Результат интеллектуальной деятельности: Бетоносмеситель непрерывного действия

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей.

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

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

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является вибрационный бетоносмеситель (патент РФ №2398678, кл. B28C 5/20, 2010 г.), содержащий размещенный на станине посредством введенной в устройстве платформе с пневмобаллонами и снабженный приводом пустотелый корпус собранный из секций, загрузочное и разгрузочное приспособления.

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность взаимодействия компонентов растворов или бетонных смесей, большие габариты по длине, ограниченные технологические возможности.

Техническим результатом является расширение технологических возможностей, сокращение габаритов по длине, увеличение интенсивности взаимодействия компонентов растворов или бетонных смесей.

Технический результат достигается тем, что в бетоносмесителе, содержащем упруго установленный на основании пустотелый корпус, загрузочное и разгрузочное приспособления, корпус выполнен в виде установленного наклонно под острым углом α относительно горизонтальной оси корпуса цилиндра с плоскими торцевыми стенками эллиптической формы, параллельными друг другу, размещенными перпендикулярно или наклонно под острым углом β к горизонтальной оси вращения корпуса, но с сохранением параллельности друг другу, при этом большие оси эллипсов торцевых стенок повернуты относительно друг друга на острый угол ω а также для обеспечения одновременного воздействия колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях на компоненты бетона или раствора и воды затворения корпус закреплен на платформе, смонтированной посредством резинокордных пневмобаллонов на основании и по всей длине внутри корпуса закреплена пружина волнообразной формы с плоским сечением витков, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, при этом трубопровод для подачи воды затворения в корпус бетоносмесителя смонтирован со стороны выгрузки на 2/3 длины корпуса.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого бетоносмесителя непрерывного действия.

Новизна заключается также в том, что корпус выполнен в виде установленного наклонно под острым углом α относительно горизонтальной оси корпуса цилиндра с плоскими торцевыми стенками эллиптической формы, параллельными друг другу, размещенными перпендикулярно или наклонно под острым углом β к горизонтальной оси вращения корпуса, но с сохранением параллельности друг другу, при этом большие оси эллипсов торцевых стенок повернуты относительно друг друга на острый угол ω, корпус закреплен на платформе, смонтированной посредством резинокордных пневмобаллонов на основании, создает колебания за счет дисбаланса масс загрузки и масс самого корпуса в виде наклонного цилиндра, имеющего ось вращения, которая не совпадает с осью цилиндра, что упрощает изготовление и эксплуатацию установки, так как отпадает необходимость в вибраторе с индивидуальном приводом.

Новизна заключается в том, что корпус выполнен в виде установленного наклонно под острым углом α относительно горизонтальной оси корпуса цилиндра с плоскими торцевыми стенками эллиптической формы, параллельными друг другу, размещенными перпендикулярно или наклонно под острым углом β к горизонтальной оси вращения корпуса, но с сохранением параллельности друг другу, при этом, большие оси эллипсов торцевых стенок повернуты относительно друг друга на острый угол ω, а также для обеспечения одновременного воздействия колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях на компоненты бетона или раствора и воды затворения корпус закреплен на платформе, смонтированной посредством резинокордных пневмобаллонов на основании что придает и обеспечивает одновременное воздействия на компоненты бетона или раствора и воды затворения колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, что усиливает влияние колебаний всего бетоносмесителя напрерывного действия на процесс приготовления бетона или раствора, повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление корпуса в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с торцевыми стенками, параллельными друг другу, эллиптической формы размещенными перпендикулярно или наклонно под углом β к горизонтальной оси вращения корпуса, но с сохранением параллельности друг другу, упрощает изготовление, нарушает стационарность движения компонентов бетона или раствора и воды затворения, повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что совместное влияния вращательного движения корпуса и движущихся внутри компонентов бетона или раствора и совмещение с этим движением колебаний платформы с закрепленным на ней корпусом придает компонентам бетона или раствора и воды затворения сложное пространственное движение, что повышает производительность, расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что по всей длине корпуса смонтирована пружина волнообразной формы с плоским сечением витков, которая под влиянием колебаний платформы и самого корпуса совершает колебательное движение, обеспечивает не только перемещение частиц компонентов бетона или растворов и воды затворения в радиальном направлении, но и способствует интенсификации процесса приготовления бетона или раствора, совершающих циркуляционное движение внутри корпуса в плоскостях, перпендикулярных его оси симметрии, встречаясь с витками колеблющейся пружины волнообразной формы, изменяют траекторию своего движения и перемещаются не только к периферии-стенкам корпуса, но и в сторону разгрузочного устройства, увеличивают производительность приготовления бетона или раствора, расширяют технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что смонтированная по всей длине барабана пружина волнообразной формы с плоским сечением витков снабжена устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия, что позволяет влиять на характер движения частиц компонентов бетона или раствора и изменять скорости и направление их перемещения от загрузки к выгрузке, расширяет технологические возможность.

