СМЕСИТЕЛЬ

Область техники.
Техническое решение относится к строительным машинам, а именно, к смесителям гравитационного типа, и может быть использовано для приготовления строительных смесей, преимущественно, при индивидуальном строительстве, а также для получения любых смесей в индивидуальном хозяйстве, в т.ч. для приготовления комбинированных кормов.
Предшествующий уровень техники.
Известен смеситель по патенту РФ на полезную модель №150767, МПК В28С 5/18, 2015. Как и в заявляемом техническом решении указанный аналог содержит:
- корпус бункера с внутренними лопастями и загрузочно-разгрузочным отверстием;
- приводной механизм вращения бункера, содержащий механическую передачу,
- опорную раму, состоящую из стойки с основанием, на которой расположено переворотное устройство;
- ручной привод переворотного устройства.
Крутящий момент от двигателя передается поликлиновым ремнем, или зубчатым ремнем, или цепной передачей.
Недостатком указанного аналога является крепление зубчатого колеса к бункеру сваркой по всей окружности этого колеса. При эксплуатации смесителей иногда происходит повреждение зубьев зубчатого колеса. При этом оказывается, что бадья еще не изношена и ее эксплуатация может быть продолжена. Однако вышеуказанное крепление зубчатого колеса к бадье приводит к необходимости замены всей бадьи с зубчатым колесом, т.к. после срезания поврежденного зубчатого колеса с бадьи невозможно на его место установить новое зубчатое колесо. Срезание сварки в месте крепления поврежденного зубчатого колеса к бадье по всей окружности этого колеса приводит к повреждению поверхности (периметра) основания бадьи по всей этой окружности. Это приводит к отсутствию на поверхности бадьи мест, которые могли бы быть использованы в качестве эталонных точек для установки нового зубчатого колеса. Ввиду относительно большого размера бадьи ее проточка с целью восстановления упомянутых эталонных точек требует больших станков и поэтому затруднена. Это и приводит к тому, что приходится заменять всю бадью, а не только зубчатое колесо.
Раскрытие заявляемого технического решения.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является продление срока использования бадьи смесителя.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является повышение ремонтопригодности смесителя.
Сущность заявленного технического решения состоит в том, что смеситель содержит раму, на которой установлено переворотное устройство, на котором с возможностью вращения установлен бункер с внутренними лопастями. При этом смеситель снабжен приводом вращения бункера, содержащим зубчатое колесо, жестко закрепленное снаружи на днище бункера. Отличается тем, что ось вращения бункера жестко закреплена на днище бункера, а зубчатое колесо фрагментарно приварено к днищу в нескольких местах соосно оси вращения бункера.
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение заявленного технического результата.
В частных случаях допустимо выполнять техническое решение следующим образом. Зубчатое колесо может быть выполнено в виде стального кольца, на внешней поверхности которого выполнены зубья. При этом область сварки зубчатого колеса и днища находится внутри зубчатого колеса и снаружи днища.
Днище может быть выполнено плоским, при этом зубчатое колесо прилегает снаружи к днищу и приварено к нему в шести точках.
Днище может быть выполнено выпуклым. При этом зубчатое колесо может иметь с внутренней стороны проточку, которой оно без зазора надето снаружи на днище, внешний край которого соосен оси бункера. Зубчатое колесо приварено к днищу в трех точках.
Днище может иметь с внешней стороны проточку, соосную оси бункера, на которую без зазора надето зубчатое колесо. Зубчатое колесо приварено к днищу в трех точках.
Днище может быть выполнено вогнутым, проточено соосно оси бункера и на него без зазора надето зубчатое колесо. При этом зубчатое колесо приварено к днищу в трех точках.
Автором заявленного технического решения изготовлен опытный образец этого решения, испытания которого подтвердили достижение технического результата.
Краткое описание чертежей.
На фигуре 1 показан вид сбоку смесителя по одному варианту исполнения рамы и переворотного устройства, на фиг. 2 - вид сверху этого смесителя, на фиг. 3 - вид А фигуры 2 увеличено.
На фигуре 4 показан вид сбоку смесителя по другому варианту исполнения рамы и переворотного устройства, на фиг. 5 - вид сверху этого смесителя, на фиг. 6 - вид Б фигуры 5 увеличено.
На фигуре 7 показан продольный разрез бункера смесителя по примеру 1, на фиг. 8 - продольный разрез бункера по примеру 2, на фиг. 9 - продольный разрез бункера по примеру 3, на фиг. 10 - продольный разрез бункера по примеру 4.
Осуществление технического решения.
Смеситель содержит раму 1, на которой с возможностью поворота закреплено переворотное устройство (фиг. 1, 2). В переворотном устройстве с возможностью вращения размещен бункер 2.
Рама может быть выполнена, например, в виде размещенной на основании 3 стойки 4, на которой жестко закреплена пара направляющих 5 переворотного устройства. В указанной направляющей установлено переворотное устройство (не обозначено), предназначенное для поворота бункера 2 относительно опорной рамы 1 при выгрузке готовой смеси.
