Перспективы применения релятивных винтовых и комбинированных барабанов для смешивания сыпучих материалов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Перспективы применения релятивных винтовых и комбинированных барабанов для смешивания сыпучих материалов

Выявлена возможность применения оборудования на базе релятивных винтовых и комбинированных барабанов для смешивания сыпучих материалов.

Изменение взаимного расположения плоских элементов боковых стенок внутренних поверхностей в релятивных винтовых барабанах позволяет управлять сложно-пространственным движением потоков сыпучих материалов. В релятивных винтовых барабанах разработаны эффективные процессы смешивания и комплекты оборудования, характеризующиеся тем, что сложно-пространственное винтовое движение, имеющее место в релятивных винтовых барабанах, расчленено на относительно простые, в кинематическом отношении, в движения. Сложно-пространственное винтовое движение с большой амплитудой 15-1000 мм и более, в предлагаемых конструкциях оборудования на базе релятивных винтовых или комбинированных барабанов, сыпучим материалам сообщается элементами релятивных винтовых или комбинированных барабанов различных параметров и конфигураций

Ключевые слова: релятивные винтовые и комбинированные барабаны, смешивание сыпучих материалов, вибрация, смеситель сыпучих материалов

Известно, что создание оборудования на основе, так называемых, релятивных винтовых и комбинированных барабанов, обеспечивает высокоэффективные технологические процессы, так как для релятивных винтовых и комбинированных барабанов характерно не только создание колебаний предметам обработки с амплитудой перемещения 15-1000 мм и более, но и возможность управлять их колебательным процессом, изменяя при этом транспортный или технологический эффект [1,2].

Работы по созданию оборудования для реализации таких технологических процессов чрезвычайно важны и актуальны для смешивании сыпучих материалов.

1. Оборудование для смешивания сыпучих материалов

1.1 Установка для смешивания сыпучих материалов

Установка для смешивания сыпучих материалов [3] включает (рисунок 1, рисунок 2) барабан 1, приспособления 2 и 3 для загрузки и выгрузки, втулки 4 и 5 опоры 6 и 7, носок 8, раму 9. пневмобаллоны 10, станину 11.

Барабан 1 выполнен спиральной формы из секций в виде релятивного винтового барабана РЦ 2.2.1.б. [2]. При монтаже барабана 1, секции повернуты на угол, соответствующий повороту секции на одну сторону квадрата таким образом, чтобы оси секций были наклонены друг к другу из условия их пересечения. Таким образом, при монтаже барабана 1 каждая секция поворачивается относительно предыдущей на угол 90°, соответствующий повороту секции на одну ее сторону, так что оси секций наклонены друг к другу.

В результате соединения секций образуется барабан в виде ломаного, спиральной формы тоннеля, с ломанными винтовыми линиями по периметру.

При таком монтаже барабана направление движения частиц сыпучих материалов становится сложным.

Рисунок 1 ? Установка для смешивания Рисунок 2 - Разрез А-А

сыпучих материалов, вид спереди

барабан винтовой сыпучий смешивание

Так как квадраты торцов секций наклонены в разные стороны, то после поворота на угол 90° и присоединения секций друг к другу, оси секций, в том числе ось первой секции, к которой присоединена вторая и т. д., секции являются скрещивающимися прямыми и они не пересекаются друг с другом.

1.2 Устройство для смешивания сыпучих материалов

Устройство для смешивания сыпучих материалов [4] включает (рисунок 3, рисунок 4) барабан 1, приспособления для загрузки и выгрузки 2 и 3, втулки 4 и 5, опоры 6 и 7, носок 8, раму 9, пневмобаллоны 10, станину 11.

Рисунок 3 ? Устройство Рисунок 4 - Разрез А-А на

рисунке 3 для смешивания сыпучих

материалов, вид спереди

Барабан 1 выполнен в виде ломаного, спиральной формы тоннеля с многоугольным проходным сечением, увеличивающимся по длине барабана 1 от загрузки к выгрузке, смонтирован из секций 12 и изготовлен в форме релятивного винтового барабана РК 2.2.1.б.[2].

