Лопать бетонозмішувача

Реферат: Лопать бетонозмішувача виконана комбінованою і містить металеву пластину, завулканізовану у зносостійкому шарі еластичного матеріалу, яка забезпечена наскрізним отвором для болтового кріплення, причому лопать має форму половини зрізаної піраміди, металева пластина виконана однієї товщини по всій своїй довжині і повністю чи частково занурена в еластичний матеріал. UA 110452 U (12) UA 110452 U UA 110452 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до конструктивних елементів пристроїв для приготування сумішей, що застосовуються в промисловості будівельних матеріалів. Для будь-якої технології приготування бетонних сумішей змішування є безумовно найбільш важливим етапом у кожному конкретному процесі, оскільки безпосередньо визначає якість майбутнього бетону. На сьогодні відомі різноманітні однокомпонентні та комбіновані лопаті для бетонозмішувачів, які виконані цілісними та розбірними. Відома металева лопать бетономішалки, яка виконана з ребристою робочою поверхнею, ребра якої паралельні і нахилені до робочої грані лопаті. У процесі перемішування між ребрами затримується робоча суміш, яка захищає лопать від зношування (АС на винахід № 208502, МПК В28С, опубл. 29.12.1967 p.). Відома лопать змішувача, що містить пластину з хвостовиком і литу зносостійку комбіновану П-подібну накладку, що складається зі зносостійкої частини і металевої планки з буртиками і виступами, які з'єднані між собою зварними швами. Як зносостійкий матеріал використовують білий хромистий чавун. (АС на винахід № 1204384, МПК В28С5/12,опубл. 15.01.1986 р.) Недоліком таких лопатей є те, що їх жорстка конструкція приводить до заклинювання лопатей і їх поломки при попаданні в зазор між лопаттю і днищем крупногабаритних частинок матеріалу при їх круговому рухові щодо валу і плоского днища. Крім того, чавун - крихкий матеріал, в результаті чого виникає небезпека проникнення частинок чавуну у бетонну суміш і пониження цим її якості. Відома лопать змішувача, що містить металевий корпус з комірками з циліндричною внутрішньою поверхнею і вставки із зносостійкої кераміки з циліндричними виступами (АС на винахід № 1805048, МПК В28С 5/12, опубл. 30.03.1993). Недоліком такої лопаті є те, що кераміка - крихкий матеріал і, як і чавун, може потрапити у бетонну суміш і понизити цим її якість. Крім того, відсутність з'єднання як такого між елементами лопаті (елементи просто вставляються одне в одне як конструктор) впливає на надійність роботи пристрою. При дуже високих окружних швидкостях робочого органу змішувача через високий рівень відцентрових сил може відбуватися сильна витяжка засобів кріплення аж до їх виходу з ладу. Відома лопать змішувача, що містить основу і знімний зношувальний елемент, які кріпляться болтами чи вставними різьбовими втулками і перекриваються в поздовжньому напрямку основи на щонайменше 30 % її довжини і утворюють на цій ділянці різні зони поперечного перерізу лопаті. У переважному варіанті поперечний переріз зношувального елементу звужується до передньої кромки. Крім того, у переважному варіанті зношувальний елемент містить декілька частин, наприклад, передню кромку і кінцеву ділянку чи наконечник лопаті, що встановлюються в основу лопаті окремо. Кріплення лопаті болтами (патент на винахід RU2392043, МПК B01F 15/00 (2006.01), B01F 7/00 (2006.01), опубл. 20.06.2010 р.). Недоліком такої лопаті є те, що всі її елементи мають велику масу, що збільшує витрати енергії при роботі з такими лопатями. Крім того, в процесі перемішування утворюються численні місця концентрації напружень в місці сполучення основи і знімної частини лопаті і в зонах стику окремих ділянок зношувального елементу внаслідок постійних ударних навантажень від матеріалу, що перемішується. В результаті чого на кінці лопаті може утворитися тріщина, в якій будуть застрявати дрібні частинки матеріалу, Відомий пристрій для отримання сумішей цементу з іншими матеріалами, що містить контейнер з днищем і встановлений всередині нього вертикальний вал з лопатями, які з'єднані за допомогою кронштейну, при цьому кожна з лопатей виконані комбінованими і містять жорстку несучу пластину, яка з'єднана з кронштейном, і шар еластичного матеріалу, який нанесений на металеву пластину "внахлест" (внапусток), тобто робочі кромки еластичного матеріалу виступають за межі зовнішнього контуру несучої пластини (патент на корисну модель RU83215, МПК В28С 5/12 (2006.01), опубл. 