Вібромеханічний спосіб приготування цементобетонної суміші

Вібромеханічний спосіб приготування цементобетонної суміші, який включає перемішування обертовим лопатевим валом мінеральних компонентів, цементу і затворної води в одновальному 3 тований 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 =30…40° до площини, паралельній осі вала, і утворюють переривчасту гвинтову лінію в прямому напрямку, а робочі поверхні внутрішніх лопаток нахилені під кутом =120…130° до площини, паралельній 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 у торців корпуса 1 змішувача установлені відбійні лопатки 11 і 12, що мають ті ж самі геометричні параметри, що й основні лопатки, і розгорнені на кут 180°. При цьому лопатевий змішувач забезпечено віброзбуджувачем крутильних коливань 13, дебалансний вал якого змонтований у підшипникових опорах, установлених на кронштейнах 14, жорстко закріплених на торцевій стіні корпуса симетрично відносно осі обертання лопатевого вала 4, так, що їх опорні поверхні лежать в одній площині. Дебалансний вал віброзбуджувача крутильних коливань 13 розташовано перпендикулярно осі обертання лопатевого вала. Корпус 1 змішувача установлено на опорній рамі 15 за допомогою пружних амортизаторів 16. Лопатевий вал 4 з'єднано з редуктором 17 основного приводу за допомогою муфти 18. Редуктор 17 закріплено на опорній рамі 17 і з'єднано з електродвигуном за допомогою клинопасової передачі (на кресленні не показано). Дебалансний вал віброзбуджувача крутильних коливань 13 з'єднано з електродвигуном 19 за допомогою з'єднувального пристрою, виконаного у вигляді вала 20 і пружно-компенсувальних муфт 21 і 22. Приготування цементобетонної суміші здійснюють таким чином. Основний привод змішувача через муфту 18 обертає лопатевий вал. Приводний двигун 19 через з'єднувальний пристрій, виконаний у вигляді вала 20 і пружно-компенсувальних муфт 21 і 22, обертає віброзбуджувач крутильних коливань, який надає корпусу змішувача крутильні (кутові) коливання. Після вмикання основного приводу і приводу віброзбуджувачів коливань 19 через завантажувальний отвір 2 всередину корпусу 1 подають заздалегідь віддозовані мінеральні матеріали і воду. Потім, після сухого перемішування, яке триває 6 63258 4 10 с, усередину корпуса змішувача вприскують воду. Під час обертання вала за стрілкою, указаною на фіг. 1, лопаті інтенсивно перемішують суміш, одночасно переміщуючи її по двох протилежно напрямлених потоках: у центральній частині й по периферії. Під дією внутрішніх лопаток 9 суміш переводиться у зважений стан і утворюється центральний потік, який переміщується в подовжньому напрямку до задньої торцевої стінки корпуса і одночасно закручується навколо подовжньої осі. Під дією периферійних лопаток 7 утворюється кільцевий периферійний потік, який обертається навколо подовжньої осі та одночасно переміщується в подовжньому напрямку до передньої торцевої стінки корпусу. При цьому кожна частинка зазнає вихрових рухів і періодично переміщується з одного потоку до іншого, що забезпечує інтенсивний масообмін. Одночасно під дією вібраційної дії з боку корпуса змішувача, який здійснює крутильні коливання відносно осі обертання лопатевого вала з кутовою частотою =250-335 рад/с і амплітудою =(0,03…0,12)/R радіан, де R - радіус внутрішньої циліндричної поверхні корпуса змішувача, см, у бетонній суміші утворюються зсувні деформації, вона переходить у тиксотропний стан, інтенсивно руйнуються агрегати, що складаються зі злиплих частинок цементу, укритих водною плівкою. Суміш стає більш рухомою, швидшає процес обволікання мінеральних частинок в'яжучим. Одночасно між корпусом змішувача і бетонною сумішшю утворюється рідка фаза, завдяки якій значно зменшується коефіцієнт тертя між ними. У результаті вібраційної дії скорочується тривалість перемішування та утворюється однорідна якісна суміш. Застосування вібраційної дії на бетонну суміш у вигляді крутильних коливань корпуса змішувача дозволяє також значно понизити сили опору перемішуванню суміші та відповідно зменшити потужність приводу. Одночасно зменшується знос внутрішньої поверхні корпуса. Крутильні коливання корпуса змішувача відносно осі обертання лопатевого вала дозволяють не тільки зменшити потужність приводу, але і не передають шкідливої вібраційної дії на привод редуктора лопатевого вала. Використання відбійних лопаток 11 і 12 усуває утворення застійних зон у змішувачі. Під час відкривання заслінки 3 суміш вивантажується до транспортного засобу. Використання вібромеханічного способу приготування цементобетонної суміші дозволяє вдвічі зменшити потужність приводу, на 20…30 % скоротити тривалість перемішування цементобетонної суміші, забезпечити отримання якісної цементобетонної суміші, зменшити знос внутрішньої поверхні корпуса змішувача. 5 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 63258 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601