Шнековий вібропланетарний змішувач

Шнековий вібропланетарний змішувач, що містить встановлений на станині за допомогою рівномірно розміщених по колу пружин і обладнаний віброзбуджувачем тороподібний корпус із обертовими лопатевими валами, а віброзбуджувачем є вертикальний вал із розміщеними на його кінцях верхніми і нижніми парами дебалансних вантажів, які розгорнуті одна відносно одної таким чином, C2 1 3 85294 останній встановлений співвісно із вертикальним валом підвіски. Недоліками цього змішувача є також низька ефективність процесу змішування, що є наслідком малої швидкості обертання водила і лопатевих валів, усього декілька обертів за хвилину та низької перемішувальної здатності самих валів з лопатками. В основу винаходу поставлено задачу у шнековому вібропланетарному змішувачі, шляхом з'єднання вертикального вала підвіски за допомогою механічної передачі із допоміжним електродвигуном та жорсткого встановлення на верхніх кінцях вертикальних лопатевих валів периферійних шестерень, які знаходяться у зачеплені з центральною нерухомою шестернею, що прикріплена до станини співвісно із вертикальним валом та водилом, і обладнання лопатевих валів гвинтовою шнековою поверхнею із однаковими, але протилежно направленими для сусідніх валів кутами завивки, забезпечити високу швидкість обертання вертикальних лопатевих валів, та підвищення перемішувальної здатності цих валів, при зустрічному спрямуванні суміжними валами змішуваного сипучого середовища у вертикальному напрямку. Поставлена задача досягається тим, що у шнековому вібропланетарному змішувачі, що містить встановлений на станині за допомогою рівномірно розміщених по колу пружин тороподібний корпус із обертовими лопатевими валами обладнаний віброзбуджувачем з вертикального валу та розміщеними на його кінцях верхніми і нижніми парами дебалансних вантажів, які розвернуті одна відносно одної таким чином, що між площинами які проходять через їх центри мас і вісь вертикального валу утворений кут розвороту у 30-150°, причому лопатеві вали встановлені вертикально за допомогою підшипників на співвісній із корпусом і незалежній від нього підвісці, яка складається зі встановленого за допомогою підшипників на станині вертикального вала з водилом, на якому рівномірно по колу, що має радіус рівний радіусу кільцевої осі тороподібного корпусу, розміщені вертикальні лопатеві вали, вертикальний вал підвіски за допомогою механічної передачі зв'язаний із допоміжним електродвигуном, а на верхніх кінцях вертикальних лопатевих валів жорстко встановлені периферійні шестерні, які знаходяться у зачеплені з центральною нерухомою шестернею, що прикріплена до станини співвісно із вертикальним валом та водилом, причому лопатеві вали обладнані гвинтовою шнековою поверхнею із однаковими, але протилежно направленими для сусідніх валів кутами завивки. При обертанні вертикального вала віброзбуджувача із парами дебалансних вантажів виникає система двох взаємно нерухомих обертових відцентрових сил, під дією яких, корпус починає здійснювати складні просторові коливання, що призводить до псевдозрідження сипучого середовища та його інтенсивного перемішування при вібротранспортуванні вздовж кільцевої осі тороподібного корпусу й навколо неї. А при включенні допоміжного електродвигуна, вертикальний вал з водилом та встановленими на ньому вертикальними лопате 4 вими валами починає здійснювати обертовий рух навколо осі вертикального валу і внаслідок зачеплення периферійних шестерень із центральною нерухомою, вертикальні лопатеві вали починають здійснювати обертовий рух і навколо власних осей тобто здійснювати планетарний рух. При цьому вертикальні лопатеві вали внаслідок протилежного напрямку кутів завивки гвинтової шнекової поверхні для суміжних валів, спрямовують сипуче оброблюване середовище у зустрічних вертикальних напрямках, що призводить до його інтенсивного перемішування. Шляхом вибору кутової швидкості допоміжного електродвигуна та передавального числа механічної передачі, що зв'язує його із вертикальним валом підвіски, можна встановити