1.3 Барабанный смеситель сыпучих материалов (варианты)

Барабанный смеситель сыпучих материалов [5] (рисунки 5, 6) включают станину 1, электродвигатель 2, редуктор 3, опоры 4, барабан 5 обода 6, а также средство для загрузки 7 и разгрузки 8.

Барабан 5 с карманами многоугольной формы (рисунок 7) изготовлен из полосы (рисунки 7, 8) с наружной поверхностью 23-28 и карманов внутренней поверхности 29-34.

Рисунок 5 ? Барабанный смеситель Рисунок 6 - Разрез А-А кормов, вид спереди на рисунке 5

Рисунок 7 - Барабан

Рисунок 8 - Разрез Б-Б с прямоугольной формой на рисунке 7

Барабан 5 может быть изготовлен не только с карманами многоугольной формы в виде релятивного винтового барабана РЦ 6.6.1.г, но и с карманами криволинейной формы (рисунок 9, рисунок 10). в виде релятивного винтового барабана РЦ 6.6.2.г [2].

Рисунок 9 - Барабан

Рисунок 10 - Разрез В-В с криволинейной формой на рисунке 9

1.4 Смеситель сыпучих материалов

Предлагаемый смеситель [6] включает станину 1, электродвигатель 2, редуктор 3, опоры 4, барабан 5, обода 6, средство для загрузки 7 и разгрузки 8 (рисунок 11 и рисунок 12).

Барабан 5 изготовлен из полос, согнутых на равном расстоянии друг от друга под одинаковыми углами б к кромкам полос и выполнен в виде релятивного винтового барабана РЦ 6.6.3.г.[2].

Полоса после сгиба по периметру барабана 5 создает карманы треугольной формы (рисунок 12).

Рисунок 11 ? Смеситель сыпучих Рисунок 12 - Разрез А-А

материалов, вид спереди на рисунке 11

1.5 Барабанный смеситель сыпучих материалов

Барабанный смеситель сыпучих материалов [7] (рисунок 13, рисунок 14) включает станину 1, электродвигатель 2, редуктор 3, опоры 4, барабан 5, обода 6, средство для загрузки 7 и разгрузки 8. Барабан 6 выполнен в виде релятивного винтового барабана РЦ 6.6.4.г.[2].

Рисунок 13 ? Барабанный смеситель Рисунок 14 - Разрез А-А

сыпучих материалов, вид спереди на рисунке 13

1.6 Устройство вибрационное для смешивания сыпучих материалов

Устройство вибрационное для смешивания сыпучих материалов [2, 8] состоит (рисунок 15) из рабочей камеры 1 установленной на платформе 2, снабженной вибратором 3. Платформа 2 посредством пружин 4 установлена на основании 5. Рабочая камера 1 выполнена в виде релятивного винтового барабана РКА 4.4.1.г квадратной формы [2].

Рисунок 15 ? Устройство вибрационное для смешивания сыпучих материалов

Квадратная рабочая камера 1 (рисунок 15) снабжена винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов волнообразной формы и смонтирована из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех секций 6-9, выполненных в виде кругового сектора с четырьмя прямолинейным секциями 10-13 (рисунок 16).

Секции 6, 7, 8, 9 выполнены в виде кругового пустотелого сектора и смонтированы из подсекций 26 (рисунок 16).

Рисунок 16 ? Рабочая камера в виде квадрата с винтовой поверхностью

1.7 Смеситель сыпучих материалов

Смеситель сыпучих материалов [9] включает (рисунок 17, рисунок 18) станину 1, электродвигатель 2, редуктор 3, опоры 4, барабан 5, обода 6 и 7, средство для загрузки 8 и разгрузки 9. Барабан 5 выполнен в форме релятивного винтового барабана РК 3.3.3.б.[2].