27.05.2009). Недоліком такої лопаті є незрозуміле кріплення гумової пластини. Винахідники не вказують, яким саме чином еластомерний матеріал "нанесений" на металеву пластину, а лише акцентують увагу на нанесенні "внахлест". Еластомерний матеріал виступає за межі металевої пластини рівномірною кромкою по трьох зовнішніх сторонах металевої пластини, що не відповідає особливостям зношування еластомерного матеріалу лопаті у зоні максимального зносу та бокових поверхонь лопаті. Як результат лопать зношується нерівномірно і потребує частої заміни. За найближчий аналог прийнятий змішувальний елемент прямокутної форми, що містить металеву основу, виконану у формі лопаті весла та кожух з гуми або гумоподібного матеріалу. При цьому резиновий кожух забезпечений рівномірно навколо металевої основи у зоні веретена весла і пов'язаний з ним хімічними зв'язками при вулканізації. Як резиноподібний матеріал 1 UA 110452 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 використано натуральний каучук, синтетичний каучук і пластмаси. Крім того, змішувальний елемент забезпечений отворами для болтового з'єднання (патент на винахід NL7502240, МПК B01F 7/00, B01F 7/18, опубл. 27.08.1976 р.) Недоліком найближчого аналога є її недостатня жорсткість і недостатня товщина гуми в зоні максимального зносу, що знижує ефективність перемішування в'язкого розчину бетону, зменшує продуктивність змішувача. Конструкція такої лопаті не відповідає особливостям зношування еластомерного матеріалу у зоні максимального зносу. Як результат лопать зношується нерівномірно і потребує частої заміни. В основу корисної моделі поставлене завдання зниження енергоємності та підвищення продуктивності змішувача бетону за рахунок забезпечення оптимальних характеристик форми та конструкції лопаті бетонозмішувача. Поставлена задача вирішується тим, що лопать бетонозмішувача, яка виконана комбінованою і містить металеву пластину, завулканізовану у зносостійкому шарі еластичного матеріалу, яка забезпечена наскрізним отвором для болтового кріплення, у якій, згідно з корисною моделлю, лопать має форму половини зрізаної піраміди, металева пластина виконана однієї товщини по всій своїй довжині і повністю чи частково занурена в еластичний матеріал. Форма зрізаної піраміди дозволяє зменшити опір переміщенню лопаті в масі матеріалу і прискорити процес змішування за рахунок забезпечення умов для ковзання маси матеріалу по похилій поверхні лопаті і її підйому вгору із днища ємності. Виконання нижньої основи лопаті більшою відносно верхньої підвищує її зносостійкість і термін експлуатації. Виконання металевої пластини однієї товщини по всій її довжині забезпечує оптимальну жорсткість лопаті. За рахунок збільшення площі контакту еластичний матеріал - металева пластина забезпечується надійне з'єднання при вулканізації та стійкість при довготривалій роботі. В залежності від технологічних параметрів бетонозмішувача і необхідної жорсткості лопаті відносно цих параметрів, металева пластина може бути повністю чи частково занурена в еластичний матеріал. Еластична частина виконана зі зносостійкої гуми і виступає за краї металевої пластини. Це дозволяє збільшити площу лопаті в зоні максимального зносу, за рахунок чого збільшується термін експлуатації лопаті. Крім того, гума захищає металеву пластину від корозії і руйнування, так як є стійкою до дії лужного середовища розчину цементу і має більш високу зносостійкість в гідроабразивному середовищі. У переважному варіанті співвідношення висоти і ширини лопаті становить 1:0.5-0.8. Зовнішня поверхня зрізаної піраміди є робочою поверхнею лопаті та включає нижню робочу поверхню, бокові та поздовжні робочі поверхні. У переважному варіанті кут нахилу поздовжньої робочої поверхні до нижньої основи лопаті становить 55-85°, а кут нахилу бокової робочої поверхні до нижньої основи лопаті становить 60-85°. Практичними випробуваннями встановлено, що такі діапазони значень конструктивних параметрів лопаті є найоптимальніший для забезпечення умов для ковзання маси матеріалу по похилій поверхні лопаті і її підйому вгору із днища ємності та