Винторычажный смесительный механизм



Владельцы патента RU 2687407:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" ФГБОУ ВО "СибГИУ" (RU)

Изобретение относится к перемешивающим устройствам, применяемым в пищевой, медицинской, химической и строительной отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве с целью смешивания различных материалов, приготовления однородных сред и выравнивания концентрации перемешиваемых веществ по всему объему. Винторычажный смесительный механизм включает стойку, кривошип и шатун, соединенные между собой вращательными кинематическими парами, винт с жестко установленными на нем лопастями и гайку, входящие между собой в винтовую кинематическую пару, гайка образует со стойкой вращательную кинематическую пару, а шатун входит с винтом во вращательную кинематическую пару, причем оси вращательных пар звеньев гайка-стойка и шатун-винт выполнены перпендикулярными, а оси вращательных пар звеньев кривошип-шатун и винт-шатун выполнены перекрещивающимися. Механизм имеет минимальное число звеньев и единственный привод, при этом он реализует сложное пространственное движение выходного звена. Изобретение обеспечивает смесительный механизм, в котором сложное движение выходного звена реализуется без установки дополнительных звеньев в виде кулисы и камня, а также отсутствуют поступательные кинематические пары. 2 ил.

 

Изобретение относится к перемешивающим устройствам, применяемым в пищевой, медицинской, химической и строительной отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве с целью смешивания различных материалов, приготовления однородных сред и выравнивания концентрации перемешиваемых веществ по всему объему.

Известна мешалка (SU №863378, МПК В28С 5/16, опубл. 15.09.81), выполненная в виде одноподвижного пространственного пятизвенного рычажного механизма с пятью вращательными шарнирами. Недостаток такого устройства заключается в высоких требованиях точности расположения его вращательных шарниров. Недостаток также заключается в том, что продольная ось вала с перемешивающими лопастями проходит через центр вращательного шарнира, что существенно усложняет конструкцию механизма.

Известен также пространственный смесительный механизм (RU №2484886, МПК B01F 13/00, опубл. 20.06.2013), включающий ведущее звено, шатун и коромысло с перемешивающим элементом. Недостаток данного устройства состоит в том, что ведущее звено входит в двухподвижную цилиндрическую пару с гидроцилиндром, установленным на стойке. Для увеличения амплитуды смещения перемешивающего элемента требуется увеличение хода ведущего звена, что может привести к заклиниванию звеньев механизма. Недостаток заключается также в том, что перемешивающий элемент установлен на коромысле, которое совершает незначительные качания, что снижает эффективность использования данного механизма для перемешивающих операций.

Наиболее близким к предлагаемому механизму является устройство для перемешивания (RU №2478473 МПК В28С 5/16, опубл. 10.04.2013), включающий стойку, кривошип, шатун, гайку, винт с перемешивающим элементом, а также кулису и камень. Звенья приводятся в движение от единственного двигателя. Все звенья соединены между собой кинематическими парами пятого класса. Данный механизм принимается за прототип предлагаемого устройства. Недостаток прототипа заключается в установке дополнительных звеньев в виде кулисы и камня, которые содержат две поступательных кинематических пары. Наличие данных пар в цепи механизма при пространственном движении винта относительно гайки может привести к заклиниванию его звеньев.

Техническая проблема заключается в создании такого смесительного механизма, в котором сложное движение выходного звена реализовывалось бы без установки дополнительных звеньев в виде кулисы и камня, а также отсутствовали бы поступательные кинематические пары.

