Механики XXI веку №15 2016

Механики XXI веку. № 15 2016 г.

368

УДК 666.97.031

Новые конструкции роторно-вибрационных смесителей

Хричков А.В.

1,a

, Ефремов М.И.

Братский государственный университет, ул. Макаренко 40, Братск, Россия

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, ул. Политехническая 29,

Санкт-Петербург, Россия

eclips51@mail.ru

Ключевые слова:

роторно-вибрационный смеситель, пружинный вибровозбудитель, пере-

мешивание, вибратор, металлическая гофрированная оболочка, вибрация, вибрационное поле

В статье рассмотрены новые конструкции роторно-вибрационных смесителей. Они позволяют реали-

зовать возможность создания по всему объему камеры смешивания вибрационного воздействия с разнона-

правленными колебаниями. Следовательно, исключают наличие в камере смешивания «глухих» зон, с одновре-

менным однородным амплитудным распределением вибрационного поля в камере смешивания и качественной

интенсификацией процесса перемешивания. Реализация в конструкции корпусов вибраторов, выполненных в

виде металлических гофрированных оболочек, обеспечивает создание однородных амплитудных значений пе-

ремещений каждой точки внешней образующей металлической гофрированной оболочки, тем самым позволя-

ет осуществить однородное распределение вибрационного поля в камере смешивания и качественную интен-

сификацию процесса перемешивания компонентов смеси. Новые конструкции смесителей позволяют повысить

производительность и снизить затраты энергии на процесс смешивания.

В современном мире необходимость бетонных изделий очень важна для жилищных, про-

мышленных, дорожных и других видов строительства. Поэтому также важно приготовление бетон-

ных и цементобетонных смесей. Есть ряд требований по качеству и свойствам строительных смесей,

для выполнения которых требуется усовершенствовать процесс приготовления данных смесей, путём

создания новых конструкций смесительных машин, что в свою очередь придаст качество состава

смесей и повысит производительность.

Наиболее эффективным способом улучшения процесса смесеобразования является метод

вибрационного перемешивания, предложенный в 1937 г. А.Е. Десовым для приготовления жёстких

бетонных смесей [1]. Смесеобразование цементобетона с применением вибрации позволяет [2]:

- существенно снизить вязкость смеси;

- увеличить производительность установки;

- сократить сроки затвердевания, повысить однородность и улучшить формуемость смеси;

- повысить прочность бетона.

Целью проектирования конструкций смесительных установок нового поколения является ис-

пользование системного подхода в решении задач по повышению интенсивности работы и эффек-

тивности действия оборудования с одновременным привлечением современных технических реше-

ний на основе анализа функциональных структур и экспериментально-теоретических исследований

процессов перемешивания строительных смесей [3].

В настоящее время в Братском Государственном Университете на кафедре «Подъёмно-

транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» продолжается разработка и патен-

тование конструкций вибрационных смесителей с различными системами вибровозбуждения. Так,

например, недавно Братским университетом было получено восемь патентов [2-9] на новые конст-

рукции вибробетоносмесителей (рис. 1). Они относятся к смесителям периодического действия и мо-

гут быть использованы в промышленности строительных материалов, строительстве и других облас-

тях строительной индустрии для производства полидисперсных материалов [3]. Особенность данной

конструкции позволяет исключить воздействия вибрации на стенки корпуса смесителя при работе

вибратора. Предположительно на эффективность перемешивания это не оказывает воздействия.

Смесители содержат камеру 1 смешивания с окнами загрузки 2 и выгрузки 3 материалов со-

ответственно, ротор 4 с приводом 5 вращения, выполненный с лопастями 6, 7 или 6,7,8, вибратор 8

или сдвоенные вибраторы 9, 10 с гофрированным корпусом 9 или верхним и нижним корпусами

11,12, каждый из которых выполнен в виде металлической гофрированной оболочки, представляю-

щей собой гофрированное тонкостенное тело вращения, образующее в сечении вертикальной плоско-

сти по точкам вершин гофр усеченный равнобедренный треугольник, и выполненной с возможно-