Результат интеллектуальной деятельности: БЕТОНОСМЕСИТЕЛЬ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к устройствам для приготовления бетонной смеси.

Известен бетоносмеситель (а.с. №1199622, кл. В28С 5/14, 1982 г.), 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 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), содержащий имеющий привод вращения барабан, по внутреннему периметру которого закреплен шнек и установленные между его витками лопатки, средства для загрузки и выгрузки.

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

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей и упрощение изготовления.

Техническое решение достигается тем, что в бетоносмесителе непрерывного действия, содержащем имеющий привод вращения барабан, средства для загрзки и выгрузки, барабан выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри корпуса в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения барабана, изготовлен из трех и более одинаковых полос, скрученных в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке полос прямоугольный формы, с образованием по периметру корпуса трех и более внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри барабана и образованием напусков внутри барабана в виде винтовых лопастей по всей длине барабана от входного до выходного отверстия.

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

Новизна заключается в том, что барабан выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри барабана в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения барабана, что повышает эффективность приготовления бетонной смеси и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что барабан по периметру выполнен из трех и более одинаковых полос, скрученных в продольном направлении и изогнутых в поперечном направлении по винтовой линии на цилиндрической оправке полос прямоугольной формы, что повышает эффективность приготовления бетонной смеси и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что за счет скручивания полос прямоугольной формы в продольном направлении и изогнутых в поперечном направлении образованы внутри барабана криволинейные поверхности различной кривизны в каждом поперечном сечении по длине барабана, что не только изменяет траекторию движения частиц компонентов бетонной смеси в каждой точке криволинейной поверхности барабана, нарушает стационарность их движения и интенсифицирует процесс приготовления бетонной смеси, но и расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что барабан по периметру снабжен тремя, четырьмя, пяти, шести и т.д. винтовыми линиям, шаг которых изменяется от загрузки к выгрузке и соответственно тремя, четырьмя, пятью, шестью и т.д. винтовыми канавками внутри барабана, что увеличивает не только скорость перемещений частиц компонентов бетонной смеси от входного и выходного отверстия, но и увеличивает закрутку их потоков, увеличивая частоту взаимодействия частиц компонентов бетонной смеси друг с другом и со стенками барабана, увеличивает энергоемкость соударений, производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны гидравлическое сопротивление движению воды частицам компонентов бетонных смесей снижается, это способствует увеличению скорости их движения, улучшает кавитационные характеристики, расширяет технологические возможности, повышает интенсивность приготовления бетонных смесей.

Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям векторы скорости движения частиц компонентов бетонных смесей и воды от входного до выходного отверстия изменяются, что способствует интенсификации процесса приготовления бетонных смесей и расширяет технологические возможности.

Новизна предложения заключается также в том, что внутри винтового барабана со сложной внутренней поверхностью в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения, что интенсифицирует процесс приготовления бетонных смесей и расширяет технологические возможности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен бетоносмеситель непрерывного действия, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.3 - барабан, общий вид, смонтированный из пяти прямоугольных полос; фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3; фиг.5 - одна из полос с напуском; на фиг.6 - вид полосы с напуском после скручивания ее концов относительно продольной оси; на фиг.7 - вид полосы с напуском после сгиба ее на цилиндрической оправке; на фиг.8 - разрез В-В на фиг.7.

Предлагаемый бетоносмеситель непрерывного действия состоит из станины 1, выполненной в виде сварной рамы. На станине закреплен привод главного движения, состоящий из электродвигателя 2, редуктора 3 и четырех роликовых опор 4. Барабан 5 снабжен двумя ободами 6, которые опираются на роликовые опоры 4. На станине 1 смонтировано средство для загрузки 7 и разгрузки 8. Бетоносмеситель непрерывного действия снабжен трубопроводом 9 для подачи внутрь барабана 5 воды затворения.

Барабан 5 выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками, например на фиг.2 пятью - 10, 11, 12, 13, 14.

Многозаходный винтовой пустотелый барабан 5 (фиг.3, фиг 4), например, выполнен из трех и более, например на фиг.3 и фиг.4 из пяти полос прямоугольной формы 15,16,17,18,19, с образованием по периметру барабана 5 внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри барабана 5 и образованием напусков 20, 21, 22, 23, 24 (фиг.4) в виде винтовых лопастей по всей длине барабана 5 (на фиг.4 винтовые лопасти затемнены). Таким образом, образуются внутри барабана 5 винтовые канавки в виде карманов криволинейной формы 10, 11, 12, 13, 14 с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения барабана 5 (фиг.2, фиг.5).

