Результат интеллектуальной деятельности: МАЛОГАБАРИТНАЯ ВИБРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к устройствам для приготовления растворов и бетонных смесей.

Известно устройство для приготовления растворов с тороидальной рабочей камерой (патент РФ №2467870, кл. В28С 5/00, опубл. 20.04.2012, бюл. №11 2011 г.), содержащее упруго установленную на основании, снабженную приводом рабочую камеру, выполненную в виде тора с волнообразной многозаходной винтовой поверхностью двоякой кривизны, снабженной винтовыми канавками внутри и наружи рабочей камеры под углом к его оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными наружи и внутри поперечного сечения рабочей камеры.

Недостатками известного устройства с тороидальной рабочей камерой являются ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что производятся с недостаточной интенсивностью и недостаточной энергоемкостью взаимодействия компонентов растворов и бетонных смесей на относительно небольшой длине (по окружности) рабочей камеры в виде тора.

Наиболее близким к предлагаемой установке для приготовления растворов с квадратным корпусом является вибрационное устройство для приготовления растворов (патент РФ №2465131, кл. В28С 5/20, опубл. 20.04.2012, бюл. №11 2011 г.), содержащее упруго установленный на основании, снабженный приводом корпус, выполненный в виде тора с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы, 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, 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

Недостатками известного вибрационного устройства для приготовления растворов являются ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что приготовления растворов и бетонных смесей производится с недостаточной интенсивностью и недостаточной энергоемкостью взаимодействия частиц компонентов растворов и воды друг с другом на относительно небольшой длине (по окружности) рабочей камеры в виде тора.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей, увеличение производительности и пути (длины) движения компонентов растворов и воды в корпусе малогабаритной вибрационной установки для приготовления растворов.

Техническое решение достигается тем, что в малогабаритной вибрационной установке для приготовления растворов, содержащей упруго установленный на основании, снабженный приводом корпус, корпус выполнен пустотелым в виде квадрата, с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов полукруглой формы, при этом корпус смонтирован из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех пустотелых секций, выполненных в виде пустотелого кругового сектора с четырьмя пустотелыми прямолинейными секциями, причем четыре секции, выполненные в виде пустотелого кругового сектора, изготовлены 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-подсекцию, по периметру которой размещены карманы полукруглой формы, а подсекции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелого кругового сектора, с образованием по наружной и внутренней поверхности направленных в одну сторону под острым углом к оси пустотелого кругового сектора винтовых линий и винтовых внутренних поверхностей в виде карманов полукруглой формы, 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, а четыре пустотелые прямолинейные секции изготовлены по меньшей мере из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы, при этом полоса свернута в цилиндрические витки, с образованием по наружной и внутренней поверхности винтовых линий, а также винтовых поверхностей криволинейной формы в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы, 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 вибрационной установки для приготовления растворов.

Новизна заключается в том, что корпус выполнен в виде квадрата с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы, что расширяет технологические возможности, при одних и тех же габаритах с корпусом, выполненным в виде тора, расширяются технологические возможности и увеличивается путь (длина) движения компонентов растворов и воды в квадратном корпусе, так как длина по периметру тора (окружности) диаметра D равна L₁=πD, а длина по периметру квадрата равна L₂=4D (L₂>L₁).

Новизна обусловлена также тем, что корпус смонтирован из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех секций, выполненных в виде кругового сектора с четырьмя прямолинейными секциями, что расширяет технологические возможности, так как при одних и тех же габаритах с корпусом, выполненным в виде тора, расширяются технологические возможности и увеличивается путь (длина) движения компонентов растворов и воды в квадратном корпусе.

