RU2725719C1 - Способ перемешивания и устройство для осуществления способа - Google Patents
Способ перемешивания и устройство для осуществления способа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2725719C1 RU2725719C1 RU2019118959A RU2019118959A RU2725719C1 RU 2725719 C1 RU2725719 C1 RU 2725719C1 RU 2019118959 A RU2019118959 A RU 2019118959A RU 2019118959 A RU2019118959 A RU 2019118959A RU 2725719 C1 RU2725719 C1 RU 2725719C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drum
- mixing
- cam
- drive
- critical
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012257 stirred material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F29/00—Mixers with rotating receptacles
- B01F29/60—Mixers with rotating receptacles rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. drum mixers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
- B28C5/08—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions using driven mechanical means affecting the mixing
- B28C5/18—Mixing in containers to which motion is imparted to effect the mixing
- B28C5/20—Mixing in containers to which motion is imparted to effect the mixing rotating about a horizontal or substantially horizontal axis during mixing, e.g. without independent stirrers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
Изобретение относится к отраслям промышленности, где используют процесс перемешивания различных материалов. Способ перемешивания материала заключается в том, что барабан вращают до частоты выше критической, определяемой условием(где n - частота вращения барабана, мин; D - диаметр барабана, м), за время 15-20 секунд, при котором перемешиваемый материал распределяется ровным слоем по внутренней поверхности барабана, затем снижают частоту вращения за время 4-6 с до обрушения слоя материала, затем описанный цикл повторяют до получения требуемой однородности смеси. Способ перемешивания реализуется устройством, включающим барабан, механическую передачу, раму и источник привода, устройство снабжено фрикционной дисковой муфтой, кулачком, приводным рычагом с роликом, взаимодействующим с кулачком, приводом кулачка, пружиной и реле времени, при этом ведомый диск муфты связан с барабаном, а ведущий диск - с механической передачей, например цепной. Способ перемешивания и устройство для осуществления способа позволяют интенсифицировать процесс перемешивания и повысить однородность готовой смеси. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, к химической промышленности, к агропромышленному комплексу и другим отраслям, где используется процесс перемешивания различных материалов - к способам перемешивания материалов и устройствам для реализации способов - к смесителям.
Близким решением к предлагаемому способу является известный способ перемешивания материалов в смесительном барабане путем вращения барабана сначала до критической частоты, определяемой по условию 
где n - частота вращения барабана, мин-1; D - диаметр барабана, м, после чего снижают частоту до 10-20% от критической и снова доводят до критической, затем уменьшают частоту до 40-50% от критической и производят перемешивание в этом цикле изменения, при этом время замедления частоты меньше времени увеличения в 2-4 раза. (Авт. св. СССР №1668343, МПК С04В 40/00, заявлено 06.03.1989, опубл. 07.08.1991, Бюл. №29).
Недостаток этого способа перемешивания заключается в следующем. 1. Недостаточно высокая производительность процесса перемешивания из-за низкого порога критической частоты вращения, определяемая условием 
и частоту доводят только до критического значения. 2. Выявилась неэффективность второго понижения частоты вращения до 40-50% от критической частоты, которая сама не достаточно высокая по условию. 3. Время замедления меньше времени увеличения в 2-4 раза ограничивает регулирование процесса перемешивания в широких пределах. 4. В реальном устройстве трудно контролировать снижение частоты вращения до 10-20% и 40-50% от критической.
Цель изобретения - увеличение производительности процесса перемешивания, увеличение интенсивности перемешивания, упрощение способа процесса перемешивания, создание устройства для осуществления способа.
На фиг. 1 изображено распределение частиц материала при вышекритической частоте вращения барабана, на фиг. 2 - распределение частиц при сниженной частоте вращения, на фиг. 3 - схема конструкции смесителя для осуществления способа.
Указанная цель достигается тем, что в способе перемешивания в смесительном барабане путем вращения барабана с переменной частотой вращения, отличающийся тем, что барабан вращают до частоты выше критической, определяемой условием 
(где n - частота вращения барабана, мин-1; D - диаметр барабана, м), за время 15-20 секунд, при котором перемешиваемый материал распределяется ровным слоем по внутренней поверхности барабана, затем снижают частоту вращения за время 4-6 с до обрушения слоя материала, затем описанный цикл повторяют до получения требуемой однородности смеси.
