Результат интеллектуальной деятельности: БЕТОНОСМЕСИТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам для приготовления бетонной смеси.

Известен бетоносмеситель (а.с. №1199622, кл. В28С 5/14, 1982 г.), содержащий корпус с загрузочным, выгрузочным отверстиями и с рабочим перемешивающим органом, продольно в нем расположенным и снабженным вибролотком под выгрузочным отверстием.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, большое количество комплектующих изделий и сложность изготовления, что приводит к снижению надежности работы бетоносмесителя.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является бетоносмеситель непрерывного действия (а.с. №356142, кл. В28С 5/22), 1971 г.), содержащий имеющий привод вращения барабан, по внутреннему периметру которого закреплен шнек и установленные между его витками лопатки.

Недостатком известного устройства является ограниченные технологические возможности, недостаточная производительность.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, повышение производительности.

Техническое решение достигается тем, что в бетоносмесителе, содержащем имеющий привод вращения барабан, барабан изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом из секций, смонтированных из двух подсекций, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных трапеций и равнобедренных треугольников, основания которых в подсекции расположены в разные стороны, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций первой подсекции.

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

Новизна обусловлена тем, барабан изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, что обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков компонентов растворов и бетонов с максимальной энергоемкостью соударений их друг к другу и со стенками барабана под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом и со стенками барабана, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что, так как частота движения частиц компонентов растворов и бетона в предлагаемой конструкции бетоносмесителя определяется не только частотой вращения барабана, но и количеством плоских элементов по его периметру, то такое конструктивное оформление поверхности барабана за счет увеличения количества плоских элементов в каждой секции по периметру увеличивает частоту соударений частиц компонентов бетона и растворов между собой и со стенками барабана, повышает производительность, увеличивает технологические возможности.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собран барабан, смонтированы под некоторыми углами друг к другу, поэтому интенсивность приготовления бетона возрастает, так как эти элементы, работая, как полки захватывают порции компонентов бетона и направляют их навстречу друг другу, нарушая, таким образом, стационарность их движения, обеспечивая повышение производительности и расширение технологических возможностей.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного сечения барабана изменяется в каждом поперечном сечении по всей его длине от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц компонентов бетона, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что не только равнобедренные треугольники и равнобедренный трапеции, из которых собраны подсекции секций барабана, но и сами секции смонтированы под некоторыми углами друг к другу с образованием ломаных винтовых линий, что увеличивает смешиваемость, энергоемкость и изменяет частоту взаимодействия частиц компонентов бетона друг с другом и со стенками барабана, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что поперечное проходное сечение барабана имеет форму многоугольника, площадь которого по длине многократно меняется от загрузки к выгрузке, обеспечивая периодическое поджатие масс компонентов бетона, что увеличивает интенсивность смешивания и энергоемкость соударений, расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений барабана изменяются по всей длине от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения частиц компонентов бетона, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что по периметру барабана образованы винтовые поверхности из плоских элементов различной формы и размеров, что обеспечивает нарушение стационарности движения потоков частиц компонентов бетона внутри барабана, расширяет технологические возможности и повышает производительность.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен бетоносмеситель, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - барабан, общий вид; на фиг.4 - вид А на фиг.3; на фиг.5 - барабан, наглядное изображение.

Предлагаемый бетоносмеситель (фиг.1, фиг.2) состоит из станины 1, выполненной в виде сварной рамы. На станине закреплен привод главного движения 2, состоящий из электродвигателя 2 и четырех роликовых опор 3. Барабан 4 снабжен двумя ободами 5, которые опираются на роликовые опоры 3. На станине 1 смонтировано средство для загрузки 6 и разгрузки 7. Бетоносмеситель снабжен трубопроводом 8 (фиг.1) для подачи внутрь барабана 4 воды затворения на расстояние L от ввода в барабан 4 сухих сыпучих компонентов бетона.

Барабан 4 (фиг.3) изготовлен из секций 9, смонтированных из двух подсекций, например 10 и 11, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных трапеций 12 и равнобедренных треугольников 13 (на фиг.3 одна из равнобедренных трапеций 12 и один из равнобедренных треугольников 13 выделены двойными линиями), основания которых в подсекции, например подсекции 10, расположены в разные стороны, например в подсекции 10 основание 14 трапеции 12 и основание 15 треугольника 13 расположены в разные стороны подсекции, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций 16, 17, например, как на фиг.3, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников, например, одной подсекции 10 основания 15 присоединены к верхнему основанию, например 18 равнобедренных трапеций второй подсекции 11, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции, например, подсекции 11 основание 19 присоединены к верхнему основанию 20 равнобедренных трапеций, например 12 первой подсекции 10.

