Смесительное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЕТ СССРОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ,гт. 1 Я ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Челябинский институт механизации и электрификации сельского хозяйства(56) Авторское свидетельство СССР У 787077, кл, В 01 Г 11/00, 1978(5) Изобретение относится к смесительным устройствам и позволяет повысить эффективность работы за счетусиления сглаживающей способности устройства. Устройство содержит перемешивающие элементы, равномерно закрепленные на плоском наклонном днище сверхним загрузочным и нижним выгруз 801329808(50 4 В 01 Е 11/00 ным концами, связанном с вибропроводом. Устройство сйабжено дополнительными днищами, размещенными в продольном сечении по радиусам окружности,центр которой расположен на выгрузном конце основного днища. Загрузочные концы днищ размещены по дуге этойокружности, а выгрузные концы - попараболе, вершина которой находитсяв центре окружности, при этом уголнаклона верхнего днища не превышаетугла трения о днище перемешиваемогоматериала. Уравнение параболы, покоторой расположены выгрузные концыднищ, имеет вид у = Й 1 соз с дх//з 1 п К с, где у - горизонтальная ось;х - вертикальная ось; 1 - количестводнищ; 1 - длина одного перемешивающего элемента; / - угловой шаг установки днищ. 1 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.1 13298Изобретение относится к сельскомухозяйству, а именно к вибрационнымсмесителям сухих сыпучих кормов, иможет быть использовано в горнодобы 1)вающей, мукомольной, пищевой, медицинской промышленности для эффективного перемешивания сыпучих смесейЦелью изобретения является повышение эффективности работы за счетувеличения производительности и усиления сглаживающей способности.На фиг. представлена схема к определению уравнения параболы; нафиг,2 - устройство, продольный разрез;5на фиг.3 - то же, в аксонометрии.Смесительное устройство соцержитплоское наклонное днище 1 с верхнимзагрузочным 2 и нижним выгрузным 3концами, связанное с виброприводом А, 2 Окоторый размещен на раме 5.Устройство снабжено дополнительными днищами 6, размещенными в продольном сечении по радиусам окружности,центр которой расположен на выгрузном конце 3 основного днища 1, Загрузочные концы 7 днищ 6 размещены подуге этой окружности, а выгрузныеконцы 8 - по параболе, вершина которой находится в центре окружности, 30Угол наклона верхнего днища 6 не превышает угла трения о днище перемешиваемого материала. Днища заключеныв два корпуса 9 и 10., которые опираются при помощи собственных рессор 11и 12 на раму 5. Корпуса воспринимаютколебания от общего виброприводаразмещенного на раме 5.Разделение всех днищ на две груп -пы с помещением каждой в свой собственный корпус (корпуса в процессесмешивания движутся в противофазе)обеспечивает получение уравновешенной динамической вибросистемы, которая обуславливает простоту всегоустройства, его надежность и долговечность,Корпуса 9 и 10 выполнены такимобразом, что загрузочное отверстие 13является общим для них, а загрузочные концы днищ размещены по окружности и воспринимают одинаковые порциизагружаемой массы.Выгрузное отверстие 4 верхнегокорпуса 9, выполненное в виде прямоугольного патрубка 15, входит н отверстие 16 нижнего корпуса 10. Размеротверстия 16 больше размера патруока 15. Зазор необходим для того,082чтобы исключить соударения во времяработы, так как корпуса вибрируютв противофазе. Выгрузное отверстие17 нижнего корпуса является одновременно выгрузным отверстием смесительного устройства,Рессоры 11 и 2 представляют собойполосы из рессорной стали, жесткоприкрепленные своими концами к корпусам и к раме 5,Вибропривод ч - эксцентриковьп,состоящий из эксцентрикового вала сдвумя эксцентриками. Вал размещен вподшипниковых опорах. На эксцентрикахнасажены головки двух шатунов. Другие концы шатунов шарнирно скрепленыс корпусами 9 и 10.