Таким образом, многозаходный винтовой пустотелый барабан 5 выполнен из трех и более полос прямоугольной формы, например (фиг.3, фиг.4) пяти полос 15, 16, 17, 18, 19. Каждая из полос прямоугольной формы выполнена с напуском 25 и с боковыми кромками 30 и 31. Напуск 25 показан на фиг.5 отделенным, например от полосы 19, штриховой линией 28. Полоса 19 скручена по винтовой линии в продольном направлении (фиг.6) относительно продольной оси О₂-О₂ и изогнута по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке 29 (фиг.7, фиг.8).

Полосы 15, 16, 17, 18, 19 с напусками 25 после сгиба снимают с оправки 29 и соединяют друг с другом боковой стороной 27 одной полосы со штриховой линией 28 другой полосы известными методами, например сваркой, с образованием по периметру пустотелого барабана 5 винтовых линий и винтовых поверхностей в виде винтовых канавок 10, 11, 12, 13, 14, с постоянным шагом S₁. Часть одной из винтовых линий 30-31 показана на фиг.3 утолщенной линией.

Например, полоса 15 своей винтовой кромкой 27 (фиг.4) соединена с полосой 16 по штриховой линии 28 с выпуклой ее стороны, например сваркой, в свою очередь полоса 16 соединена своей винтовой кромкой 27 с полосой 17 по ее штриховой линии 28 и т.д., с образованием многозаходной винтовой поверхности в виде пустотелого барабана 5 с напусками 20, 21, 22, 23, 24 (фиг.4) в виде винтовых лопастей по всей длине барабана 5 (на фиг.4 винтовые лопасти затемнены). Скручивание каждой полосы обеспечивает дополнительное искривление поверхности пустотелого барабана 5, благодаря чему увеличивается закрутка потоков частиц компонентов бетона и воды.

Предлагаемый бетоносмеситель непрерывного действия работает следующим образом.

В барабан 5 через средство для загрузки 7 беспрерывно загружаются сухие компоненты бетонной смеси. При вращении барабана 5 эти частицы захватываются внутренней винтовой поверхностью и в направлении вращения поднимаются вверх и перемещаются в сторону выгрузки. По достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса и частицы компонентов бетона движутся навстречу друг к другу под определенными углами и к стенкам вращающегося барабана 5 и перемещается в сторону выгрузки. Так как криволинейная поверхность барабана 5 непрерывна, то и непрерывен процесс движения последующих порций компонентов бетонной смеси, которые поднимаются вверх и падают вниз, движутся под разными углами. Поскольку внутренняя поверхность барабана 5 криволинейна, то в каждой порции частицы компонентов бетона перемещаются по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс смешивания частиц компонентов бетона, повышает и расширяет технологические возможность. Так как из-за криволинейности конической поверхности барабана 5 значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений частиц компонентов бетона, то каждая частица движется по разным векторам направления, что обеспечивает большую вероятность столкновений в начальный момент отрыва этих частиц от стенок барабана, где они обладают определенным запасом кинетической энергии и движутся с большой кинетической энергией, поэтому и обеспечивается интенсификация процесса приготовления бетона. При дальнейшем движении вдоль оси барабана в смесь сухих частиц компонентов бетона на расстоянии L посредством трубопровода 9 подается вода затворения, при дальнейшем движении смеси компонентов бетона и воды затворения происходит процесс приготовления бетонной смеси и готовый продукт выгружается из барабана 5 в средство для выгрузки 8.

Наличие в конструкции барабана 5 винтовых лопастей 20, 21, 22, 23, 24 интенсифицирует процесс приготовления бетона и повышает надежность работ бетоносмесителя.

Технико-экономические преимущества возникают за счет создания по внутренней поверхности плавных винтовых канавок одного направления с винтовыми лопастями, что не только расширяет технологические возможности и обеспечивает перемещение компонентов от загрузки и выгрузки при горизонтальном расположении оси вращения барабана, но и усложняет траекторию движения частиц компонентов бетонной смеси, улучшает качество их смешивания и интенсифицирует сам процесс смешивания, т.е. повышает производительность приготовления бетонных смесей. Технико-экономическое преимущества возникают также за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений частиц компонентов бетона, повышения интенсивности их смешивания и переориентации, а также скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность приготовления бетона, увеличивает энергоемкость взаимодействия частиц компонентов бетона друг с другом и со стенками барабана, повышает производительность, расширяет технологические возможности, повышает надежность работы.