Основание 3 рамы может быть выполнено путем изгибания из единой заготовки стальной трубы круглого или прямоугольного сечения. Основание рамы может быть изготовлено и путем сваривания заготовок (отрезков, дуг) из стального проката.
Переворотное устройство представляет собой изогнутый под тупым углом кронштейн, имеющий горизонтальный 6 и наклонный 7 участки. Предпочтительно выполнять такой кронштейн сваренным из двух прямых отрезков трубы.
На конце горизонтального участка 6 кронштейна закреплен ручной привод 8 переворотного устройства, который может быть выполнен в виде штурвала. Ручной привод 8 может быть выполнен также в виде одного или нескольких прямолинейных рычагов, снабженных рукоятками. Рычаги могут быть соединены друг с другом для повышения жесткости привода переворотного устройства. Ручной привод 8 переворотного устройства может быть снабжен редуктором (не показан), в котором ведомая шестерня жестко закреплена на конце горизонтального участка переворотного устройства, а ведущая шестерня закреплена на валу ручного привода (например, штурвала).
На конце наклонного участка кронштейна закреплен корпус подшипников 9, в котором в подшипниках установлена ось вращения бункера.
Переворотное устройство может быть снабжено тормозным устройством (не показано) для сдерживания поворота бункера в процессе выгрузки вплоть до полной блокировки переворотного устройства.
Рама 1 может быть также выполнена и в виде пространственной конструкции с двумя (фиг. 4, 5) или более закрепленными на ней пространственно разнесенными направляющими 5 переворотного устройства. В этом случае переворотное устройство может иметь отличную от описанной выше конструкцию, а корпус подшипников 9 оси вращения бункера может быть закреплен на переворотном устройстве на участке между двумя направляющими 5 переворотного устройства.
Бункер 2 выполнен в виде барабана, содержащего днище 10 и одну или более конических и/или цилиндрических обечаек - стенок 11 (фиг. 7, 1, 2, 4, 5). На фигурах представлен смеситель с тремя коническими стенками. В нем край конической стенки, расположенный напротив днища 10, образует загрузочно-разгрузочное отверстие 12. Край загрузочно-разгрузочного отверстия бункера снабжен по контуру металлической окантовкой (не показана) сплошного сечения. В качестве окантовки может быть использован приваренный по краю отверстия бункера пруток круглого, квадратного, шестиугольного или полосового сечения.
Внутри бункера закреплены лопасти.
Ось 13 вращения бункера жестко закреплена в днище 10 сваркой (фиг. 7-10). Днище 10 может быть выполнено плоским, а также выпуклым или вогнутым. Выпуклое или вогнутое днище может иметь, например, сферическую, эллиптическую, параболическую формы. С наружной стороны на днище 10 соосно оси 13 вращения жестко с помощью сварки закреплено зубчатое колесо 14, представляющее собой стальное кольцо, на внешней поверхности которого выполнены зубья. Дополнительно зубчатое колесо 14 может быть частично или полностью надето на днище 10 для его центровки относительно оси 13 вращения бункера.
Для обеспечения возможности замены зубчатого колеса 14 оно приварено к днищу 10 не по всей окружности, а выборочно фрагментарно в нескольких местах. Целесообразно приваривать зубчатое колесо 14 к днищу 10 не мене чем в трех местах. При этом не менее трех свободных от сварки точек остается в области контакта зубчатого колеса 14 и днища 10 в качестве эталонных точек для установки нового зубчатого колеса при его возможной замене. Процесс замены зубчатого колеса будет описан далее в этом документе.
Привод вращения бункера содержит закрепленный на переворотном устройстве электродвигатель 15 и механическую передачу (не обозначено). Привод вращения бункера выполнен с возможностью реверсивного вращения. Механическая передача выполнена в виде (фиг. 3, 6):
- ведущего звена 16, установленного на валу электродвигателя 15,
- ведомого звена 17, закрепленного на валу ведущей шестерни 18 бункера, установленном в корпусе подшипников 19, закрепленном на переворотном устройстве,
- зубчатого колеса 14, соединенного неподвижно с днищем 10 бункера 2. На зубчатое колесо 14 передается вращение от ведущей шестерни 18 бункера.
Крутящий момент от двигателя 15 ведомому звену 17 передается, предпочтительно, гибкой ременной передачей 20 (поликлиновым или зубчатым ремнем), но может передаваться и цепной передачей. Для безопасности гибкая ременная передача 20 закрыта защитным кожухом 21.
Конструкция смесителя может быть выполнена так, что ось, вокруг которой происходит вращение бункера, и ось, вокруг которой происходит поворот переворотного устройства, расположены в одной вертикальной плоскости, которая является также плоскостью симметрии основания смесителя.
Смеситель снабжен автоматическим устройством для поддержания смеси в рабочем состоянии.