Отличительными признаками предложенного способа в сравнении с прототипом являются:
- в прототипе критическая частота вращения, определяемая условием , в предложенном способе условие критической частоты вращения значительно выше и определяется - 
;
- в прототипе частоту вращения барабана доводят до критической, в предложенном способе барабан вращают выше критической частоты;
- в прототипе два следующих друг за другом цикла изменения частоты вращения: доводят до критической, затем снижают частоту до 10-20% от критической, снова доводят до критической, затем уменьшают частоту до 40-50% от критической; в предложенном способе одно изменение частоты вращения - доводят до вышекритической, затем снижают до обрушения слоя материала;
- в предложенном способе за счет изменения параметров способа существенно увеличивается производительность процесса перемешивания в сравнении с прототипом;
- в прототипе отсутствует устройство для осуществления способа, в предложенном способе предлагается устройство для реализации способа - смеситель;
- в предложенном способе упрощается процесс проведения способа (одноцикловое изменение) в сравнении с прототипом - (двухцикловое изменение частоты вращения барабана).
Раскрытие изобретения.
Суть предлагаемого способа перемешивания заключается в том, что перемешиваемый материал приводится в объемное движение во внутреннем объеме барабана посредством воздействия центробежной силы, создаваемой частотой вращения барабана, превышающей критическое значение частоты. При таком воздействии частицы материала приходят в активное движение и прижимаются к внутренней поверхности барабана ровным слоем. Время воздействия центробежной силы составляет несколько секунд, порядка 15-20 с. Затем частота вращения барабана уменьшается в течение 4-6 с, центробежные силы также становятся меньше и под действием собственного веса частицы обрушиваются вниз объемным движением, перемешиваясь между собой. Затем цикл повторяется до образования однородной по составу смеси требуемого качества.
При таком способе перемешивания частицы материала активно находятся в объемном движении, в результате чего происходит их смесеобразование до однородной по составу смеси.
Способ перемешивания материалов в смесительном барабане путем вращения барабана с переменной частотой вращения, отличающийся тем, что барабан вращают до вышекритической частоты, определяемой условием 
(где n - частота вращения барабана, мин-1; D - диаметр барабана, м.), за время 15-20 секунд, при котором перемешиваемый материал распределяется ровным слоем по внутренней поверхности барабана, затем снижают частоту вращения за время 4-6 с до обрушения слоя материала под действием собственного веса частиц, затем описанный цикл повторяют до получения требуемой однородности смеси.
Предложенный способ перемешивания реализуется следующим образом. Назначают диаметр барабана D, исходя из требуемой производительности. Для практических целей диаметр можно принимать значение от 0,5 до 1,5 м. Затем заполняют барабан перемешиваемым материалом на 0,6-0,7 его объема. Определяют при принятом диаметре барабана критическую частоту вращения по формуле 
например, при диаметре барабана 0,75 м она составит 49, 3 мин-1. Назначают частоту вращения барабана больше этого критического значения, например, в пределах 55-60 мин-1. Вращают барабан в течение 15-20 секунд, под действием центробежной силы, которая больше веса частиц материала, происходит распределение частиц материала ровным слоем по внутренней поверхности барабана и одновременно перемешиваясь (см. фиг. 1).
Затем снижают частоту вращения, тем самым снижают величину центробежной силы и под действием собственного веса частиц происходит обрушение слоя материала вниз, вызывая активное объемное их движение и интенсивное перемешивание (см. фиг. 2). Цикл повторяют до образования требуемой однородной по составу смеси.
Для реализации способа перемешивания предложено устройство, кинематическая схема которого изображена на фиг. 3.
В качестве прототипа выбран барабанный смеситель, широко известный в литературе (Макаров Ю.И. Аппараты для смешивания сыпучих материалов // М.: Машиностроение, 1973. 215 с.). Конструкция его включает барабан, механическую передачу, раму и источник привода. Барабан получает только вращательное движение с постоянной угловой скоростью. При таком движении барабана частицы смешиваемого материала имеют ограниченное поверхностное движение только за счет сил внутреннего трения частиц, внутренняя часть материал «так называемая мертвая зона» вообще не участвует в движении. По этой причине процесс длится часами, а требуемое качество по образования однородной по составу смеси получить не удается.
Цель изобретения - увеличить интенсивность процесса перемешивания, сократить время процесса, повысить однородность состава смеси, осуществить предложенный способ перемешивания.
