Результат интеллектуальной деятельности: МАЛОГАБАРИТНАЯ МЕЛЬНИЦА

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов и может найти применение в строительной, химической и металлургической промышленности, а также в сельскохозяйственном производстве.

Известна вибрационная мельница, содержащая упруго установленный корпус с вибратором («Оборудование заводов лакокрасочной промышленности». Л.: Издательство «Химия», Ленинградское отделение, 1968 г., стр. 371).

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность измельчения и ограниченные технологические возможности в виду недостаточной интенсивностью смешивания.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является вибрационная мельница (патент РФ №2350391, МКИ В02С 17/02, опубл. 27.03.2009, бюл. №9), содержащая упруго установленный на основании корпус с вибратором, установленный вертикально.

Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, обусловленные круговой формой траектории колебаний корпуса и недостаточной производительность измельчения, сложностью изготовления.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, изменение формы траектории колебаний корпуса с круговой на вертикальный эллипс, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (Е_п) в 1.3.-1.5 раза путем монтажа вибратора под платформой корпуса горизонтально, установки корпуса на платформе наклонно под углом к горизонту в сторону загрузки-выгрузки и изготовления корпуса с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри корпуса, и однонаправленных многозаходных винтовых линий.

Техническое решение достигается тем, что в вибрационной мельнице, содержащей упруго установленный на основании корпус с вибратором, корпус установлен на платформе с наклоном α под углом к горизонту в сторону загрузки-выгрузки с вибратором, смонтированным под платформой горизонтально, обеспечивающим изменение формы траектории колебаний корпуса с круговой на вертикальный эллипс, и изготовлен в виде тора с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри корпуса, при этом корпус смонтирован из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, изготовленного из полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами в виде линий сгиба, расположенными на полосе на равных расстояниях друг от друга и параллельно друг другу, при этом полоса свернута в кольцо, по периметру которого размещены карманы криволинейной формы, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелого корпуса с образованием по наружной и внутренней поверхности направленных в одну сторону под острым углом к оси корпуса винтовых линий и винтовых внутренних поверхностей в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри корпуса, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и по размерам, при этом расстояния между линиями сгиба равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренних поверхностей.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой малогабаритной мельницы.

Новизна обусловлена тем, что изменена форма траектории колебаний корпуса с круговой на вертикальный эллипс, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (Е_п) в 1.3.-1.5 раза и повышает производительность путем монтажа вибратора горизонтально под платформой с корпусом.

Новизна усматривается том, что корпус установлен на платформе наклоненно под углом к горизонту в сторону загрузки-выгрузки, что повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что корпус выполнен в виде тора с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри корпуса, и однонаправленных многозаходных винтовых линий, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия измельчаемых материалов, но и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что корпус выполнен в виде тора с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия измельчаемых материалов, но и расширение технологических возможностей.

Новизна предложения заключается в том, что по внутренней поверхности корпуса образованы криволинейные поверхности, которые по периметру могут быть различными не только по форме, но и по размерам, что обеспечивает изменение направления движения измельчаемых материалов, в результате повышается производительность и расширяются технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что секции, из которых собран корпус, по периметру смонтированы из полос с размеченными на них четырехугольниками, разными по площади и размерам, поэтому интенсивность и эффективность измельчения возрастает, расширяются технологические возможности.

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 потоков измельчаемых материалов в каждом сечение корпуса, а значит, повышение производительности и расширение технологических возможностей.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что четырехугольники полос, из которых смонтированы секции, разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии корпуса, поэтому степень сжатия измельчаемых материалов возрастает, процесс измельчения материалов интенсифицируется.

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

Новизна обусловлена тем, что секции, из которых собран корпус, по периметру смонтированы из полос с размеченными на них четырехугольниками, разными по площади и размерам, поэтому интенсивность и эффективность измельчаемых материалов возрастает, расширяются технологические возможности.

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

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображена малогабаритная мельница, общий вид с наложенным разрезом корпуса по Α-A на фиг. 2; на фиг. 2 - корпус, вид сверху; на фиг. 3 - разрез Α-A корпуса на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез по В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - ¼ часть корпуса малогабаритной мельницы, вид сверху; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг. 6; на фиг. 8 - полоса с размеченными прямыми линиями сгиба и линиями обрезки кромок четырехугольника; на фиг. 9 - полоса после обрезки кромок четырехугольников; на фиг. 10 - полоса после обрезки кромок четырехугольников, согнутая по прямым линиям сгиба; фиг. 11 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в кольцо в виде кругового сектора-секции.

Малогабаритная мельница (фиг. 1, фиг. 2) содержит тороидальный корпус 1, установленный на платформе 2, снабженной вибратором 3 и смонтированной посредством пружин 4 на основании 5. Корпус 1 установлен на платформе 2 с наклоном под углом α к горизонту в сторону загрузочного окна квадратной формы 6 со стороной квадрата a×a и разгрузочного окна 7 в виде окружности диаметром D (фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4), загрузочное и разгрузочное приспособления на чертежах не показаны. Внутри корпуса 1 между загрузочным окном 6 и разгрузочным окном 7 смонтирована перегородка 8. Вибратор 3 смонтирован под платформой 2 горизонтально и поэтому обеспечивает изменение формы траектории колебаний корпуса 1 с круговой, как в прототипе, на вертикальный эллипс.