На днищах равномерно расположеныперемешивающие элементы 18.Устройство работает следующимобразом.Включается вибропривод 4, корпуса9 и 10 начинают вибрировать, в загрузочное отверстие 13 начинает поступать масса для перемешивания. Равномерно распределившись по всем днищам, масса начинает перемещаться поперемешивающим элементам 8, установленным на днищах, Пройдя по верхнемуднищу, масса попацает на конец раСположенного ниже днища, по которомув этот момент времени проходитсвоя порция массы. Два потока, соединившись, попадают на конец следующего, третьего по счету днища, соединяются с массой, перемещающейся.понему, затем масса попадает на четвертое днище и т.д, до выхода в выгрузное отверстие 17,Так как загрузочные концы всехднищ расположены по окружности, обеспечивается одновременное попаданиеодинаковых порций массы на каждоеднище, Масса начинает перемещатьсяпо днищам и перемешиваться, Частьмассы, попавшая на самое короткоеверхнее днище, пройдя по нему, попадает затем на конец расположенногониже более длинного днища (по которвму самостоятельно перемещается свояпорция), с него обе порции попадаютна третье и т.д. до попадани на самое нижнее днище и, в конечном счете, выгружаются. Таким образом, в выгрузное отверстие попадает масса скачеством М = (Г 1+ М++ М):п где М - качество смеси первогоднища; М- каче.тво смеси второго1329808 50 днища, и - количество днищ, М всегда больше М , которое может оказаться по теории вероятности на любомиз днищ. Такое автономное прохождение по дницам с последующим усреднением массы на концах днищ позволяетнесколько повышать качество смеси.Однако это не главный фактор, способствующий повышению качества смеси.Вибрационное смещение даже со случайными, но переменными параметрами вибрации и удара всегда более эффективно, чем таковое на постоянных, дажеоптимальных, параметрах вибрации иудара. Другими словами, для болееэффективного использования подводимого поля надо иметь переменные егохарактеристики,В предлагаемом смесительном устройстве на отдельные части массы (илиотдельные монослои) в каждый фиксированный момент времени воздействуетнабор вибрационных полей с разнымихарактеристиками. Кроме того, в устройстве сохраняется эффект последовательного воздействия различных виброполей, который реализуется на концахднищ, когда масса с каждого расположенного выше днища попадает на каждоерасположенное ниже днище, или массаиз одного виброполя попадает в другоеНеобходимость усиления сглаживающей способности вызвана следующимиобстоятельствами. Дозаторы, вьщаюциекомпоненты из расходных бункеров,работают (по разным причинам) с некоторыми погрешностями, т.е. вьщаюткомпоненты неравномерно во времени.Для получения качественной смеси необходимо сгладить неравномерности(флуктуации), т.е. достичь такогораспределения компонентов в смеси,чтобы на выходе из смесителя расходкаждого компонента был постоянным. В предлагаемом смесительном устройстве сглаживание достигается тем, что избыточные порции (флуктуации) какого-либо компонента растягиваются ( размазываются ) в процессе прохождения по днищам и почти (или вовсе) не ощущаются на выходе из устройства. Подобное растягивание флуктуаций осуществляется за счет относительного продольного скольжения отдельных монослоев, которое можно количественно оценить временем пребывания массы на днищах. В таблице приведен расчет времени пребывания массы на днищах с использованием формулы В,А.Баумана для определения скорости Ч движения массы на вибрирующей поверхности. Расчет сделан для устройствапроизводительностью 10 т/ч комбикор ма для крупного рогатого скота. Изтаблицы следует, что время прохождения монослоев по днищам разное, приодновременном попадании массы в устройство, следовательно, здесь коли чественно отражена сглаживающая способность устройства. Меняя достаточнобольшое количество параметров (7 параметров, входяцих в формулу В.А.Баумана), можно получить различное .