7.2 Смеситель с сектором для исключения возможности образования застоя смеси в камере

Наиболее близким аналогом данного устройства, является смеситель непрерывного действия для приготовления холоднотвердеющих смесей, у которого корпус смесительной камеры для повышения коэффициента ее заполнения, имеет перед выходным отверстием порог [А.С. СССР №363547 опубликовано 25.12.1972 Бюллетень №4 за 1973]. Однако, в работе данного смесителя порог, устанавливаемый перед выходным отверстием, является причиной образования застоя смеси в области перед порогом и ее преждевременного затвердевания.

В данной части работы поставлена задача усовершенствования смесителя путем внесения изменения в конструкцию порога и введением дополнительной детали - вращающегося сектора.

Поставленная задача решена так: в смесителе (рис.10) порог перед выходным отверстием выполняется не сплошным, а имеющим радиальные отверстия. Кроме того, порог является съемным, для удобства очистки от налипшей смеси. Для предотвращения появления застоя смеси перед порогом, по ходу движения смеси, установлен вращающийся сектор, имеющий заборную часть и спиральный паз для продвижения смеси через отверстия в пороге.

1 Пат. 7485 Україна, МПК 7 B01F 7/04. Змішувач безпереревної дії для приготування холоднотвердїючих сумішей / І.І.Гунько, А.В.Дудченко (Україна). - u№ 20041210832; Заявл.27.12.2004; Бюл. №6 від 15.06.2005

Рисунок 10 - Разработанная полезная модель смесителя

Смеситель содержит камеру 1 для подлежащего перемешиванию материала, вал 2 со спирально расположенными на нем лопатками 3. Перед порогом 4 по ходу движения смеси на валу установлен сектор 5 таким образом, что бы продавливать смесь через порог и не позволять смеси застаиваться перед ним. Готовая смесь выгружается из смесительной камеры через отверстие 6.

Смеситель работает следующим образом. Песок, связующее и отвердитель, попадая в смесительную камеру 1 рассекаются и перебрасываются лопастями 3 вала 2. Так как лопасти располагаются по винтовой линии, то смесь получает поступательное движение вдоль корпуса смесителя к выпускному отверстию 6. Когда смесь достигает порога 4, она подвергается дополнительному перемешиванию при ее продавливании через отверстие порога 4 под воздействием сектора 5. Часть смеси может проходить над порогом. Порог повышает коэффициент заполнения смесительной камеры, а сектор исключает возможность образования застоя смеси перед порогом. Порог выполнен съемным для удобства очистки.

Предложенная конструкция обеспечивает повышение качества получаемой смеси за счет того, что порог создает повышенный уровень смеси в смесительной камере. Кроме того, смесь дополнительно рассекается и перемешивается с помощью вращающегося сектора, а съемный порог облегчает процесс очистки смесителя.

7.3 Смесители с предварительной камерой перемешивания сыпучих материалов

Конструкция смесителя, представленная на рис.11, использует принцип предварительного перемешивания сыпучих материалов в аэрационной камере и раздельного перемешивания наполнителя с катализатором и связующим в камере с лопастным валом [2].

1-смесительная камера; 2- пескопровод; 3- разгрузочный патрубок;

4,5- сопла; 6- аэрорешетка; 7- разгрузочное отверстие;

8- загрузочное отверстие; 9- шиберная заслонка; 10- гидроцилиндр

Рисунок 11 - Аэрационная смесительная камера

предварительного перемешивания

Для изготовления форм из холоднотвердеющих смесей важнейшим является стадия приготовления смеси: засыпка сыпучих компонентов в смеситель, перемешивание, подача жидких компонентов (смолы-катализатора, активатора). Для обеспечения заданной прочности форм и стержней из ХТС необходимо качественно осуществить перемешивание компонентов смеси, т.е. их равномерное распределение друг в друге по всему объему полученной порции. Качество перемешивания зависит от конструкции смесителя, способа и времени перемешивания.

Перемешивание компонентов смеси механическим способом не даёт необходимого результата. К недостаткам механического воздействия можно отнести перетирание частичек песка на более мелкую фракцию, что способствует уменьшению прочности форм и стержней, а также не полный размол отдельных комков смеси поступающих после участка смесеприготовления. Поэтому создание смесителя с предварительной камерой перемешивания сыпучих материалов является актуальной проблемой.

Известны технологии перемешивания сыпучих материалов с помощью воздуха под давлением, обеспечивающие их качественное перемешивание. Но при этом трубы пневмотранспорта при контакте с перемещающимся песком очень быстро выходят из строя. Следовательно, необходимо создать такое оборудование для предварительного перемешивания сыпучих, которое обеспечивало бы равномерное перемешивание, но при этом устранялась проблема быстрого износа пневмопровода.

Авторским коллективом разработана установка, предназначенная для производства холоднотвердеющих смесей, с камерой предварительного воздушного перемешивания. Конструкция камеры обеспечивает равномерное перемешивание сыпучих (свежих и регенерированных песков), при этом уменьшается износ ее внутренних поверхностей.[8].

Целью исследования являлось изучение процесса перемещения материала в разработанной конструкции смесительной камеры без разрушения трубопровода.

В качестве объекта исследования выбрана физическая модель аэрационной смесительной камеры, схема которой приведена на рис.11.

Смесительная камера 1 работает следующим образом: после загрузки смеси в загрузочное отверстие 8, подается сжатый воздух в аэрорешетку 6 и сопло 4. С помощью аэрорешетки смесь находится в «кипящем» состоянии, что не дает ей слеживаться в нижней части камеры. При истечении смеси к разгрузочному патрубку 3, она подхватывается воздухом, исходящим из сопла, и направляется по пескопроводу 2, на котором установлена система сопел 5основной функцией которых является перемешивание компонентов смеси без их касания стенок пескопровода 2. По последнему смесь через разгрузочное отверстие 7 попадает в смесительную камеру 1 и цикл повторяется. После окончания перемешивания гидроцилиндр 10 открывает разгрузочное отверстие посредством шиберной заслонки 9 и перемешанный материал поступает в следующую камеру (лопастной смеситель), где перемешиваются сыпучие со смолой-катализатором и активатором, после чего смесь поступает в стержневой ящик или литейную форму.