Одновальний лопатевий полічастотний віброзмішувач

Одновальний лопатевий полічастотний віброзмішувач, що містить циліндричний корпус із завантажувальним і вивантажувальним отворами і центральний лопатевий вал, змонтований у підшипникових опорах, винесених за межі ділянки перемішування, який відрізняється тим, що забезпечений полічастотним вібраційним збуджувачем крутильних коливань, який зв'язує лопатевий вал з приводом і складається з двоступінчатої ланцюгової передачі й маховика, при цьому ведуча зірочка першого ступеня ланцюгової передачі бло кується з маховиком і вони змонтовані на вихідному валу привода, а ведена зірочка другого ступеня ланцюгової передачі змонтована на вихідному кінці лопатевого вала, причому передаточне відношення першого ступеня ланцюгової передачі дорівнює 2,5...3,0, передаточне відношення другого ступеня дорівнює 2...2,5 і співвідношення кроку ланцюга другого ступеня та кроку ланцюга першого ступеня дорівнює 1,33...2,0, при цьому момент Корисна модель належить до промисловості виробництва будівельних матеріалів, а саме - до пристроїв для приготування цементобетонних, асфальтобетонних і подібних до того сумішей. Відомий лопатевий змішувач примусової дії для приготування цементобетонних і асфальтобетонних сумішей містить два лопатеві вали, розміщені у коритоподібному корпусі, що складається з днища та подовжніх і торцевих стін, при цьому профіль днища виконано у вигляді зв'язаних по твірній двох циліндричних поверхонь (Патент Франції №1287385, кл. В01F, 1962). Недоліками відомого пристрою є велика енергоємність і металоємність, а також складність привода, що забезпечує синхронне обертання лопатевих валів. У цьому змішувачі відбувається дроблення мінерального матеріалу в результаті його заклинювання між торцями лопаток і корпусом змішувача. Найближчим до пропонованої корисної моделі є одновальний лопатевий змішувач примусової дії, що містить циліндричний корпус із завантажувальним і вивантажувальним отворами, і центральний лопатевий вал, змонтований у підшипникових опорах, винесених за межі ділянки перемішування (Деклараційний патент на корисну модель №9899, кл. В28В 5/00 F, 2005). Недоліком відомого пристрою є порівняно велика енергоємність приготування якісної цементобетонної суміші. Мета корисної моделі - зниження енергоємності, підвищення продуктивності та якості суміші, що готується. Указана мета досягається тим, що одновальний лопатевий полічастотний віброзмішувач, що містить циліндричний корпус із завантажувальним і вивантажувальним отворами, і центральний лопатевий вал, змонтований у підшипникових опорах, винесених за межі ділянки перемішування, забезпечений полічастотним вібраційним збуджувачем крутильних коливань, який зв'язує лопатевий вал з приводом і складається з двоступеневої ланцюгової передачі й маховика, при цьому ведуча зірочка першої ступені ланцюгової передачі блокується з маховиком і вони змонтовані на вихідному валу привода, а ведена зірочка другої сту інерції маси маховика дорівнює J1 = (1,0 - 11) J3 , 2 w3 2 w1 , (19) UA (11) 44689 (13) U де J3 - момент інерції маси лопатевого вала; w1 кутова швидкість обертання ведучої зірочки першого ступеня ланцюгової передачі; w3 - середня кутова швидкість обертання лопатевого вала. 3 44689 пені ланцюгової передачі змонтована на вихідному кінці лопатевого вала, причому передаточне відношення першої ступені ланцюгової передачі дорівнює 2,5...3,0, передаточне відношення другої ступені дорівнює 2...2,5 і співвідношення кроку ланцюга другої ступені до кроку ланцюга першої ступені дорівнює 1,33...2,0, при цьому момент інерції маси маховика дорівнює J1 = (1,0 - 11) J3 , 2 w3 , 2 w1 де J3 - момент інерції маси лопатевого вала; w1 кутова швидкість обертання ведучої зірочки першої ступені ланцюгової передачі; w3 - середня кутова швидкість обертання лопатевого вала. На Фіг. зображено одновальний лопатевий полічастотний віброзмішувач. Одновальний лопатевий полічастотний віброзмішувач містить корпус 1 із завантажувальним 2 і вивантажувальним, закритим заслінкою 3, отворами і центральний лопатевий вал 4, змонтований у підшипникових опорах 5, винесених за межі ділянки перемішування. Центральний лопатевий вал 4 забезпечено периферійними лопатями, виконаними у вигляді закріплених на стояках 6 периферійних лопаток 7, і внутрішніми лопатями, виконаними у вигляді закріплених на стояках 8 внутрішніх лопаток 9. Периферійні й внутрішні лопаті попарно зблоковані, мають одну систему кріплення за допомогою різьбових з'єднань 10 і розгорнені відносно осі обертання одна від одної на кут 180°, при цьому робочі поверхні периферійних лопаток нахилені під кутом a=30...40° до площини, паралельної осі вала, і утворюють переривчасту гвинтову лінію в прямому напрямку, а робочі поверхні внутрішніх лопаток нахилені під кутом b = 120...130° до площини, паралельної