Корпус 1 (фиг. 6, фиг. 7) выполнен в виде тора (кругового кольца) с криволинейной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру и может быть изготовлен из секций 9 (одна из секций на фиг. 6 выделена сплошными утолщенными линиями), соединенных между собой известными методами, например сваркой, клейкой и т.п., с образованием по наружному и внутреннему периметру корпуса 1 винтовых линий и винтовых поверхностей криволинейной формы в виде внутренних карманов полукруглой формы 10, 11, 12, 13, 14, 15 (фиг. 7).

Каждая из секций 9 изготовлена в виде кругового сектора (фиг. 6, фиг. 7) и смонтирована из полосы 16 (фиг. 8), на которой размечены прямоугольники 17 и линии сгиба 18, размещенные на равных расстояниях друг от друга, равных длине развертки периметра криволинейных карманов, например для карманов 10, 11, 12, 13, 14, 15 на расстояниях L и под углом β к кромкам полосы 16.

На полосе 16 размечены также линии обрезки 19 кромок полосы 16, показанных на фиг. 8 штрихпунктирной линией с двумя точками. После разметки по линии обрезки кромок 19 участки полосы 16 (на фиг. 8 эти участки полосы 16 заштрихованы) отрезаются, и полоса 16 приобретает вид, показанный на фиг. 9, у которой линии сгиба полосы 18 разные по длине L₁ L₂, L₃, L₄, L₅, L₆ с образованием при этом разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами - линиями сгиба 18, параллельными друг другу. Полоса 16 (фиг. 9) после обрезки кромок прямоугольников 17 по линии обрезки 19 сгибается по прямым линиям, размещенным под углом β к кромкам полосы 16, с образованием криволинейных поверхностей 20 (фиг. 10) с кромками 21 и 22 и затем сворачивается в кольцо 23 (фиг. 11) с криволинейной внутренней поверхностью в виде карманов. Кромки 21 и 22 полосы 16 после сворачивания в кольцо 23 соединяются известными методами, например сваркой, пайкой и т.д., с образованием секции 9 в виде кругового сектора.

Таким образом, корпус 1 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3), изготовлен в виде тора в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями с винтовыми канавками внутри корпуса 1 в виде карманов криволинейной формы под углом к продольной оси корпуса 1.

Корпус 1 (фиг. 2, фиг. 3) в виде тора с криволинейной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру с образованием по его внутренней поверхностей карманов криволинейной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий может быть изготовлен и иными способами.

Малогабаритная мельница работает следующим образом.

Возмущающая сила вибратора 3 через стенки корпуса 1 передается частицам измельчаемых материалов, находящимся внутри корпуса 1 и поступающим внутрь корпуса 1 непрерывным потоком через загрузочное приспособление (на чертеже не показано) и квадратное загрузочное окно 6. Частицы измельчаемых материалов совершают вращательное движение по вертикальным эллиптическим траекториям, при котором и происходит процесс измельчения. При этом частицы измельчаемых материалов не только интенсивно взаимодействуют друг с другом, но и под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскости, перпендикулярной проходному сечению корпуса 1. Так как по длине корпуса 1 размеры поперечного сечения, форма и расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц измельчаемых материалов, которые при этом взаимодействуют с карманами криволинейной формы внутренних стенок корпуса 1, т.е. имеет место повышение интенсивности измельчения. Наличие винтовых поверхностей и винтовых линий по периметру корпуса 1 способствует не только усложнению траекторий движения частиц измельчаемых материалов, но и перемещению по проходному сечению корпуса 1 в сторону выгрузки - разгрузочному окну 7 круглой формы. При движении частиц измельчаемых материалов по проходному сечению корпуса 1 из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разряжения в каждом сечение корпуса 1 по всему его объему, что тоже интенсифицирует процесс измельчения материалов и расширяет технологические возможности. Измельченный материал через разгрузочное окно 7 выводятся с помощью разгрузочного приспособления (на чертежах не показано) за пределы малогабаритной мельницы.

Технико-экономические преимущества возникают за счет изменения формы траектории колебаний корпуса с круговой на вертикальный эллипс, что обеспечивает увеличение удельной плотности полной кинетической энергии (Е_п) в 1.3.-1.5 раза и повышает производительность, путем монтажа вибратора горизонтально под платформой с корпусом, а также за счет того, что корпус установлен на платформе с наклоном под углом α к горизонту в сторону загрузки-выгрузки, что повышает производительность и расширяет технологические возможности. Технико-экономические преимущества возникают также за счет выполнения корпуса в виде тора, с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей криволинейной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий, которые тоже обеспечивают изменение направления движения потоков частиц измельчаемых материалов и расширение технологических возможностей.