Результат интеллектуальной деятельности: ВИБРАЦИОННЫЙ БЕТОНОСМЕСИТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей.

Известен бетоносмеситель (а.с. №11999622, кл. В28С 5/14, 1982) содержащий корпус с загрузочным и выгрузочным отверстиями и с рабочим перемешивающим органом, продольно в нем расположенным и снабженным вибролотком под выгрузочным отверстием.

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность взаимодействия компонентов растворов и бетонных смесей, ограниченные технологические возможности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является вибрационный бетоносмеситель (решение о выдаче патента на изобретение по заявке №2009111958/03 (016241) от 01.03.2010 г.) содержащий упруго установленный на основании снабженный приводом корпус, выполненный в виде соединенных между собой элементов с образованием многогранной наружной и внутренней поверхностей, смонтированный по периметру из поочередно соединенных двух прямоугольников и двух параллелограммов с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно предыдущего на угол 180°.

Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, большие габариты по длине.

Техническим решение является расширение технологических возможностей, сокращение габаритов.

Техническое решение достигается тем, что в вибрационном бетоносмесителе, содержащем упруго установленный на основании снабженный приводом корпус, корпус выполнен спиральной формы с многогранной винтовой поверхностью по ее внутреннему и наружному периметру и изготовлен из секций, смонтированных из двух подсекций, изготовленных из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям сгиба, размещенным под углом к кромкам полос, и свернутых в кольцо с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних, равнобедренных и разносторонних треугольников, причем стороны треугольников отличаются друг от друга на одну и ту же линейную величину, кратную целому числу Δ, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника своими самыми большими сторонами размещены два одинаковых разносторонних треугольника, стороны которых меньше стороны большого равностороннего треугольника на одну и ту же линейную величину Δ, кратную целому числу, и к средней стороне одного из которых с одной стороны полосы прикреплен меньший равносторонний треугольник, все стороны которого меньше стороне самого большого равностороннего треугольника на одну и ту же линейную величину Δ, кратную двум, причем ко второй стороне меньшего равностороннего треугольника прикреплен своим основанием равнобедренный треугольник, боковые стороны которого меньше его основания на линейную величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на линейную величину, кратную трем Δ, и к боковой стороне которого прикреплен равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 4Δ, при этом с противоположной стороны полосы к второму разностороннему треугольнику к средней стороне прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 3Δ, и к основанию которого прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого равностороннего треугольника на величину 4Δ, после сгиба полосы по линиям сгиба в кольцо концы полос, линейная величина которых меньше на 4Δ стороны самого большого равностороннего треугольника, соединяют с образованием подсекций, у которых с одной стороны образовано отверстие в виде квадрата, сторона которого меньше стороны самого большого равностороннего треугольника полосы на величину 3Δ, а с другой стороны образовано отверстие в виде равнобедренной трапеции, большое основание которой равно стороне самого большого равностороннего треугольника, а малое основание меньше большого основания на величину 3Δ, а боковые стороны меньше большого основания на величину 2Δ, причем подсекции соединяют друг с другом отверстиями в виде трапеций с образованием секций с входными и выходными отверстиями в виде квадратов, стороны которых равны друг другу, и эти отверстия расположены под углом, величина которого определяет спиральную форму рабочей камеры, при этом секции соединяют в рабочую камеру с поворотом относительно друг друга поочередно, попеременно поворачивают на 90° каждую последующую секцию относительно предыдущей по часовой стрелке, а затем следующую секцию присоединяют с поворотом в обратном направлении тоже на 90°.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено технического решения, аналогичного заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого вибрационного бетоносмесителя.

Новизна обусловлена тем, что корпус выполнен спиральной формы и по его наружному и внутреннему периметру образованы многозаходные винтовые поверхности и многозаходные винтовые линии, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия компонентов растворов и бетонов, но и расширение технологических возможностей.