зменшення опору руху лопаті в масі бетону. У переважному варіанті наскрізний отвір для болтового кріплення виконаний з різними діаметрами у зоні еластичного матеріалу та у зоні металевої пластини і зокрема у зоні еластичного матеріалу виконаний під кутом 3-10°. Це дозволяє забезпечити спрощення заміни лопаті та захистити головки болтів від зносу. Конструкція лопаті змішувача бетону, що заявляється, ілюструється кресленнями, на яких: Фіг. 1 - лопать бетономішалки (тривимірне зображення); Фіг. 2, 3 - конструкція лопаті бетономішалки. Лопать (1) складається з металевої пластини (2) і еластичною частини (3) виконаної зі зносостійкої гуми. Металева пластина (2) повністю занурена в гуму для захисту її від зносу і корозії. У металевій пластині (2) є пази (4) для забезпечення болтового з'єднання. Лопать виконана у формі зрізаної піраміди зі співвідношенням в поперечному перерізі Η:А як 1:0,7, де Η - висота, А - ширина нижньої основи, що обрано з діапазону Η:А 1:0,5-0,8. Таке співвідношення збільшує ширину основи лопаті і зменшує швидкість її зносу, збільшує термін експлуатації лопаті до її заміни. Для зменшення опору переміщення лопаті у в'язкій масі бетонної суміші поздовжня робоча поверхня лопаті розташована відносно нижньої основи під кутом α=60°, що обрано з діапазону α=55-85°, а бокова робоча поверхня лопаті розташована під кутом до нижньої основи β=80°, що вибрано з діапазону β=60-85°. Для болтового кріплення лопаті до кронштейну в металевій пластині виконані пази (4), а еластичний масив гуми забезпечений пазами (5). На кресленнях зображено лопать, що кріпиться двома болтами до кронштейну, але 2 UA 110452 U 5 10 15 20 25 30 35 наведений приклад ніяк не обмежує можливість забезпечення кріплення лопаті будь-якою іншою кількістю болтів чи будь-яких інших закріплювальних елементів. Наскрізний отвір для болтового з'єднання у зоні еластичного матеріалу виконаний під кутом γ=6°, що вибрано з діапазону γ=3-10° і забезпечує спрощення заміни лопаті та захист головок болтів від зносу. Лопаті, що заявляються, можуть бути використані зокрема у відомих пристроях для отримання бетону шляхом змішування цементу з іншими матеріалами, що містять ємності з плоским дном і розвантажувальним отвором в ньому, в центрі чи в об'ємі яких обертається вертикальний вал до якого, за допомогою кронштейнів, кріпляться лопаті. Загалом використання в конструкції лопаті гуми приводить до зменшення її ваги і зниження опору переміщенню лопаті в масі бетонної суміші, що зменшує витрати електроенергії. Завдяки високим показникам зносостійкості використання лопатей, що заявляються, дозволяють збільшити міжремонтний період роботи змішувача, скоротити кількість зупинок для заміни лопатей і підвищити продуктивність змішувача в цілому. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Лопать бетонозмішувача, яка виконана комбінованою і містить металеву пластину, завулканізовану у зносостійкому шарі еластичного матеріалу, яка забезпечена наскрізним отвором для болтового кріплення, яка відрізняється тим, що лопать має форму половини зрізаної піраміди, металева пластина виконана однієї товщини по всій своїй довжині і повністю чи частково занурена в еластичний матеріал. 2. Лопать бетонозмішувача за п. 1, яка відрізняється тим, що співвідношення висоти і ширини лопаті становить 1:0,5-0,8. 3. Лопать бетонозмішувача за п. 1, яка відрізняється тим, що еластична частина виступає за краї металевої пластини. 4. Лопать бетонозмішувача за п. 1, яка відрізняється тим, що зовнішня поверхня зрізаної піраміди є робочою поверхнею лопаті. 5. Лопать бетонозмішувача за п. 4, яка відрізняється тим, що кут нахилу поздовжньої робочої поверхні до нижньої основи лопаті становить 55-85°. 6. Лопать бетонозмішувача за п. 4, яка відрізняється тим, що кут нахилу бокової робочої поверхні до нижньої основи лопаті становить 60-85°. 7. Лопать бетонозмішувача за п. 1, яка відрізняється тим, що наскрізний отвір для болтового кріплення виконаний з різними діаметрами у зоні еластичного матеріалу та у зоні металевої пластини. 8. Лопать бетонозмішувача за п. 7, яка відрізняється тим, що наскрізний отвір для болтового з'єднання у зоні еластичного матеріалу виконаний під кутом 3-10°. 3 UA 110452 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4