Новизна заключается в том, что за счет того, что большие оси эллипсов торцевых стенок повернуты относительно друг друга на угол ω, центры симметрии внутренней поверхности корпуса в каждом его элементе поперечного сечения смещены относительно оси вращения корпуса, что нарушает не только стационарность движения частиц компонентов бетона или раствора, расширяет технологические возможности, но и способствует созданию эксцентриситета и возбуждению колебаний корпуса совместно с платформой и размещенными в корпусе частицами бетона или раствора.

Новизна заключается также в том, что трубопровод для подачи воды затворения в корпус бетоносмесителя смонтирован со стороны выгрузки на 2/3 длины корпуса и поэтому частицы компонентов бетона или раствора (инертные) вначале технологического процесса смешиваются в сухом состоянии, а лишь затем, пройдя 1/3 расстояния по длине корпуса, затворяются водой что повышает качество бетона или раствора и увеличивает производительность.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен бетоносмеситель непрерывного действия с торцевыми стенками, размещенными перпендикулярно к горизонтальной оси вращения корпуса, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - корпус с торцевыми стенками, размещенными наклонно под углом к горизонтальной оси вращения корпуса и с сохранением параллельности друг другу; на фиг. 4 - корпус, наглядное изображение.

Бетоносмеситель непрерывного действия состоит (фиг. 1, фиг. 2) из корпуса 1, загрузочного приспособления 2, разгрузочного приспособления 3 и привода (не показан). Корпус 1 снабжен втулками 4 и 5 с возможностью вращения в подшипниковых опорах 6 и 7. Носок 8 загрузочного приспособления 2 входит в отверстие втулки 4 корпуса 1. Загрузочное приспособление 2, подшипниковые опоры 6 и 7 со смонтированными в них корпусом 1 закреплены на платформе 9. Платформа 9 подвешена на четырех пневмобаллонах 10, которые закреплены на станине 11. Для увеличения скорости продольного перемещения компонентов бетона или раствора от загрузки к выгрузке бетоносмеситель непрерывного действия снабжен приспособлением (на чертеже не показано) для придания наклона оси вращения корпуса 1 относительно горизонта. Привод на чертежах не показан.

Корпус 1 (фиг. 1, фиг. 2) выполнен в виде установленного наклонно относительно горизонтальной оси цилиндра с плоскими торцевыми стенками, параллельными друг другу 12 и 13, эллиптической формы, размещенными перпендикулярно, при этом большие оси эллипсов AB и CD торцевых стенок 12 и 13 повернуты относительно друг друга на угол со и снабжены втулками 4 и 5. Для обеспечения дополнительного продольного перемещения частиц компонентов бетона или раствора внутри корпуса 1 смонтирована пружина 14 волнообразной формы с плоским сечением витков. Пружина 14 оборудована устройством для изменения шага витков пружины 14 путем растяжения или сжатия (на чертежах не показано). Регулировка величины шага витков пружины 14 может производиться в процессе приготовления бетона или раствора.