время 20 прохождения по днищам, что делаетсмесительное устройство практическинезависимым от работы дозаторов. Егоможно настроить на работу с любымидозаторами.25 На фиг.1 приведена схема к выводууравнения параболы. Например, имеемвсего пять днищ. Нулевое днище совпадает с осью у и обрезано в началекоординат. Первое днище обрезано в Зп точке 1, второе - в точке 2 и т.д.Каждое днище пронумеровано соответственно 1:1:,1 и т.д. Угол наклонакаждого днища к горизонту составляетсоответственно , ц , г и т до35угловой шаг днищ. Поэтому= 0 с= 0; р= 1сФ= с; с= 2 У ит.д., что в общем случае можно обозначить как 1= К / , где К - номерднища. Исходим из того, что каждое 40 верхнее днище короче смежного нижнегона величину 1 (результаты экперимента). Тогда расстояние 01;02;03 и т.д.можно выразить соответственно через1 Е, 20,. 3 Р и т.д что в общем случаезаписывается как= к 1 . Например,в нашем случае = ОМ = 1 с 1= 4.1Теперь в декартовой системе можетзаписать координаты точки М: х= 9 з 1 п =- рз 1 п 1 с= 1з 1 п ад; соз=соз 1 с = ксоз Ы,Учитывая, что по результатам эксперимента наиболее эффективно располагать концы днищ по параболе; уравнение параболы у = 2 Рх; парабола проходит через вершину М с координатами х = = К Е з 1 по и у = с Осоз 3 сс и через начало координат, отыскиваем.0,6293 0,777 0 7071 0,7071 сов 351 П Скорость движенияднища Аы, м/с 0,27 0,30 0,2 0,30 5 13298 параметр параболы Р подстановкой значений х и,у в уравнение у г = 2 Рх, Получаем (36)г сов 1 с = 2 Р 1 сГз 1 по", откуда 2 Р = Осовг Ю/з 1 п с . Тогда уравнение параболы примет вид 5 г к 1 созг 1 о" у = т,-"х,зп кО/ - угловой шаг установки днищ,Предлагаемое устройство обеспечивает возможность сглаживания любых неравномерностей при работе дозаторов. Исполнение устройства в виде уравновешенной динамической системы позволяет увеличить производительность в два раза по сравнению с известным устройством, а также повысить однородность смеси на 3-47. ф о р м у л а и з о о р е т е н и я 1. Смесительное устройство, содержащее перемешивающие элементы, равномерно закрепленные на плоском наклонном днище с верхним загрузочным Частота колебаний ы рад/с 60 Амплитуда колебаний Л,м 0,005 Уголнаклона днищак горизонту, град и нижним выгруэным концами, связан омс виброприводом, о т л и ч а ю.щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности работы оно снабжено дополнительными днищами, размещеннымив продольном сечении по радиусам окружности, центр которой расположен навыгрузном конце основного днища, загрузочные концы днищ размещены подуге этой окружности, а выгруэныеконцы - по параболе, вершина которойнаходится в центре окружности, приэтом угол наклона верхнего днища непревышает угла трения о днище перемешиваемого материала. 2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что уравнение параболы, по которой расположены выгрузные концы днищ, имеет вид:1 с В с 05 ссз 1 п к с где у - горизонтальная ось; вертикальная ось;количество днищ;длина одного перемешивающегоэлемента;угловой шаг установки днищ./ц со 5 О( 1,179 1,273 1,529 1,644 1,39 1,72 2,33 2,70 0,571 0,429 1-1/Г2 0,279 0,412 0,582 0,721 1/Г 0,528 0,106 1/Г 0,6420,1223 0,755 0,1518 0,7 0,7 0,7 1,14 1,14 1,14 1,14 1,217 1,111 1,164 1,270 К + К 51 п о( У=(К+К э 1 п 01 ) Рмсаь Р 11 Т/ГГ, м/с 0,191 0,118 0,142 0,184 2,460 1,895 1,600 1,248 Число смешивающих элементов (гребенок), шт. 7 1 О 20,85 13,38 8,68 6,54 теле, с Ускорение движенияднища Аы 2, м/с Коэффициент динамичности Г: Ри ссс с 6 -1/Г , м/с Эмпирические коэффициенты транспортабельности: К Длина грузонесущегоднища, м Время пребывания смешиваемой массы в смеси 0,6280,3720,7930,1500 Продолжение таблицы1329808 77 ставитель Н.федоровахред Л,Сердюкова Корректор ско дактор И.Рыбченк аказ 3513/9 изводственно-полиграфическое пр д ре п иятие г.ужгород, ул.Проектная,Тираж 565 ВНИИПИ. Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш