СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
MIXER FOR LOOSE MATERIALS

Изобретение относится к области смешивания сыпучих материалов и может быть использовано в комбикормовой промышленности.
Известно устройство, содержащее емкость с сетчатым основанием, воздухонагнетатель и вибровозбудитель (Патент на изобретение РФ №2133142, Кл. B01F 3/18, 11/00, «Устройство для смешивания сыпучих материалов»). Недостатком данного устройства является невозможность смешивания материалов с различным размером фракций, так как мелкие фракции имеют возможность просыпаться через сетчатое основание. Кроме того, вследствие жесткой установки вибровозбудителей непосредственно на корпусе, элементы машины подвергаются воздействию высоких динамических нагрузок, что снижает надежность конструкции и повышает уровень шума.
Наиболее близким по своей технической сущности является смеситель для сыпучих материалов, содержащий емкость, гибкое виброднище, основание, дебалансный вибровозбудитель, шарнир, соединяющий вибровозбудитель с виброднищем (Патент на полезную модель РФ №20855, M.кл. B01F 3/18, 11/00).
Недостатком данного устройства является низкая эффективность процесса смешивания, а также несбалансированность вибрационного воздействия при различном уровне заполнения смесительной емкости, вследствие чего возникают повышенные динамические нагрузки, шум и повышенное энергопотребление.
Задачей изобретения является интенсификация процесса смешивания, снижение динамических нагрузок, шума и энергопотребления.
Поставленная задача решается тем, что в смесителе для сыпучих материалов, содержащем емкость, гибкое виброднище, основание, дебалансный вибровозбудитель, шарнир, соединяющий вибровозбудитель с виброднищем, внутри емкости установлена система из трех пружин, крепящихся между собой концами в одной точке, свободный конец одной из пружин соединен с виброднищем, а свободные концы двух других пружин закреплены на стенках емкости, при этом угол между смежными пружинами в каждой паре составляет 120°.
На фиг.1 показана принципиальная схема смесителя для сыпучих материалов.
На фиг.2 показан разрез по А-А.
Смеситель состоит из емкости 1, в нижней части которой крепится виброднище 2. Емкость 1 и гибкое виброднище 2 установлены на основании 3. Дебалансный вибровозбудитель 4 подвешен в центре гибкого виброднища 2, с наружной его стороны, через шарнир 5. Внутри емкости 1 смесителя установлена система из трех пружин 6, крепящихся между собой концами в одной точке. Свободный конец одной из пружин соединен с виброднищем 2, а свободные концы двух других пружин закреплены на стенках емкости 1. Угол между смежными пружинами в каждой паре составляет 120°.
Устройство работает следующим образом. В емкость 1 засыпают смешиваемый материал и включают дебалансный вибровозбудитель 4. Благодаря шарниру 5 гибкое виброднище 2 получает только вертикальные прямолинейные колебания. Через гибкое виброднище 2 колебания передаются сыпучему материалу, который переходит в состояние псевдоожижения и начинает перемешиваться. Установленная в емкости 1 система из трех пружин 6 колеблется вместе с виброднищем, получая от него растягивающе-сжимающие усилия. Система пружин 6 является дополнительным рабочим органом, интенсифицирующим процесс смешивания.
Жесткость системы пружин 6 подбирается таким образом, чтобы колебательные движения дебалансного вибровозбудителя 4, гибкого виброднища 2 и системы пружин 6 находились в динамическом состоянии, что уменьшает энергозатраты, динамические нагрузки и шум. Поскольку обрабатываемый материал может отличаться по физико-механическим характеристикам, то полная загрузка смесителя также может варьироваться по массе, в зависимости от свойств материала. Для осуществления необходимого режима колебаний, при различной загрузке смесителя по объему и плотности смешиваемого материала, расположение пружин подбирается таким образом, чтобы вся система обладала квазинулевой жесткостью. В этом случае система пружин будет обеспечивать необходимую несущую способность при сколь угодно малой жесткости системы.
Малая жесткость системы позволяет иметь малую собственную частоту колебаний, как это следует из формулы:
0
где ω - собственная частота колебаний;
c - жесткость системы пружины-виброднище-материал;
m - масса перемешиваемого материала.
Это, в свою очередь, предопределяет зарезонансный режим работы смесителя, низкий шум, хорошую виброизоляцию.