Новизна предложения заключается также в том, что по всему периметру корпуса проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременное сжатие и расширение компонентов растворов и бетонов в каждом сечение корпуса, а значит, повышение производительности, эффективности приготовления растворов и бетонов, расширение технологических возможностей.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что треугольники полос, из которых смонтированы подсекции корпуса, разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии корпуса, поэтому степень сжатия компонентов масс растворов и бетонов возрастает, процесс приготовления растворов и бетонов ускоряется, расширяются технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что корпус изготовлен из секций, стенки которых разнонаклонны не только друг к другу, но и к направлению вращательного движения частиц компонентов растворов и бетонов, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению корпуса, что усложняет траектории их движения, увеличивает интенсивность их взаимодействия и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что изготовление корпуса спиральной формы с многогранными элементами различной формы и различных размеров по периметру, расположенными по винтовым поверхностям и спиральным ломанным винтовым линиям, обеспечивает интенсификацию процесса приготовления растворов и бетонов, увеличивает энергоемкость и частоту их взаимодействия, обеспечивая непрерывность потока приготовления растворов и бетонов при их движении от загрузки к выгрузке.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вибрационный бетоносмеситель, общий вид; на фиг.2 - корпус, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - одна из секций, из которых смонтирован корпус, вид сверху; на фиг.5 - одна из секций, из которых смонтирован корпус, вид по стрелке Б на фиг.4; на фиг.6 - одна из подсекций секции корпуса, аксонометрическая проекция; на фиг.7 - вторая подсекция секции корпуса, аксонометрическая проекция; на фиг.8 - полоса с размеченными прямыми линиями; на фиг.9 - схема сборки секции из подсекций; фиг.10 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.11 - сечение В-В на фиг.2; на фиг.12 - сечение Г-Г на фиг.2; на фиг 13 - сечение Д-Д на фиг.2; на фиг.14 - сечение Е-Е на фиг.2. фиг.15 - технологическая схема непрерывного приготовления раствора или бетона, наглядное изображение.

Вибрационный бетоносмеситель (фиг.1) состоит из станины 1, на которой с помощью пружин 2 упруго закреплен и снабжен вибратором 3 корпус 4. Загрузочные и разгрузочные приспособления на фиг.1 не показаны.

Корпус 4 (фиг.2, фиг.3) выполнен спиральной формы с многогранной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру и изготовлен из секций 5 (одна из секций на фиг.2 выделена сплошными утолщенными линиями), соединенным между собой известными методами, например сваркой, клейкой и т.п. Каждая из секций 5 изготовлена в виде кругового сектора (фиг.4, фиг.5, фиг.6, фиг.7) из подсекций 6 и 7. Подсекции 6 и 7 изготовлены из полос М (фиг.8), согнутых в одну сторону по прямым линиям А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, размещенным под углом к боковым кромкам полосы М, с образованием разных по размерам равносторонних треугольников 8 и 9, при этом стороны треугольника 8 меньше стороны треугольника 9 на величину 2Δ, равнобедренных треугольников 10, 11, 12, 13 и двух одинаковых разносторонних треугольников 14 и 15. Все стороны этих треугольников отличаются друг от друга на одну и ту же линейную величину, кратную целому числу Δ. При этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника 9 своими самыми большими сторонами (стороной Г треугольника 14 и стороной Д треугольника 15) размещены два одинаковых разносторонних треугольника 14 и 15. Стороны, по которым присоединены треугольники 14 и 15 к треугольнику 9, показаны на фиг.8 двойными линиями. Средние по размерам стороны разносторонних треугольников 14 и 15 (сторона в треугольника 14 и сторона Е треугольника 15) меньше сторон большого равностороннего треугольника 9 на величину 2Δ. Самые маленькие стороны разносторонних треугольников 14 и 15 меньше средних их сторон В и Е на величину (Δ) и равны величине (L). Эти стороны (L) показаны на фиг.8. К средней стороне В разностороннего треугольника 14 прикреплен равносторонний треугольник 8, все стороны которого равны средней стороне В треугольника 14. К стороне Б треугольника 8 прикреплен своим основанием равнобедренный треугольник 11, боковые стороны которого меньше его основания на величину Δ и соответственно меньше стороны самого большого треугольника 9 на величину 3Δ. К стороне треугольника 11 прикреплен своей боковой стороной А равнобедренный треугольник 10, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше сторон самого большого равностороннего треугольника 9 на величину 4Δ. С противоположной стороны полосы М к средней стороне Е треугольника 15 прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник 12, основание которого меньше его боковой стороне на величину Δ и соответственно меньше стороны треугольника 9 на величину 3Δ. К стороне Ж - основанию треугольника 12, прикреплен своей боковой стороной равнобедренный треугольник 13, основание которого меньше его боковой стороны на величину Δ и соответственно меньше сторон самого большого равностороннего треугольника 9 на величину 4Δ.