Решение технической проблемы заключается в том, что предложен винторычажный смесительный механизм включающий стойку, кривошип и шатун, соединенные между собой вращательными кинематическими парами, винт с жестко установленными на нем лопастями и гайку, входящие между собой в винтовую кинематическую пару, согласно изобретению, гайка образует со стойкой вращательную кинематическую пару, а шатун входит с винтом во вращательную кинематическую пару, причем оси вращательных пар звеньев гайка-стойка и шатун-винт выполнены перпендикулярными, а оси вращательных пар звеньев кривошип-шатун и винт-шатун выполнены перекрещивающимися.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в упрощении кинематической схемы механизма прототипа путем исключения дополнительных звеньев в виде кулисы и камня, а также поступательных кинематических пар. Это позволит повысить надежность функционирования предлагаемого механизма, устранив возможность заклинивания звеньев в поступательных кинематических парах. Уменьшение числа звеньев позволит упростить конструкцию механизма и также повысить его надежность.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан винторычажный смесительный механизм, на фиг. 2 показана пространственная траектория движения выходного звена, винта с лопастями, смесительного механизма.

Винторычажный смесительный механизм состоит из стойки 1, кривошипа 2, шатуна 3, винта 4, на конце которого жестко установлены лопасти 5, и гайки 6. Кинематические пары звеньев 1-2 (стойка-кривошип), 2-3 (кривошип-шатун), 3-4 (шатун-винт) и 1-6 (стойка-гайка) выполнены вращательными, а пара звеньев 4-6 (винт-гайка) выполнена винтовой. Причем геометрические оси пар звеньев 1-2 (стойка-кривошип), 2-3 (кривошип-шатун) и 1-6 (стойка-гайка) параллельны друг другу, а геометрические оси пар звеньев 3-4 (шатун-винт) и 4-6 (винт-гайка) расположены на оси винта 4. Оси вращательных пар звеньев 6-1 (гайка-стойка) и 3-4 (шатун-винт) выполнены перпендикулярными, а оси вращательных пар звеньев 2-3 (кривошип-шатун) и 4-3 (винт-шатун) выполнены перекрещивающимися.

Механизм включает четыре подвижных звена (n=4) и пять кинематических пар пятого класса (p5=5). При данных параметрах его подвижность определится, как

W2=4n-3p5=16-15=1,

что доказывает необходимость установки единственного привода для получения определенного движения всех звеньев механизма.

Принцип работы механизма заключается в следующем. При вращении кривошипа 2, движение передается на шатун 3, который принуждает винт 4 вкручиваться в гайку 6 за счет того, что длина между парами звеньев 3-4 и 4-6 является переменной. Таким образом, винт 4 с жестко установленными на нем лопастями 5 совершают кроме вращения вокруг оси винта также и смещения и поворот в плоскости движения звеньев 1, 2, 3 и 6. Показанная на фиг. 2 траектория движения лопастей 5 получена численными методами в соответствии с принятыми размерами звеньев механизма. Траектория может быть изменена за счет выбора иных размеров звеньев механизма.

Предлагаемый механизм имеет минимальное число звеньев и единственный привод, при этом он реализует сложное пространственное движение выходного звена. Минимальное число звеньев обеспечивает простоту конструкции механизма и повышает надежность его функционирования. Применение данного механизма целесообразно для выполнения различных операций, связанных с перемешиванием.

Винторычажный смесительный механизм, включающий стойку, кривошип и шатун, соединенные между собой вращательными кинематическими парами, винт с жестко установленными на нем лопастями и гайку, входящие между собой в винтовую кинематическую пару, отличающийся тем, что гайка образует со стойкой вращательную кинематическую пару, а шатун входит с винтом во вращательную кинематическую пару, причем оси вращательных пар звеньев гайка-стойка и шатун-винт выполнены перпендикулярными, а оси вращательных пар звеньев кривошип-шатун и винт-шатун выполнены перекрещивающимися.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно-ползунным механизмам. Уравновешенный кривошипно-ползунный механизм содержит кривошип, шатун и ползун.