Новизна усматривается в том, что карманы корпуса выполнены в виде геометрических криволинейной формы, по меньшей мере, из одной полосы, что расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что карманы по периметру корпуса могут быть различными не только по форме, но и по размерам, что расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что расстояния между линиями сгиба карманов внутренних поверхностей равны друг другу и равны сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренних поверхностей, что расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что корпус выполнен в виде квадрата и смонтирован из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех секций, выполненных в виде кругового сектора с четырьмя прямолинейными секциями с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов полукруглой формы, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия и частиц компонентов растворов и воды, повышение производительности, 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 компонентов растворов и воды, 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, разных по площади и размерам, поэтому интенсивность и производительность приготовления растворов и бетонных смесей 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 компонентов растворов и воды в каждом сечении рабочей камеры, 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 потоков компонентов растворов и воды возрастает, процесс приготовления растворов и бетонных смесей 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 частиц компонентов растворов и воды, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечения корпусу, что усложняет траектории их движения и увеличивает интенсивность приготовления растворов и бетонных смесей и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что при работе вибратора, установленного горизонтально (в отличие от аналога-патента РФ №2465131, кл. В28С 5/20, опубл. 20.04.2012, бюл. №11 2011 г., у которого вибратор установлен вертикально), частицы компонентов растворов и воды, совершающие циркуляционное движение внутри корпуса в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии корпуса, получают дополнительное движение от наклоненных друг к другу стенок криволинейных карманов всех восьми секций, что расширяет технологические возможности и повышает производительность приготовления растворов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображена малогабаритная вибрационная установка для приготовления растворов, общий вид; на фиг.2 - корпус в форме квадрата, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - одна из четырех секций, выполненная в виде пустотелого кругового сектора, вид сверху; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.4; на фиг.6 - полоса с размеченными прямыми линиями сгиба и линиями обрезки кромок четырехугольников; на фиг.7 - полоса после обрезки кромок четырехугольников; на фиг.8 - полоса после обрезки кромок четырехугольников, согнутая по прямым линиям сгиба; фиг.9 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в кольцо-подсекцию; на фиг.10 - одна из четырех пустотелых прямолинейных секций с карманами полукруглой формы, общий вид; на фиг.11 - разрез В-В на фиг.10; на фиг.12 - полоса с размеченными линиями сгиба в виде прямых линий для карманов полукруглой формы пустотелой прямолинейной секции на фиг.10; на фиг.13 - полоса, согнутая по прямым линиям с образованием карманов полукруглой формы; фиг.14 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в цилиндрический виток.

Малогабаритная вибрационная установка для приготовления растворов (фиг.1) состоит из корпуса 1, установленного на платформе 2, снабженной вибратором 3. Платформа 2 посредством пружин 4 установлена на основании 5.

Корпус 1 выполнен в виде квадрата (фиг.2) с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру (фиг.3) в виде карманов полукруглой формы и смонтирован из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех секций 6, 7, 8, 9, выполненных в виде кругового сектора с четырьмя прямолинейным секциями 10, 11, 12, 13 (фиг.2).

Секции 6, 7, 8, 9 выполнены в виде кругового пустотелого сектора (фиг.4) с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов полукруглой формы 14, 15, 16, 17, 18, 19 (фиг.5) и смонтированы из полосы 20 (фиг.6), на которой размечены прямоугольники 21 и линии сгиба 22, размещенные на равных расстояниях друг от друга, равных длине развертки периметра карманов полукруглой формы, например, для карманов 14, 15, 16, 17, 18, 19 на расстояниях L и под углом α к кромкам полосы 20.

На полосе 20 размечены также линии обрезки 23 кромок полосы 20, показанных на фиг.6 штрихпунктирной линией с двумя точками. После разметки по линии обрезки кромок 23 участки полосы 20 (на фиг.6 эти участки полосы 20 заштрихованы) отрезаются и полоса 20 приобретает вид, показанный на фиг.7, у которой линии сгиба 22 полосы 20 разные по длине L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆ с образованием при этом разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами - линиям сгиба 22, параллельных друг другу. Полоса 20 (фиг.7) после обрезки кромок прямоугольников 21 по линии обрезки 23 сгибается по прямым линиям, размещенным под углом α к кромкам полосы 20 с образованием криволинейных поверхностей 24 (фиг.8) с кромками 25 и 26, и затем сворачивается в кольцо-подсекцию 27 (фиг.4, фиг.9) с криволинейной внутренней поверхностью в виде карманов 14, 15, 16, 17, 18, 19. Кромки 25 и 26 полосы 20 после сворачивания в кольцо-подсекцию 27 соединяются известными методами, например сваркой, пайкой и т.д., с образованием подсекции-кольца 27. Затем подсекции 27 соединяют друг с другом известными способами в круговой пустотелый сектор в виде секции 6, 7, 8, 9.

