Технические науки/2.
Отраслевое машиностроение
К.ф.-м.н. Мухтарова М.Н., к.т.н.
Нурмуханова А.З.,
Нурсейтова А.К.
Казахский
национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы
НОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО СМЕСИТЕЛЯ
Основной задачей
изобретения является повышение производительности устройства путем ускорения процесса смешивания фракций смеси и
понижение энергетических затрат на проведение технологического процесса
смешивания.
Технический
результат достигается тем, что центробежный смеситель цикличного действия,
состоящий из смесительного цилиндрического
барабана, имеющего ось
вращения, проходящую из верхней к нижней
точки противоположных днищ, пересекающую ось через центр тяжести барабана под углом 
, лежащего в пределах 30-60°, минимальное значение
которого равно или больше
угла естественного откоса
материала загрузки равного 30° и продольными выступами внутри.
Например, при
рациональном соотношении 
равному отношению
длины барабана к его диаметру 
угол 
равен 39°, что
больше угла естественного откоса для
материалов загрузки в движении.
При 
=1; 1,25; 1,5
соответственное 45°, 39°, 30°, где нижнее
значение угла 
=30° выбрано равным углу
естественного откоса материалов
загрузки в движении.
Изобретение
относится к строительной технике и, в частности, к конструкции смесителя, используемого для приготовления строительных
смесей, например бетонных.
Предлагаемый бетоносмеситель найдет применение в строительстве, при
приготовлении строительных смесей, бетона.
Эксплуатация смесителя позволит значительно повысить производительность
процесса при одновременном уменьшении энергозатрат.
Формулы изобретения:
·
Центробежный смеситель
состоящий из смесительного барабана, имеющего возможность вращения вокруг оси,
отличающийся тем, что ось вращения смесителя направлена под углом α,
лежащего в пределах 30-600 к
геометрической оси и пересекает ее в центре барабана, а ось вращения проходит
по линии через верхнюю и нижнюю точку цилиндрических противоположных торцевых
поверхностей смесителя.
·
Центробежный смеситель
по п.1, отличающийся тем, что внутренние цилиндрические поверхности смесителя
снабжены выступами, проходящими вдоль барабана.
Известен смеситель
центробежногравитационный (А.с. 245607 СССР , МКИ В28С, опуб. 04.06,1969, бюл.
19 ), имеющий в составе шнек подачи сырья, вращающийся смесительный
барабан с подружиненными ножами,
систему подачи воды. Недостаткам этого смесителя является сложность конструкции
, наличие большего количество деталей .
Известен смеситель
гравитационного типа, принятый за прототип, (Королев К.М. «Передвижные
бетонорастворосмесители и бетоноростворонасосные установки». Изд. 2, - М,
Высшая школа, 1991 , с.30) состоящий из смесительного барабана, имеющего
возможность вращения вокруг своей геометрической оси, на внутренней поверхности
барабана имеются лопасти. недостатком этой конструкции является низкая производительность
процесса смеси, высокий уровень потребления энергии процесс смешивания
На рисунке 1
показана схема центробежного смесителя.
Центробежный смеситель состоит из
цилиндрического барабана 1, жестко
закрепленного на валу 3, так, что ось
вращения барабана пересекаются под углом 
, с геометрической
осью вращения барабана.
Рисунок 1 - Схема центробежного смесителя
Барабан 1 имеет
два окна, которые служат для загрузки, и закрываются откидными крышками 2 и 12.
Барабан 1 с валом 3 установлен в подшипниковых узлах опорных стоек 4, смонтированных на раме смесителя 5, по которой имеется
разгрузочная воронка 6. Вал 3
барабана, передачей 7 соединен с
гидромотором 8, который
напорным и сливным трубопроводами
9 присоединен к регулируемому гидроприводу 10, смонтированными на раме смесителя.
На валу
барабана 1 имеется ручной привод 11 для
вращения барабана и выгрузки смеси при
отключении электропитания.
Смеситель работает следующим образом. При открытой крышке 2 верхнего
окна производится загрузка барабана 1 компонентами бетонной или растворной
смеси, затем верхнее окно закрывается и включается гидропривод 10 и гидромотор
8, приводящие во вращение барабана 1, через цепную передачу 7.