Корпус 1 может быть изготовлен (фиг. 3) с торцевыми стенками AB и CD, размещенными наклонно под углом β к горизонтальной оси вращения корпуса 1, но с сохранением параллельности друг другу, при этом большие оси эллипсов торцевых стенок повернуты относительно друг друга на угол ω.

Для подачи воды затворения в корпус 1 бетоносмесителя вмонтирован со стороны выгрузки на 2/3 длины корпуса трубопровод 15.

Бетоносмеситель непрерывного действия работает следующим образом. При вращении корпуса 1 частицы компонентов бетона или раствора (инертные) с помощью загрузочного приспособления 2 загружаются во внутрь корпуса 1 где они совершают движение по различным эллиптическим траекториям, размеры которых меняются по длине корпуса 1 в каждом поперечном сечении (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг .4), при этом центры симметрии внутренней поверхности корпуса 1 в каждом его элементе поперечного сечения смещены относительно оси вращения корпуса 1, что нарушает не только стационарность движения частиц компонентов бетона или раствора, но и способствует созданию эксцентриситета и возбуждению колебаний корпуса 1 совместно с платформой и размещенными внутри корпуса 1 частицами компонентов бетона или раствора. Поэтому частицы компонентов бетона или раствора совершают сложное пространственное движение в вертикальной плоскости - по эллиптическим траекториям, так как корпус 1 выполнен в виде наклонного цилиндра, а в горизонтальной плоскости - возвратно-поступательное с наложением на эти движения колебаний, возбуждаемых асимметричным положением корпуса (наклонно относительно горизонтальной оси вращения), и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях. В результате поток движущихся частиц компонентов бетона или раствора нестационарен, а размеры и расположение активного смешивания компонентов бетона или раствора заметно меняются за время одного оборота корпуса 1. Поэтому в результате нарушения упорядоченности процесса движения компонентов бетона или раствора движение их становится более активным, ликвидируется зона малоподвижности, возрастает энергоемкость соударений частиц компонентов бетона или раствора между собой и со стенками корпуса 1, а также торцевых стенок, что обеспечивает повышение производительности приготовления бетона или раствора. Процесс нестационарности движения компонентов бетона или раствора усугубляется расположением торцевых стенок 12 и 13, большие оси эллипсов AB и CD которых повернуты относительно друг друга на угол со, что существенно меняет направление движения частиц компонентов бетона или раствора вдоль оси вращения корпуса 1 и создает зоны различного давления торцевых стенок 12 и 13 на эти частицы. Поэтому частицы компонентов бетона или раствора имеют возможность под воздействием геометрического уклона корпуса 1 и разности давления торцевых стенок эллиптической формы 12 и 13 друг к другу и к оси вращения корпуса 1 не только двигаться по сложным траекториям, но и перемещаться в осевом направлении от загрузки к выгрузке. Усложнению траекторий перемещений компонентов бетона или раствора способствует и витки пружины 14 волнообразной формы.

Скорость перемещения компонентов бетона или раствора от загрузки к выгрузке можно регулировать изменением угла наклона всего бетоносмесителя непрерывного действия.

Так как трубопровод 15 для подачи воды затворения в корпус 1 бетоносмесителя смонтирован со стороны выгрузки на 2/3 длины корпуса частицы компонентов бетона или раствора (инертные) вначале технологического процесса смешиваются в сухом состоянии, а лишь затем, пройдя 1/3 расстояния по длине корпуса затворяются водой что повышает качество бетона или раствора и увеличивает производительность.

Предлагаемая конструкция бетоносмесителя непрерывного действия позволяет расширить технологические возможности, сократить габариты по длине, увеличить интенсивность взаимодействия компонентов растворов или бетонных смесей, упростить изготовление, повысить производительность.

Технико-экономические преимущества возникают за счет конструктивных особенностей корпуса 1, в том числе за счет того, что большие оси эллипсов торцевых стенок повернуты относительно друг друга на угол ω, что придает компонентам бетона или раствора сложное пространственное движение с поджатием масс частиц компонентов бетона или раствора и одновременного воздействия на них колебаний в трех взаимно перпендикулярных направлениях, это повышает производительность и расширяет технологические возможности.