необхідну швидкість обертання водила і лопатевих валів. Змінюючи масу пар дебалансних вантажів, їх ексцентриситет та кут взаємного розвороту, можна плавно у широких межах, регулюва ти складові траєкторії коливань корпусу змішувача і точок його поверхні, а отже регулювати швидкість вібротранспортування сипучого середовища. Конструктивна схема шнекового вібропланетарного змішувача зображена на Фіг.1. Шнековий вібропланетарний змішувач складається зі станини 1, на якій за допомогою пружних елементів 2 установлюється тороподібний корпус 3 обладнаний відцентровим віброзбуджувачем і заповнений змішуваним сипучим середовищем. Віброзбуджувач складається з привідного вертикального валу 4 та розміщеними на його кінцях нижніми 5 і верхніми 6 парами дебалансних вантажів, які розвернуті одна відносно одної таким чином, що між площинами які проходять через їх центри мас і вісь вертикального валу утворений кут розвороту a у 30-150°, і приводиться у рух через еластичну муфту 7 від привідного електродвигуна 8. Дебалансні вантажі можна провертати навколо валу 4 і фіксувати їх положення стяжними болтами. Підвіска лопатевих валів 9 встановлюється на незалежній від тороподібного корпусу 3 основі, співвісно з його вертикальною віссю. Підвіска складається зі встановленого за допомогою підшипників 10 на станині вертикального вала 11 з водилом 12, на якому рівномірно по колу, що має радіус рівний радіусу кільцевої осі тороподібного корпусу вібраційного змішувача, за допомогою підшипників 13 розміщені вертикальні лопатеві вали 9, на верхніх кінцях яких жорстко встановлені периферійні шестерні 14, які знаходяться у зачеплені з центральною нерухомою шестернею 15, що прикріплена до станини співвісно із вертикальним валом 11 та водилом 12. Лопатеві вали 9 обладнані гвинтовою шнековою поверхнею із однаковими, але протилежно направленими, для суміжних валів кутами, завивки. Вертикальний вал 11 підвіски за допомогою механічної передачі 16 зв'язаний із допоміжним електродвигуном 17. До тороподібного корпусу 3 приварені кронштейни 18, що спираються на горизонтальні пружини 19, які встановлені на станині. Станина 1 вібропланетарного змішувача встановлена на віброопорах 20. Змішувач працює наступним чином. При включенні привідного електродвигуна 8, обертовий рух 5 85294 через еластичну муфту 7 передається на привідний вертикальний вал 4 із розміщеними на його кінцях нижніми 5 і верхніми 6 парами дебалансних вантажів, що призводить до виникнення двох взаємно нерухомих обертових відцентрових сил. Під дією цих сил генеруються складні просторові коливання тороподібного корпусу 3, які можна розглядати як суму дво х коливань: поступальних коливань його центру мас по горизонтальній круговій траєкторії та кутови х коливань навколо центру мас. При цьому кожна точка робочої поверхні тороподібного корпуса 3 коливається по траєкторії, яка має форму нахиленого під певним кутом до горизонтальної площини еліпсу. Причому, точки поверхні тороподібного корпуса 3, які лежать на концентричному із віссю вертикального привідного вала 4 колі, здійснюють ці коливання із зсувом фаз одна відносно одної. Такі коливання точок поверхонь тороподібного корпуса 3 можна розглядати як розповсюдження вздовж його кільцевої осі квазіхвилі, яка складаються із біжучих повздовжньої і поперечної квазіхвиль, що зсун уті одна відносно одної на 90°. Причому, хвилеві фронти обох квазіхвиль мають форму площин, яка проходить через вісь вертикального привідного валу 4, а довжина квазіхвиль рівна довжині концентричного із віссю цього валу кола, вздовж якого вона розповсюджується. Такі коливання точок поверхонь тороподібного корпуса 3, призводять до інтенсивного перемішування і вібротранспортування сипучого матеріалу вздовж кільцевої осі тороїда і навколо неї. Напрям вібротранспортування шару сипучого матеріалу не залежить від напрямку обертання вертикального привідного валу 4 і завжди здійснюється у напрямку підрахунку кута розвороту дебалансних вантажів, a від нижньої пари дебалансних вантажів до верхньої за умови, що цей кут не більший a