Рисунок 17 ? Смеситель сыпучих Рисунок 18 - Вид А материалов, вид спереди на рисунке 17

Внутри барабана 5 смонтирована пружина 10 конической формы с плоским сечением витков, с направлением витков противоположным направлению вращения барабана 5. Пружина 10 смонтирована внутри барабана 5 и крепится с одной стороны к загрузочному устройству 8, а с другой стороны к стойке 11, которая в свою очередь крепится на станине 1.

1.8 Вибрационное устройство для смешивания сыпучих материалов

Вибрационное устройство для смешивания сыпучих материалов [10] состоит (рисунок 19) из рабочей камеры 1, установленной на платформе 2, снабженной вибратором 3.

Рисунок 19 ? Вибрационное устройство для смешивания сыпучих материалов, вид спереди

Рисунок 20 ? Рабочая камера вибрационного устройства для смешивания сыпучих материалов

Платформа 2 посредством пружин 4 установлена на основании 5. Квадратная камера 1 выполнена в форме релятивного винтового барабана РКА3.3.1.г [2].

Квадратная рабочая камера 1 смонтирована из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех секций 6-9, выполненных в виде кругового сектора с четырьмя прямолинейным секциями 10-13 (рисунок 20).

1.9 Вибрационная установка для смешивания сыпучих материалов

Вибрационная установка для смешивания сыпучих материалов [11] состоит (рисунок 21) из рабочей камеры 1 установленной на платформе 2, снабженной вибратором 3. Платформа 2, посредством пружин 4, установлена на основании 5. Рабочая камера 1 выполнена в форме релятивного винтового барабана РКА 1.1.1.г [2]. Рабочая камера 1 выполнена в виде квадрата (рисунок 22) с многоугольной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов многоугольной формы и смонтирована из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех секций 6-9, выполненных в виде кругового сектора с четырьмя прямолинейным секциями 10-13 (рисунок 22).

Рисунок 21 ? Вибрационная установка для смешивания сыпучих материалов

Рисунок 22 - Изображение рабочей камеры 1, вид сверху

1.10 Установка вибрационная для смешивания сыпучих материалов

Установка вибрационная для смешивания сыпучих материалов [2] состоит (рисунок 23) из рабочей камеры 1 установленной на платформе 2, снабженной вибратором 3. Платформа 2, посредством пружин 4, установлена на основании 5. Рабочая камера 1 выполнена в форме релятивного винтового барабана РКА2.2.1.г [2].

Рисунок 23 ? Установка вибрационная для смешивания сыпучих материалов

Рабочая камера 1 выполнена пустотелой, в виде квадрата (рисунок 24), с образованием по ее внутреннему и наружному периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы, а также однонаправленных многозаходных винтовых линий и смонтирована из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех секций 6-9, выполненных в виде кругового сектора с четырьмя прямолинейным секциями 10-13 (рисунок 24).

Рисунок 24 ? Рабочая камера в виде квадрата с многозаходными винтовыми поверхностями по периметру

Заключение

Выявлена возможность применения оборудования на базе релятивных винтовых и комбинированных барабанов для смешивания сыпучих материалов.

Изменение взаимного расположения плоских элементов боковых стенок внутренних поверхностей в релятивных винтовых барабанах позволяет управлять сложно-пространственным движением потоков сыпучих материалов.

Кроме смешивания сыпучих материалов в релятивных винтовых барабанах разработаны эффективные процессы смешивания и комплекты оборудования, характеризующиеся тем, что сложно-пространственное винтовое движение, имеющее место в релятивных винтовых барабанах, расчленено на относительно простые, в кинематическом отношении, движения, легко реализуемые на специальных машинах на базе комбинированных агрегатов со сложной поверхностью по периметру со смонтированными внутри винтовыми пружинами.