В процессе вращения барабана
загруженная в него масса материала смеси переливается одновременно в двух
направлениях по ходу вращения барабана и вдоль его оси, совершая сложное
пространственное движение , что способствует повышению качество (однородности)
смешения и сокращению времени перемешивания.
При этом скорость вращения барабана 1 регулируется дросселерованием
масла из гидропривода 10 в зависимости от состава и требуемого качества
смешения компонентов входящих в приготовляемый бетон или строительный раствор.
После приготовления бетона или раствора смеситель останавливается в
положении показанном на (рис.1). Окна барабана 1 открываются и готовая смесь
разгружается в воронку 6. После разгрузки, при необходимости, барабан 1 промывается
водой, нижнее окно над разгрузочной воронкой 6 закрывается крышкой 12, а через
верхнее окно производится загрузка компонентов бетонной или растворной смеси
для следующего замеса. После чего верхнее окно закрывается с крышкой 2 и
включается гидропривод 10 вращения барабана и цикл приготовления смеси
повторяется.
Преимущества описанной выше конструкции смесителя по (рис.1) в
сравнении с известными типами смесителей цикличного действия с открытыми
полостями, с лопастями внутри и без них заключается в том, что:
- смеситель имеет простую конструкцию, в которой имеются продольные
выступы внутри барабана и отсутствует механизм опрокидывания для разгрузки, а
его регулируемый гидропривод позволяет задавать различные скорости и
направление вращения барабана;
- в силу асимметрии барабана относительно оси вращения, происходит
интенсификация процесса смешения компонентов смеси, за счет пространственной
перевалки массы материала загрузки внутри барабана в окружном и осевом
направлениях одновременно, что приводит к сокращению времени перемешивания и,
как следствие, к повышению производительности смесителя
- предлагаемый смеситель в процессе работы имеет закрытую,
цилиндрическую внутреннюю полость, что исключает выброс смеси наружу при
повышенных скоростях вращения барабана.
Кроме того, для передвижных
смесителей малой емкости, предусмотрен ручной привод от рукоятки 11
насаживаемой на конец вала 3. При этом цепная передача 7 привода разъединяется.
Литература:
1 Нурмуханова А.З., Поветкин В.В., Соснин В.А. Авторское свидетельство № 66405
Центробежный смеситель от 15.12.2010,
бюл. № 12 г. Астана.
2 Нурмуханова А.З. Оценка технического
состояния оборудования стационарных бетоноприготовительных заводов. //Труды Х
Юбилейной Международной научной конференции «Наука и образование – ведущий
фактор стратегии «Казахстан - 2030».
Выпуск 2. – Караганда, 2007. - С.454 – 456.
3 Нурмуханова А.З. Анализ причин отказов
бетоноприготовительных установок. //Труды Х Юбилейной Международной научной
конференции «Наука и образование – ведущий фактор стратегии «Казахстан - 2030». Выпуск 2. – Караганда, 2007. - С.457
– 459.
4 Ерехинский В.В. Эффективность и качество
строительства. Горький: Волго – Вятское кн. изд – во, 1981. -223 с.
5 Кессель Л.А. Экономическая эффективность
новой технологии и методы ее определения. – М.: ГосИНТИ, 1976 г.
Сведения об авторах:
Мухтарова Мунира
Набиевна – к.ф.м.н., доцент кафедры «Теплофизики
и технической физики» КазНУ им.
аль-Фараби, г. Алматы, проспект аль-Фараби 71,
ауд. 237, телефон раб. 377-34-08, телефон сот. 87073176730, munira_n@mail.ru.
Нурмуханова Альфия Зейнулловна – к.т.н.,
преподаватель кафедры «Теплофизики
и технической физики» КазНУ им.
аль-Фараби, г. Алматы, проспект аль-Фараби 71,
ауд. 237, телефон раб. 377-34-08, телефон сот. 77015764455, аlfiya.nurmukhanova.83@mail.ru.
Нурсейтова
Алия Кадырбековна, преподаватель кафедры «Теплофизики
и технической физики» КазНУ им.
аль-Фараби, г. Алматы, проспект аль-Фараби 71, ауд. 317, телефон раб. 377-34-08, телефон сот. 87753039186, <al-82-82@mail.ru>