Устройство для перемешивания (фиг. 3) содержит барабан 1, валы которого размещены в опорах рамы 2, источник привода 3 барабана (электродвигатель с редуктором или мотор-редуктор), механическую передачу 4, например, цепную, одна из звездочек которой закреплена на валу источника привода 3, а другая звездочка - на ведущем диске 5 фрикционной дисковой муфты, ведомый диск 6 которой жестко соединен с барабаном 1.
Фрикционные диски 5 и 6 под действием пружины 7 плотно прижаты друг к другу посредством рычага 8, на котором закреплен поводок 9 ролика 10, последний взаимодействует с кулачком 11, приводящийся во вращение посредством передачи 12 от источника привода 13. Передача 12 может быть выполнена в виде ременной, цепной или редуктора. Приводной рычаг 8 связан с рамой 2 шарниром 15.
Для регулировки времени вращения барабана 1 и кулачка 11 введено реле времени 14. Устройство работает следующим образом. В барабан 1 загружается материал для перемешивания через загрузочное устройство (на схеме не показано), материал должен заполнять 0,6-0,7 объема барабана. Посредством реле времени 14 устанавливается время для достижения частоты вращения барабана, например, 15-20 секунд.
Критическую частоту вращения определяют по принятому значению диаметра барабана по формуле 
например, при диаметре D=0,75 м, частота равна 
. Следовательно, для нашего случая частота должна быть больше, например, 50-55 мин-1.
Начальное положение рычага 8 под действием пружины 7 должно быть таким, как показано на фиг. 3: ролик 10 должен находится в вогнутой части профиля кулачка 11, а диски 5 и 6 плотно прижаты друг к другу, создавая тем самым силу трения между дисками и крутящий момент, который приводит во вращение барабан 1. Устанавливается по реле времени 14 время работы 15-20 секунд источника привода 3 барабана и включается в работу, за это время частицы материала активно двигаясь, распределяются под действием центробежной силы слоем по внутренней поверхности барабана. По истечению времени работы 15-20 секунд реле времени включает в работу источник привода 13 и кулачок 11 начинает вращаться, ролик 10 выходит из вогнутой части профиля кулачка на профиль цилиндрической формы, воздействуя тем самым на рычаг 8, который сжимает пружину 7, образуя тем самым отход ведущего диска 5 от ведомого диска 6, в результате чего силы трения и крутящий момент между дисками уменьшаются и снижается частота вращения барабана, следовательно, уменьшаются центробежные силы воздействия на частицы и под действием силы тяжести будут обрушиваться вниз (см. фиг. 2), создавая тем самым активное их объемное движение и перемешивание. Время замедления вращения барабана составляет порядка 4-6 секунды, оно регулируется временем одного оборота кулачка, для увеличения времени замедления частоты барабана частоту вращения кулачка уменьшают, для уменьшения времени снижения частоты вращения барабана частоту вращения кулачка увеличивают.
После завершения одного оборота кулачка ролик 10 входит в вогнутую часть профиля кулачка, отключая тем самым источник привода 13, пружина 7 снова сжимает диски 5 и 6 и снова разгоняет барабан 1 до вышекритической частоты вращения, частицы снова под действием центробежной силы приводятся в объемное движение, образуя внутренний слой, затем цикл повторяется, т.е. частицы перемешиваемого материала постоянно находятся в активном объемном движении внутри барабана, образуя однородную по составу смесь за десятки секунд.
Claims (2)
1. Способ перемешивания материалов в смесительном барабане путем вращения барабана с переменной частотой вращения, отличающийся тем, что барабан вращают до вышекритической частоты, определяемой условием n>42,4/√D (где n - частота вращения барабана, мин-1; D - диаметр барабана, м), за время 15-20 секунд, при котором перемешиваемый материал, распределяется ровным слоем по внутренней поверхности барабана, затем снижают частоту вращения за время 4-6 с до обрушения слоя материала под действием собственного веса частиц, затем описанный цикл повторяют до получения требуемой однородности смеси.