Сложно-пространственное винтовое движение с амплитудой 15-1000 мм и более, в предлагаемых конструкциях оборудования на базе релятивных винтовых или комбинированных барабанов, сыпучим материалам сообщается элементами релятивных винтовых или комбинированных барабанов различных параметров и конфигураций, которое усложняется так же винтовыми линиями по периметру релятивного винтового барабана с различным числом заходов и направлений друг относительно друга или витками пружин, закрепленных внутри релятивных комбинированных барабанов.

Литература

1. Марченко А. Ю. Оптимизация конструктивно-расчетных параметров цилиндрических винтовых барабанов для приготовления комбикормов: дисс. канд. техн. наук / А. Ю. Марченко. - Краснодар, 2012. - 178 с.

2. Марченко А. Ю. Основы теории проектирования оборудования для приготовления концентрированных кормов в винтовых барабанах: монография / А. Ю. Марченко. - Краснодар: КубГАУ, 2014. - 216 с.

3. Патент № 2372818 Российской Федерации. МПК A 23 N 17/00 (2006.01). Установка для смешивания сыпучих материалов» / А. Ю. Марченко, Г. В. Серга, В. В. Цыбулевский; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет. - № 2008128586/13; заявл. 14.07.200; опубл. 2009.11, Бюл. № 32. - 8 с.

4. Патент № 2457746 Российской Федерации. МПК A 23 N 17/00 (2006.01). Устройство для смешивания сыпучих материалов / А. Ю. Марченко, К. А. Белокур Г. В. Серга, В. В. Богатырев; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет. - № 2010153810/13; заявл. 27.12.2010; опубл. 10.08.2012, Бюл. № 22. - 8 с.

5. Патент №. 2385663 Российская Федерация. МПК A 23 N 17/00 (2006.01). Барабанный смеситель сыпучих материалов (варианты) / А. Ю. Марченко, Г. В. Серга, В. В. Цыбулевский, М. Г. Серга; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет. - № 2008125556/13; заявл. 23.06.2008; опубл. 2010.04. Бюл. № 10. - 13 с.

6. Патент № 2376913 Российская Федерация. МПК A 23 N 17/00 (2006.01). Смеситель сыпучих материалов / А. Ю. Марченко, Г. В. Серга, М. Г. Серга; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет. - № 2008128821/13; заявл. 14.07.2008; опубл. 2009.12, Бюл. № 36. - 10 с.

7. Патент № 2373809 Российская Федерация. МПК A 23 N 17/00 (2006.01). Барабанный смеситель кормов / А. Ю. Марченко, Г. В. Серга, В. В. Цыбулевский, М. Г. Серга; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет. - № 2008121050/13; заявл. 26.05.2008; опубл. 27.11.2009, Бюл. № 34. - 8 с.

8. Патент № 2373810 Российская Федерация. МПК A 23 N 17/00 (2006.01). Смеситель кормов / А. Ю. Марченко, Г. В. Серга, В. В. Цыбулевский ; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет. - № 2008121667/13; заявл. 28.05.2008; опубл. 27.11.2009, Бюл. № 33. - 8 с.

9. Патент № 2456180 Российская Федерация. МПК A 23 N 17/00 (2006.01). Смеситель сыпучих маериалов / А. Ю. Марченко, Г. В. Серга ; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет. - № 2013147253/13; заявл. 22.10.2013; опубл. 10.04.2015, Бюл. № 10.

10. Патент № 2551147 Российская Федерация. МПК A 23 N 17/00 (2006.01). Вибрационное устройство для смешивания сыпучих материалов / А. Ю. Марченко, Г. В. Серга ; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет. - № 2013149194/13,; заявл. 05.11.2013; опубл. 20.05.2015, Бюл. № 14.

11. Патент № 2548187 Российская Федерация. МПК A 23 N 17/00 (2006.01). Вибрационная установка для смешивания сыпучих материалов / А. Ю. Марченко, Г. В. Серга ; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет. - № 2013149871/13,; заявл. 24.12.2013; опубл. 20.04.2015, Бюл. № 14.

Размещено на Allbest.ru