После сгиба полосы М по линиям А, Б, В, Г, Д, Е, Ж в кольцо в одну сторону концы полосы М по линиям К (на фиг.6 и 7 показаны тройной линией) соединяют, например, сваркой с образованием подсекций 6 и 7 (фиг.6 и фиг.7), у которых с одной стороны образовано отверстие в виде квадрата со стороной, равной L, длина которой меньше стороны самого большого равностороннего треугольника 9 полосы М на величину 3Δ, а с другой стороны образовано отверстие в виде равнобедренной трапеции, большое основание которой равно стороне самого большого равностороннего треугольника 9, малое основание меньше большого основания трапеции на величину 3Δ, а боковые стороны меньше большого основания на 2Δ.

Подсекции 6 и 7 соединяют отверстиями в виде трапеций (фиг.9) с образованием секции 5, например, сваркой. Таким образом, секция 5 (фиг.4, фиг.5) снабжена входным квадратным отверстием Р и выходным квадратным отверстием С, причем стороны квадратных входных и выходных отверстий Р и С секции 5 равны друг другу. При этом квадратные отверстия Р и С секции 5 расположены друг к другу под углом α, величина которого обеспечивает спиральную форму корпуса 4.

При монтаже секций 5 в корпус 4 их соединяют квадратными отверстиями, при этом поочередно поворачивают их на 90° каждую последующую секцию относительно предыдущей по часовой стрелке, а затем следующую секцию присоединяют с поворотом в обратном направлении тоже на 90°.

На наружной и внутренней поверхности спирального корпуса 4 образованы взаимонаправленные ломаные винтовые линии, например, как показано на фиг.2 утолщенной линией одна из восьми ломанных винтовых линий: 16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29-30-31-32-33-34-35-36-37-38-39-40-41-42-43 и т.д. На фиг.2 невидимые участки ломанной винтовой линии показаны двойной штриховой линией, а вершины их взяты в круглые скобки.

В результате по внутренней и наружной поверхностям спиральной формы корпуса 4 образованы винтовые поверхности с различными по форме и площади сечениями, а сам корпус 4 спиральной формы имеет проходное сечение, которое меняется по всей длине корпуса как по площади, так и по размерам и по форме (фиг.11, фиг.12, фиг.13, фиг.14, фиг.15).

Таким образом, корпус 4 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру корпуса 4 и с переменным проходным сечением, обеспечивающим поджатие компонентов растворов и бетонов.

Корпус 4 (фиг.2, фиг.3) спиральной формы с многогранной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру с образованием по его наружной и внутренней поверхностям многозаходных винтовых поверхностей и однонаправленных многозаходных винтовых линий может быть изготовлен и иным способом.

Вибрационный бетоносмеситель работает следующим образом.

Возмущающая сила вибратора 3 через стенки корпуса 4 передается частицам компонентов растворов или бетона, находящимся внутри корпуса 4. Частицы компонентов растворов или бетонов совершают сложное движение, при котором и происходит процесс затворения, приготовления растворов или бетона. Частицы компонентов растворов или бетона интенсивно взаимодействуют друг с другом и под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению корпуса 4. Так как по длине корпуса 4 размеры поперечного сечения, форма и расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц компонентов растворов или бетонов, т.е имеет место повышение интенсивности приготовления растворов или бетона. Наличие винтовых поверхностей и винтовых линий по периметру корпуса 4 способствует не только усложнению траекторий движения частиц компонентов растворов или бетона, но и их перемещению по проходному сечению корпуса 4 от загрузки (фиг.15) к выгрузке. При движении по проходному сечению корпуса 4 частиц растворов или бетона из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разрежения в каждом сечение корпуса 4 по всему ее объему, что тоже интенсифицирует процесс приготовления растворов или бетона и расширяет технологические возможности.

Технико-экономические преимущества возникают за счет выполнения корпуса вибрационного бетоносмесителя спиральной формы с многократным изменением проходного сечения по форме и размерам по всей его длине и с образованием по ее наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей и однонаправленных многозаходных винтовых линий, которые и обеспечивают изменение направления движения потоков частиц компонентов растворов или бетона и расширение технологических возможностей.