осі вала, і утворюють переривчасту Гвинтову лінію у зворотному напрямку. Осі суміжних лопатей однойменного напрямку гвинтової лінії розташовані одна відносно одної під кутом 90°. По ходу закручування кожної переривчастої Гвинтової лінії біля торців корпусу 1 змішувача встановлені відбійні лопатки 11 і 12, що мають ті ж самі геометричні параметри, що і основні лопатки, і розгорнені на кут 180°. Змішувач забезпечений полічастотним вібраційним збуджувачем крутильних коливань, який зв'язує лопатевий вал 4 з привідним редуктором 13 і складається з двоступеневої ланцюгової передачі та маховика 14, при цьому ведуча зірочка 15 першої ступені ланцюгової передачі блокується з маховиком 14 і вони встановлені на вихідному валу привідного редуктора 13. На проміжному валу 16 двоступеневої ланцюгової передачі закріплені ведена зірочка 17 першої ступені і ведуча зірочка 18 другої ступені. Ведена зірочка 19 другої ступені ланцюгової передачі змонтована на вихідному кінці лопатевого вала 4. Зірочки 15 і 17, а також 18 і 19 зв'язані ланцюгами 20 і 21 відповідно. Передаточне відношення першого рівня ланцюгової передачі дорівнює 2,5...3,0, передаточне відношення другої ступені дорівнюється 2...2,5 і співвідношення кроку ланцюга 21 другої ступені до кроку ланцюга 20 першої ступені дорівнює 1,33...2,0, при цьому момент інерції маси маховика 4 14 дорівнює J1 = (1,0 - 11) J3 , 2 w3 2 w1 , де J3 - момент інерції маси лопатевого вала; w1 - кутова швидкість обертання ведучої зірочки першої ступені ланцюгової передачі; w3 - середня кутова швидкість обертання лопатевого вала. Вхідний вал редуктора 13 пов'язаний з електродвигуном (на рисунку не зображено) за допомогою напівмуфти 22. Одновальний лопатевий полічастотний віброзмішувач працює таким чином. Електродвигун через редуктор 13 і двоступеневу ланцюгову передачу обертає лопатевий вал 4. Вихідний вал редуктора 13 обертається з постійною кутовою швидкістю. При цьому ланцюги 20 і 21 рухаються зі змінними швидкостями. У результаті через нерівномірність руху двоступеневої ланцюгової передачі лопатевий вал одночасно з обертальним рухом піддається дії полічастотних крутильних коливань у вигляді низькочастотних крутильних коливань з частотою 1750...2000кол/хв і високочастотних крутильних коливань з частотою 2400...3200кол/хв. Перша ступень двоступеневої ланцюгової передачі Генерує високочастотні коливання, а друга ступень - низькочастотні коливання. Маховик із заданими параметрами забезпечує рівномірне обертання вихідного вала редуктора. Таким чином, лопатевий вал зазнає складного руху: обертається та одночасно здійснює полічастотні крутильні (кутові) коливання. Після вмикання привода через завантажувальний отвір 2 усередину корпусу 1 подають заздалегідь віддозовані мінеральні матеріали і воду. Під час обертання вала за стрілкою, указаній на Фіг., лопаті інтенсивно перемішують суміш, одночасно переміщаючи її по двох протилежно направленим потоках: у центральній частині й по периферії. Під дією внутрішніх лопаток 9 суміш переводиться у зважений стан і утворюється центральний потік, який переміщається в подовжньому напрямку до задньої торцевої стінки корпусу та одночасно закручується навкруги подовжньої осі. Під дією периферійних лопаток 7 утворюється кільцевий периферійний потік, який обертається навкруги подовжньої осі та одночасно переміщається в подовжньому напрямку до передньої торцевої стінки корпусу. При цьому кожна частинка зазнає вихрових рухів і періодично переміщається з одного потоку в інший, що забезпечує інтенсивний масообмін. Одночасно під дією вібраційної дії з боку вібруючого лопатевого вала в цементобетонній суміші інтенсивно руйнуються агрегати, що складаються зі злиплих частинок цементу, укритих водною плівкою. Суміш стає більш рухомою, швидшає процес обволікання мінеральних частинок в'яжучим. У результаті скорочується тривалість перемішування та утворюється однорідна якісна суміш. Застосування полічастотної вібраційної дії дозволяє також понизити сили опору на лопаті, що виникають під час перемішування суміші, й відповідно зменшити потужність привода. 5 44689 Використання відбійних лопаток 13 і 14 усуває утворення застійних зон у змішувачі. Установка маховика 14 на одному валу із ведучої зірочкою 15 двоступеневої ланцюгової передачі 13 дозволяє отримати стійкий рух крутильних коливань і не припустити явища розкриття стиків у зубчастих передачах редуктора. Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 6 Під час відкривання заслінки 3 суміш вивантажується в транспортний засіб. Використання одновального лопатевого полічастотного віброзмішувача дозволяє на 45-50% зменшити потужність привода, на 30...35% скоротити тривалість перемішування цементобетонній суміші й забезпечити отримання якісної цементобетонної суміші. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601