РОТОРНО-ВИБРАЦИОННЫЙ СМЕСИТЕЛЬ С МАГНИТОСТРИКЦИОННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПЛАСТИНЧАТОГО ТИПА

Полезная модель относится к смесителям периодического действия и может быть использована в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства полидисперсных материалов.
Известен смеситель принудительного перемешивания, содержащий установленный в цилиндрической чаше ротор с лопастями, соединенный с размещенным в стакане приводом его вращения в виде зубчатой передачи, ведущая шестерня которой закреплена на вертикальном валу посредством подшипников эксцентрично, а ведомая выполнена с внутренним зацеплением, вертикальный вал снабжен дебалансом в виде маховика с кольцевой канавкой и размещенными в ней шарами (Королев К.М. Производство бетонной смеси и раствора. М.: Высшая школа, 1973, с.156-161, рис.107.).
Известен так же растворосмеситель СВ-79, содержащий установленный в цилиндрической чаше ротор с лопастями, соединенный с приводом его вращения (Королев К.М. Производство бетонной смеси и раствора. М.: Высшая школа, 1973, с.156-161, рис.107.).
К недостаткам известных смесителей относятся невысокая производительность, большая энергоемкость процесса, низкая надежность несущих элементов деталей привода ротора, нестабильность процесса.
Наиболее близким к предлагаемому является роторный смеситель периодического действия, содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, установленными под углом 45° к его радиусу, и вибратор с кинематическим возбуждением колебаний, консольно установленный по оси камеры смешивания, коаксиально лопастям ротора, причем вибратор выполнен в виде полого цилиндра с ребрами по наружной поверхности и установлен на коленчатом валу с помощью сферических подшипников (Патент SU 1301476 А1, 17.04.1985, В01F 11/00).
К недостаткам известной конструкции относятся невысокая производительность, значительные энергозатраты на вращение ротора и дополнительные энергозатраты на вращение вибратора, а так же очень высокий процент износа подшипниковых узлов.
Технический результат данной полезной модели заключается в повышении производительности смесителя, снижение энергоемкости процесса смешивания, снижение вибрационного воздействия, так же других факторов, влияющих на износ подшипниковых узлов.
Заявленный технический результат достигается тем, что роторно-вибрационный смеситель с магнитострикционным преобразователем пластинчатого типа, содержащий камеру смешивания, ротор с приводом вращения, выполненный с лопастями, вибратор, выполненный в виде сильфона с излучающей пластиной, жестко закреплен в середине камеры смешивания. Вибратор имеет магнитострикционный пакет пластинчатого типа, состоящий из набора пластинок чистого никеля, которые под действием магнитных сил подводимого переменного электрического тока изменяют свою длину. С помощью магнитострикционного пакета сильфон возбуждает высокочастотные колебания частиц в горизонтальном направлении, а излучающая
пластина - в вертикальном направлении. В смесителе имеется возможность регулировать интенсивность вибрации посредством изменения частоты переменного тока, подаваемого на обмотку магнитострикционного преобразователя.
Сравнение с прототипом показывает, что в вибрационном механизме предлагаемого смесителя отсутствует вибрационная нагрузка на подшипниковые узлы привода вращения ротора, полностью исключено попадание частиц приготавливаемой смеси внутрь вибратора. Заявляемая конструкция смесителя обеспечивает более равномерную проработку смеси вибратором во всем пространстве рабочей камеры смесителя, однородное разрушение структуры материала, создание эффекта виброкипения, более интенсивную турбулизацию и циркуляцию материала в корпусе смесителя и в целом большую производительность и меньший расход энергии на процесс смешивания.
Сущность полезной модели поясняется чертежом: на фиг.1 представлена схема роторно-вибрационного смесителя с магнитострикционным преобразователем пластинчатого типа.
Смеситель содержит камеру 1 смешивания, ротор 2, выполненный с лопастями 3, 4. Ротор 2 имеет привод 5 вращения. В центре камеры смешивания 1 установлен вибратор, выполненный в виде сильфона 6 и излучающей пластины 7. Вибратор имеет магнитострикционный пакет пластинчатого типа 8, корпус-бачок 9 для водяного охлаждения магнитострикционного пакета 8 со штуцерами для входа 10 и выхода воды 11, вывод проводов 12. Для предотвращения излучения пластины 7 внутри корпуса-бачка 9 к нерабочей поверхности пакета 8 в верхней части корпуса-бачка установлено резиновое уплотнение 13, а в нижней - резиновый отражатель 14. В смесителе имеются так же окна 15 и 16 загрузки и выгрузки материалов соответственно.
Роторно-вибрационный смеситель с магнитострикционным преобразователем пластинчатого типа работает следующим образом: привод 5 вращает ротор 2 и лопасти 3, 4, тем самым, перемешивая приготавливаемую смесь. Сильфон 6 и излучающая пластина 7 при помощи магнитострикционного пакета 8, состоящего из набора пластинок чистого никеля, которые под действием магнитных сил подводимого через вывод проводов 12 переменного электрического тока изменяют свою длину, совершают высокочастотные колебания, тем самым, возбуждая колебания частиц смеси в вертикальном и горизонтальном направлениях соответственно. В целом конструкция смесителя позволяет интенсифицировать процесс смешивания при одновременном снижении потерь энергии на вращение ротора 2, вследствие снижения сил сопротивления перемещению лопастей 3 и 4, повышении подвижности и турбулизации смеси во всем объеме камеры смесителя 1.
2
Конструкция смесителя позволяет повысить производительность и снизить затраты энергии на процесс смешивания особенно жестких бетонных смесей, объясняющиеся тем, что при колебательном движении вибратора с амплитудным значением ускорения вибрации 180...250 м/с происходит более однородное тиксотропное разрушение структуры материала во всем пространстве камеры смешивания, проявляющееся в уменьшении вязкости в 50...60 раз и более по сравнению с вязкостью известного неразрушенного материала. В связи с этим уменьшается сопротивление перемещению лопастей и потребляемая мощность привода вращения ротора. Вместе с тем достигается эффект виброкипения смеси под действием колебательного движения диска вибратора, большая турбулизация и более интенсивная циркуляция частиц смеси, в результате чего сокращается время смешивания, повышается производительность смесителя.