В результате такой последовательной сборки элементов стенок барабана 5 по периметру образуются, например на фиг.3, пять правых и пять левых ломаных винтовых линий с одинаковым шагом S₁ и S₂. Одна из пяти левых ломаных винтовых линий с шагом S₁ показана на фиг.3 утолщенной линией 21-22-23-24-25, а одна из пяти правых ломаных винтовых линий с шагом S2 показана на фиг.3 утолщенной линией 26-27-23-28-29.

Бетоносмеситель работает следующим образом.

В барабан 4 через средство для загрузки 6 беспрерывно загружаются компоненты (цемент и инертные материалы) бетонной смеси. При вращении барабана 4 частицы цемента и инертных материалов захватываются канавками внутренней винтовой поверхностью и в направлении вращения поднимаются вверх. По достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса частицы цемента и инертных материалов движутся навстречу друг к другу под определенными углами и к противоположным стенкам вращающегося барабана 4 и перемещаются в сторону выгрузки. Поскольку плоские элементы внутренней поверхности барабана 4 расположены под углом друг к другу, то каждая порция частиц компонентов бетона перемещаются по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс взаимодействия частиц компонентов бетона друг с другом и со стенками барабана 4, повышает интенсивность приготовления бетона и расширяет технологические возможности. В результате такой конструкции барабана 4 значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений частиц компонентов бетона, и поэтому каждая частица компонентов бетона движется по разным векторам направления, что обеспечивает большую вероятность столкновений в начальный момент отрыва их от стенок барабана 4, где они обладают определенным запасом кинетической энергии и движутся с большой кинетической энергией, поэтому и обеспечивается интенсификация процесса приготовления бетона. При этом за счет канавок треугольной формы в виде карманов частицы цемента и инертных материалов поднимаются значительно выше, чем в барабанах цилиндрической формы. Так как поверхность барабана непрерывна, то и непрерывен процесс движения последующих порций цемента и инертных материалов, которые поднимаются вверх и движутся вниз под разными углами. Поскольку карманы треугольной формы барабана 4 расположены по ломаным винтовым линиям внутренней поверхности барабана 4, то в каждой порции частицы цемента и инертных материалов перемещаются по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс смешивания и перетирания частиц цемента и инертных материалов материала друг с другом и со стенками барабана 4, повышается интенсивность смешивания частиц цемента и инертных материалов и расширяются технологические возможности. Так как значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений частиц цемента и инертных материалов, то каждая частица движется по разным векторам направления, что обеспечивает большую вероятность столкновений в начальный момент отрыва этих частиц от стенок барабан 4, где они обладают определенным запасом кинетической энергии и движутся с большой кинетической энергией, поэтому и обеспечивается интенсификация процесса приготовления бетона. При этом происходит активация сухих сыпучих материалов компонентов смеси и обеспечивается не только интенсивное перемешивание цемента и инертных составляющих, но и обеспечивается измельчение инертных составляющих на меньшие фракции.

В таком сухом состоянии компоненты бетонной смеси перемещаются вдоль продольной оси барабана 4 на расстоянии L (фиг.1), где подается вода затворения в готовую сухую смесь компонентов бетона и начинает происходить процесс затворения. При дальнейшем движении вдоль оси барабана 4 происходит процесс бетоносмешивания. При дальнейшем движении вдоль оси барабана 4 готовая смесь выгружается в средство для выгрузки 8.

Наличие в конструкции барабана 4 карманов треугольной формы формы по внутренней поверхности интенсифицирует процесс бетоносмешивания, повышает надежность работы бетоносмесителя и расширяет технологические возможности.

Технико-экономические преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений частиц цемента, инертных материалов и воды затворения, повышения интенсивности их смешивания и переориентации, а также скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц цемента, инертных материалов и воды друг с другом и со стенками барабана 5, расширяет технологические возможности, повышает надежность работы бетоносмесителя и его производительность.