Пантограф // 2665978
Изобретение относится к подъемно-транспортным устройствам, а именно к подъемникам с пантографом. Пантограф содержит состоящую из звеньев раздвижную раму, выполненную в виде многосекционного раздвижного ножничного механизма.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к механическим передачам. Рычажная система для передачи вращательного движения на расстояние содержит корпус, колеса со смещенными осями вращения, а также стержни, оси и щеки, на которых закреплены оси.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к шарнирно-рычажным механизмам. Шарнирно-рычажный механизм содержит основание (1), установленные на нем с возможностью поворота в шарнирах (2, 3) ведущий кивошип (4) и ведомое звено (5).

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к шарнирно-рычажным механизмам. Шарнирно-рычажный механизм содержит стойку, ведущий кривошип, ведомое звено, шатун и приспособление для вывода механизма из мертвых положений.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к преобразователям возвратно-поступательного движения ползуна во вращение кривошипа. Кривошипно-двухползунный механизм содержит кривошип, два шатуна и два ползуна.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к поршневым машинам, ДВС, компрессорам, насосам, а также к станкам-качалкам (СК) с применением кривошипно-шатунного механизма (КШМ).

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к механизмам преобразования вращательного движения в поступательное или колебательное. Кривошипно-шатунный механизм состоит из кривошипа (1), шарнирно соединенного с ведомым звеном (2), которое может быть ползуном или коромыслом, шатунов (3) и (4) и коромысла-шатуна (5).

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к кривошипно-ползунным механизмам. Симметричный кривошипно-ползунный механизм содержит основание, направляющую с ползуном, два кривошипа, два рычага и пять пар шатунов.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к кривошипно-ползунным механизмам. Кривошипно-ползунный механизм со звеном, движущимся прямолинейно-поступательно, содержит основание, ползун, кривошип и шесть шатунов.

[ЦЕЛЬ] Вращательное движение гипсового раствора, разливаемого на лист бумаги для покрытия гипсовой плиты, ограничивают для предотвращения возникновения неправильного распределения, отклонения или нерегулярного распределения при распределении плотности раствора на листе бумаги.

Изобретение относится к кавитационным смесителям, предназначенным для проведения различных тепло- и массообменных процессов в жидких и газообразных средах в химической технологии, производстве строительных материалов, в которых требуется создание однородного поля концентраций и температур во всем объеме перемешиваемой среды при рациональных затратах мощности.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в строительстве и других областях строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано для производства многокомпонентных смесей. Технический результат - качественная интенсификация процесса перемешивания компонентов.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано для производства многокомпонентных смесей. Технический результат - обеспечение возможности создания по всему объему камеры смесителя на компоненты бетонной смеси двух различных по частоте вибрационных полей для обеспечения качественной интенсификации процесса перемешивания компонентов в целом.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания бетонной смеси и может быть использовано в строительной индустрии для производства многокомпонентных смесей.

Изобретение относится к устройствам для перемешивания сыпучих материалов и может быть использовано в химической, пищевой и промышленности строительных материалов.

Изобретение относится к перемешивающим устройствам, применяемым в пищевой, медицинской, химической и строительной отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве с целью смешивания различных материалов, приготовления однородных сред и выравнивания концентрации перемешиваемых веществ по всему объему. Винторычажный смесительный механизм включает стойку, кривошип и шатун, соединенные между собой вращательными кинематическими парами, винт с жестко установленными на нем лопастями и гайку, входящие между собой в винтовую кинематическую пару, гайка образует со стойкой вращательную кинематическую пару, а шатун входит с винтом во вращательную кинематическую пару, причем оси вращательных пар звеньев гайка-стойка и шатун-винт выполнены перпендикулярными, а оси вращательных пар звеньев кривошип-шатун и винт-шатун выполнены перекрещивающимися. Механизм имеет минимальное число звеньев и единственный привод, при этом он реализует сложное пространственное движение выходного звена. Изобретение обеспечивает смесительный механизм, в котором сложное движение выходного звена реализуется без установки дополнительных звеньев в виде кулисы и камня, а также отсутствуют поступательные кинематические пары. 2 ил.

Наверх