качества смешивания.
Таким образом, предлагаемая полезная модель работоспособна и позволяет за не продолжительный период времени получить необходимую однородность готовой смеси.