Таким образом, секции 6, 7, 8, 9 (фиг.2, фиг.3, фиг.4) изготовлены в виде пустотелого кругового сектора с многозаходной винтовой поверхностью и винтовыми линиями с винтовыми канавками внутри секций 6, 7, 8, 9 в виде карманов полукруглой формы под углом к их продольной оси.

Секции 6, 7, 8, 9 (фиг.4, фиг.5) в виде пустотелого кругового сектора с криволинейной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру и образованием по его внутренней поверхностей карманов полукруглой формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий могут быть изготовлены и иным способом.

Четыре пустотелые прямолинейные секции 10, 11, 12, 13 (фиг.10, фиг.11) с карманами полукруглой формы, например секция 10 изготовлена, по крайней мере, из одной полосы 28, соединенной по продольным кромкам 29 (показаны на фиг.10 штрихпунктирной линией) известными методами, например сваркой, с образованием по наружной и внутренней поверхностям винтовых линий (на фиг.10 часть одной из винтовых линий показана утолщенной линией 30-31-32-33-34-35-36) и винтовых поверхностей (фиг.11) криволинейной формы в виде карманов внутренней поверхности полукруглой формы 37, 38, 39, 40, 41, 42.

Полоса 28 (фиг.12, фиг.13) согнута по прямым линиям 43 под одинаковыми углами β к кромкам полосы 29, размещенных на расстояниях, равных длине развертки периметра карманов полукруглой формы, например для кармана 42 на расстояниях L₁.

Полоса 28 после сгиба (фиг.13) свернута в цилиндрические витки (фиг.14), соединенные друг с другом по продольным кромкам 29 известными методами, например сваркой, в пустотелую прямолинейную секцию, например 10, 11, 12, 13.

Пустотелые прямолинейные секции, например 10, 11, 12, 13, жестко соединены поочередно с пустотелыми секциями 6, 7, 8, 9 в виде кругового сектора (фиг.2) по линиям стыковки I-I, II-II, III-III, IV-IV, V-V, VI-VI, VII-VII, VIII-VIII с образованием непрерывного пустотелого корпуса 1 в виде квадрата с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов полукруглой формы.

Малогабаритная вибрационная установка для приготовления растворов работает следующим образом.

Возмущающая сила вибратора 3 через стенки корпуса 1 передается компонентам растворов и воде, находящимся внутри корпуса 1. Компоненты растворов и вода под влиянием вибрации совершают вращательное движение в плоскостях, перпендикулярных оси симметрии пустотелого корпуса 1 и карманов полукруглой формы по ее периметру. Наличие карманов полукруглой формы по периметру корпуса 1 изменяет направление движение частиц компонентов растворов и воды, в результате чего они не только приобретают направленное движение от загрузки к выгрузке, но в результате образуются также зоны сжатия по всей длине пути их движения внутри корпуса 1, повышается производительность приготовления растворов и бетонных смесей, расширяются технологические возможности.

Компоненты растворов и воды 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 компонентов раствора и воды, т.е. имеет место повышение производительности приготовления растворов. Наличие винтовых поверхностей и винтовых линий по периметру корпуса 1 обеспечивает движение частиц компонентов растворов и воды не только в пустотелых прямолинейных секциях корпуса 1, но и в пустотелых секциях, выполненных в виде кругового сектора, что способствует не только усложнению траекторий их движения, но и их перемещению по проходному сечению корпуса 1 от загрузки к выгрузке. При движении частиц компонентов растворов и воды по проходному сечению корпуса 1 из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разрежения в каждом сечении корпуса 1 по всему его объему, что тоже интенсифицирует процесс приготовления растворов и расширяет технологические возможности.

Технико-экономические преимущества возникают за счет выполнения корпуса малогабаритной вибрационной установки для приготовления растворов в виде квадрата, поверхность которого снабжена однонаправленными винтовыми линиями и винтовыми поверхностями в виде карманов полукруглой формы, которые и обеспечивают изменение направления движения потоков частиц компонентов растворов и воды, расширение технологических возможностей.