2. Устройство для перемешивания материалов, включающее барабан, механическую передачу, раму и источник привода, отличающееся тем, что устройство снабжено фрикционной дисковой муфтой, кулачком, приводным рычагом с роликом, взаимодействующим с кулачком, приводом кулачка, пружиной и реле времени, при этом ведомый диск муфты связан с барабаном, а ведущий диск - с механической передачей, например цепной.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019118959A RU2725719C1 (ru) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | Способ перемешивания и устройство для осуществления способа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019118959A RU2725719C1 (ru) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | Способ перемешивания и устройство для осуществления способа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2725719C1 true RU2725719C1 (ru) | 2020-07-03 |
Family
ID=71510397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019118959A RU2725719C1 (ru) | 2019-06-17 | 2019-06-17 | Способ перемешивания и устройство для осуществления способа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2725719C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111978041A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-24 | 徐绍民 | 一种极寒路面的修补材料及其制备方法和应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3735964A (en) * | 1972-02-07 | 1973-05-29 | R K Lorenzen | Powered mechanical shaker device |
| SU614810A1 (ru) * | 1976-09-01 | 1978-06-08 | Проектный Институт "Тамбовколхозпроект" | Барабанный смеситель кормов |
| SU850186A1 (ru) * | 1977-01-25 | 1981-08-03 | Предприятие П/Я В-2687 | Способ растворени веществ и устройстводл ЕгО ОСущЕСТВлЕНи |
| SU1668343A1 (ru) * | 1989-03-06 | 1991-08-07 | Казанский сельскохозяйственный институт им.М.Горького | Способ перемешивани материалов |
| RU117098U1 (ru) * | 2011-08-17 | 2012-06-20 | Открытое акционерное общество "Тульское научно-исследовательское геологическое предприятие" (ОАО "Тульское НИГП") | Устройство для перемешивания материалов |
-
2019
- 2019-06-17 RU RU2019118959A patent/RU2725719C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3735964A (en) * | 1972-02-07 | 1973-05-29 | R K Lorenzen | Powered mechanical shaker device |
| SU614810A1 (ru) * | 1976-09-01 | 1978-06-08 | Проектный Институт "Тамбовколхозпроект" | Барабанный смеситель кормов |
| SU850186A1 (ru) * | 1977-01-25 | 1981-08-03 | Предприятие П/Я В-2687 | Способ растворени веществ и устройстводл ЕгО ОСущЕСТВлЕНи |
| SU1668343A1 (ru) * | 1989-03-06 | 1991-08-07 | Казанский сельскохозяйственный институт им.М.Горького | Способ перемешивани материалов |
| RU117098U1 (ru) * | 2011-08-17 | 2012-06-20 | Открытое акционерное общество "Тульское научно-исследовательское геологическое предприятие" (ОАО "Тульское НИГП") | Устройство для перемешивания материалов |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111978041A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-24 | 徐绍民 | 一种极寒路面的修补材料及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2022016472A (ja) | ミキサ、建築材料を適用するためのシステム、及び建築材料から構造物を製造するための方法 | |
| RU2725719C1 (ru) | Способ перемешивания и устройство для осуществления способа | |
| JPH0675668B2 (ja) | ペースト混合装置 | |
| JP2021063413A (ja) | 建設現場用ミキサー | |
| Ivanets et al. | Intensification of bulk material mixing in new designs of drum, vibratory and centrifugal mixers | |
| CN108043273A (zh) | 一种能使物料充分混合的通用型搅拌装置 | |
| CN110025035B (zh) | 一种旋转式人工加香设备 | |
| RU2346422C1 (ru) | Устройство для протравливания семян | |
| US20070008813A1 (en) | Apparatus for foaming a slurry | |
| CN217221690U (zh) | 一种山楂核粉碎研磨装置 | |
| JP5868588B2 (ja) | 造粒物の製造装置及び製造方法 | |
| RU2631008C1 (ru) | Шнековый дозатор-смеситель кормов | |
| RU135536U1 (ru) | Устройство для перемешивания материалов | |
| RU2228841C1 (ru) | Смеситель строительных растворов | |
| CN106956362B (zh) | 水泥砂浆搅拌机 | |
| RU2398623C1 (ru) | Способ смешивания сыпучих материалов и установка для его осуществления | |
| RU2124934C1 (ru) | Способ приготовления смеси сыпучих материалов и устройство для его осуществления | |
| SU1197713A1 (ru) | Способ смешени сыпучих материалов | |
| RU2311950C1 (ru) | Агрегат для смешения сыпучих материалов | |
| CN113680227A (zh) | 一种造纸用造纸助剂均匀稀释装置 | |
| RU2238896C2 (ru) | Питатель для подачи сильносвязных плохосыпучих материалов | |
| RU2445154C1 (ru) | Способ смешивания сыпучих материалов и установка для его осуществления | |
| RU2549260C1 (ru) | Способ подготовки материала для полусухого прессирования и устройство для его реализации | |
| CN220071341U (zh) | 一种酱肉调料腌制用混合装置 | |
| RU2153390C1 (ru) | Смеситель барабанный для сыпучих материалов |