Основная часть. Горизонтальный вибрационный смеситель представлен на рисунке 1

УДК 67.05

Рысиков М.С Магистрант, Лозовая С.В., проф.

Белгород,БГТУ им. В.Г Шухова

Разбор и анализ вибрационных смесительных устройств

Введение. Вибрационные машины и процессы получили широкое и разнообразное применение в строительстве, производстве строительных материалов и во многих других отраслях. Вибровозбудители общего назначения и глубинные вибровозбудители выпускаются в массовом масштабе. Вибрационные процессы формования железобетонных изделий и изделий из неармированного бетона заняли господствующее положение. Вибрационные грохоты эксплуатируются на множестве строек, карьеров и предприятий. Значительное распространение получили вибрационные машины для уплотнения грунта, дорожных оснований и покрытий. Уплотнение и измельчение, смешение и сепарация, забивка свай и бурение скважин, разгрузка смерзшихся материалов из транспортных средств и разработка мерзлых грунтов, погрузка насыпных материалов и отмывка песка и гравия — это далеко не полный перечень технологических переделов, в которых целенаправленное применение вибрационных машин приносит большую пользу.

Основная часть. Горизонтальный вибрационный смеситель представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. Вибрационный смеситель №1: 1 — рама; 2 — контейнер;

 3 — вал; 4 — вибровозбудитель; 5 — загрузочная горловина; 6 — муфта;

7 — электродвигатель; 8 — разгрузочный люк; 9 — перемешивающие пружины; 10 — пружины; 11 — шарнир; 12 — защелка; 13 — торцевые стенки с подшипниковыми опорами

 

Рисунок 2. Вибрационный смеситель №1. Сечение А-А:

8 — разгрузочный люк; 10 — пружины; 11 — шарнир; 12 — защелка

 

Вибрационный смеситель работает следующим образом. Исходный материал загружаются через горловину 5 в корпус 2. От электродвигателя 7 через упругую муфту 6 вращение передается валу 3. Дебалансное вращение вала приводит к колебательному движению контейнера с валом по круговой эллипсоидальной траектории с высокими ускорениями. За счет этого в контейнере масса сыпучего материала при колебаниях то отрывается от внутренней поверхности корпуса, то контактирует с ней, тем самым увеличивается интенсивность вибрации сыпучего материала. Перемешивающие пружины 9, закрепленные на валу, совершают вращательно-колебательные движения. В результате чего сыпучий материал приводится в состояние виброкипения, которое способствует интенсивной циркуляции и, соответственно, смешиванию компонентов. Готовая смесь из контейнера выпускается через люк 8 [4].

Смешивание сыпучих материалов может производиться и во время их вибротранспортирования по прямым (рисунок 5) [2] или винтовым (рисунке. 4) лоткам значительной протяженности. В этом случае движение груза совпадает с направлением колебаний. Прямые рабочие органы могут работать в режиме прямолинейных гармонических колебаний или плоских эллиптических. Винтовые – под действием комбинации вертикальных возвратно-поступательных движений и крутильных в горизонтальной плоскости, т.е. гармонических возвратно-винтовых, или под действием пространственных эллиптических [4–6]

Вибрационный смеситель №2 представлен на рисунке 3.

 

Рисунок 3. Вибрационный смеситель № 2. Общий вид: 1 — бункер; 2, 3 — отверстия; 4 — желоб; 5 — выгрузочный патрубок; 6 — подвижная заслонка; 7 — дно загрузочного бункера; 8 — цилиндрическая вставка; 9 — лопасть; 10 — неподвижная заслонка

 

Устройство работает следующим образом. Ингредиенты подают сверху в бункер 1, совершающий сложное пространственное движение. Далее ингредиенты скатываются по лопасти 9 к отверстию 3 в стенке бункера под действием направленной вибрации. Наклон лопасти в сторону движения ингредиентов увеличивает скорость вибротранспортирования слоя, а просеивание ингредиентов за счет перфорированных верхних витков лопасти способствует их дополнительному предварительному перемешиванию. При вибродвижении по желобу 4, закрепленному на бункере, ингредиенты также перемешиваются за счет его перфорации, интенсифицируя тем самым смешивание путем возвращения части материала с вышележащих витков на нижележащие.

Вибрационный смеситель №3 представлен на рисунке 4

Рисунок 4 Трубный смеситель СмВТ-0.3

 

На рис. 4 изображен трубный вибрационный смеситель непрерывного действия для сыпучих материалов. В центральной части рабочего органа закреплены два инерционных вибратора, колебания которых вынуждают дисперсную среду циркулировать в его поперечном сечении. Продольное перемещение материала обеспечивается специальными ребрами, установленными внутри трубы, или ее небольшим уклоном в сторону разгрузки. Оптимизации процесса смешивания добиваются с помощью регулировки амплитуды, частоты и формы колебаний. В некоторых случаях рабочая камера таких смесителей представляет собой длинный желоб обычно U-образного поперечного сечения.

Вибрационный смеситель №4 представлен на рисунке 5.

Рисунок. 4. Лотковый вибрационный смеситель: 1 и 2 – основной и дополнительный рабочие органы; 3 – бункеры с ингредиентами;

4 – эксцентриковый вибропривод; 5 – упругие элементы; 6 – рама

Вывод: Про анализировав выше перечисленные вибрационные смесительные устройства. Мы пришли к выводу, что в основном всё оборудование, имеющее вибропривод имеют однотипные недостатки такие как:

− Сложность конструкции;

− Высокая металлоёмкость всего агрегата, которая предопределяется большой колеблющей массой

− Большие габаритные размеры

− Ограниченное перемещение материала в помольной камере

− Ограниченное перемещение материала в камере

− Низкая эффективность измельчения

− Необходимость применения массивного бетоннго фундамента

− Особые требование к конструкции в отношении надёжности оборудования

− Возможна разбалансировка конструкции

Список используемых источников:

1. Проблемы смешения сыпучих материалов / Ю.И. Макаров // Журнал всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. -1988. - № 4. -Т. 33. С. 384-389.

2. Гучева, Н. В. Вибрационный смеситель сухих ингредиентов комбикормов / Н. В. Гучева, В. Д. Ильченко, Е. В. Ревякин //Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения: матлы международ. науч.-практ. конф. 4-5 марта 2010г. в рамках 13-й междунар. агропромышленной выставки «Интерагромаш-2010». — Ростов-на-Дону, 2010. — С. 156–158.

3. Вибрационный смеситель: патент 105196 Рос. Федерация: B01F11/00 / В. Д. Ильченко, Е. В. Ревякин, Н. В. Гучева. — № 2010148266/05; заявл. 25.11.2010; опубл. 10.06.2011. — 3 с.

4. Вибрационный смеситель сыпучих материалов: патент 2305591 Рос. Федерация: B01F11/00 / С. А. Букрин, В. Н. Николаев, Н. С. Сергеев — № 2000131736/09; заявл. 03.04.2006; опубл. 10.09.2007. — 3 с. 5. Вибрационный

5. Вибрационный смеситель: патент 2286203 Рос. Федерация: B01F11/00 / А. Б. Шушпанников, Г. Е. Иванец, А. Г. Золин, В. Н. Чистюхин, Е. В. Капранков. — № 2005114076; заявл. 11.05.05; опубл. 27.10.06. — 4 с. 6. Вибрационный смеситель: патент 2166360 Рос.

6. Вареных, Н.М. Химико-технологические агрегаты смешивания дисперсных материалов / Н.М. Вареных и др. СПб.: Изд-во С-Петербургского ун-та, 2001. -340 с.