Примеры конкретного выполнения.
Пример 1. Зубчатое колесо 14 прилегает снаружи к плоскому днищу 10 и приварено к нему в шести точках (фиг. 7). Точки сварки равномерно распределены по окружности зубчатого колеса 14. Область сварки находится при этом внутри зубчатого колеса 14 и снаружи плоского днища 10. При таком соединении зубчатого колеса 14 с плоским днищем 10 требуется перед сваркой обеспечить соосность зубчатого колеса и оси 13 вращения бункера. Для этого, как правило, применяются шаблоны (не показаны), одеваемые на ось 13 вращения бункера.
Пример 2. Зубчатое колесо 14 имеет с внутренней стороны проточку 22, которой оно без зазора надето снаружи на выпуклое днище 10, внешний край которого представляет собой окружность и соосен оси 13 бункера (фиг. 8). Зубчатое колесо 14 приварено к днищу 10 в трех точках. Точки сварки равномерно распределены по окружности зубчатого колеса 14. Область сварки находится при этом внутри зубчатого колеса 14 и снаружи днища 10.
Пример 3. Выпуклое днище 10 имеет с внешней стороны проточку 23, соосную оси 13 бункера, на которую без зазора надето зубчатое колесо 14 (фиг. 9). Зубчатое колесо 14 приварено к днищу 10 в трех точках. Точки сварки равномерно распределены по окружности зубчатого колеса 14. Области сварки находится при этом внутри и с торца зубчатого колеса 14 и снаружи днища 10.
Пример 4. Вогнутое днище 10 проточено соосно оси 13 бункера и на него без зазора надето зубчатое колесо 14 (фиг. 10). Зубчатое колесо 14 приварено к днищу 10 в трех точках. Точки сварки равномерно распределены по окружности зубчатого колеса 14. Область сварки находится при этом внутри зубчатого колеса 14 и снаружи днища 10.
Реализация заявляемого технического решения не ограничивается приведенными выше примерами.
Порядок использования.
В бункер 2 загружают составляющие компоненты бетонной (или иной) смеси, включают электродвигатель 15, который через гибкую, плоскую механическую передачу передает крутящий момент на ведущую шестерню 18 бункера, передающую вращение через зубчатое колесо 14 бункеру 2 смесителя. Перемешивание происходит с помощью лопастей за счет гравитационных сил при наклонном положении бункера.
Полученная смесь выгружается из бункера 2 путем поворота штурвала 8 в разгрузочное положение. При необходимости выгрузки готовой смеси из бункера включается реверс вращения, обеспечивая смещение смеси в сторону выгрузки, что способствует самопроизвольному повороту бункера 2 и облегчает процедуру выгрузки смеси. От стремительного опрокидывания бункера 2 предохраняет тормозное устройство, предварительно настроенное на необходимое сопротивление самопроизвольному опрокидыванию.
Смеситель снабжен автоматическим устройством для поддержания смеси в рабочем состоянии. При приостановке перемешивания смесь подвержена оседанию. Для предотвращения этого автоматическое устройство пуска двигателя включает смеситель на определенное технологическим процессом время - режим подмешивания. Это обеспечивает поддержание смеси в рабочем состоянии и повышает эффективность использования смесителя.
При повреждении зубьев зубчатого колеса 14 бункера производят его замену следующим образом.
Предварительно срезают сварку в местах соединения зубчатого колеса 14 с днищем 10. При этом допускается любое повреждение зубчатого колеса 14, т.к. оно утилизируется. Дополнительно, относительно большая толщина днища 10 позволяет не заботиться о возможных повреждениях поверхности днища 10 в этих местах. Таким образом, эту операцию можно выполнять, не имея большого опыта таких работ.
Благодаря тому, что сварка зубчатого колеса 14 с днищем 10 выполнялась только в некоторых точках, остальная часть днища 10 после съема отслужившего зубчатого колеса 14 служит шаблоном для установки нового зубчатого колеса на место прежнего. Одновременно этому способствует и неизменное крепление оси 13 вращения бункера к днищу 10.
При выполнении соединения зубчатого колеса 14 с днищем 10 по примеру 1 плоскость контакта плоского днища 10 и нового зубчатого колеса 14 обеспечивается той частью плоского днища 10, на которой не было следов сварки с отслужившим зубчатым колесом 14. При этом точки сварки нового зубчатого колеса и плоского днища могут совпадать с точками сварки прежнего зубчатого колеса с плоским днищем, или быть в других местах.
При выполнении соединения зубчатого колеса 14 с днищем 10 по примерам 2-4 соосность днища 10 и нового зубчатого колеса 14 обеспечивается той частью днища, на которой не было следов сварки с отслужившим зубчатым колесом. При этом точки сварки нового зубчатого колеса и днища могут совпадать с точками сварки прежнего зубчатого колеса с днищем, или быть в других местах.
Промышленная применимость.
Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлено на любом машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в домашнем хозяйстве и области строительства.