Строительные машины и оборудование

Гравитационные бетоносмесители

Производим и продаем электроприводы ЭТУ, ЭПУ для двигателей постоянного тока, тел./email +38 050 4571330 / rashid@msd.com.ua

Привод ЭПУ 25А с дросселем - 5500грн

Смешение компонентов в гравитационных смесителях происхо­дит в барабанах, к внутренним стенкам которых прикреплены ло­пасти. При вращении барабана смесь лопастями, а также силами трения поднимается на некоторую высоту и затем сбрасывается вниз. Чтобы смесь могла свободно циркулировать внутри барабана, его объем должен в 2,5 ... 3 раза превышать объем смеси. Ско­рость вращения барабана невысокая, так как в противном случае центробежные силы будут препятствовать свободному перемеще­нию смеси. Циклические бетоносмесители изготовляют с накло­
няющимися при выгрузке смеси барабанами, а непрерывного дей­ствия— со стационарными барабанами. Основным параметром смесителей циклического действия является вместимость их бара­бана. Согласно ГОСТ 16349-70 *, предусматривается следующий ряд бетоносмесителей вместимостью по загрузке (л): 100; 250; 500; 750; 1200; 1500; 2400; 3000. Основным параметром смесителей непрерывного действия является их производительность.

По мобильности смесители подразделяют на передвижные, при­меняемые на объектах с небольшими объемами работ, и стацио­нарные для более круп­ных предприятий. На рис. 13.1 показан бетоно­смеситель, оснащенный загрузочным ковшом. Сы­пучие компоненты из до­заторов поступают в за­грузочный ковш 4, кото­рый перемещается по направляющим 6 с по­мощью каната 5, прохо­дящего по блоку 7 на по­лиспаст, состоящий из не­подвижной 1 и подвиж­ной 3 обойм блоков. По­движная обойма переме­щается гидроцилиндром 2. Когда нижние ролики ковша дойдут при подъ­еме ДО упоров, установ - рис j3j Гравитационный бетоносмеситель с ленных В направляющих, загрузочным ковшом

Днище ковша открывается

И образуется лоток, по которому материалы поступают в смеситель­ный барабан 8, установленный на траверсе 11. Траверса с помощью цапф опирается на стойки 16, прикрепленные к раме 17. Барабан приводится во вращение двигателем 13 через редуктор 12, разме­щенный в траверсе. Готовая смесь выгружается при наклоне бара­бана в результате поворота траверсы гидроцилиндром 14, зубча­тым сектором 10 и шестерней 9, насаженной на палец траверсы. Смеситель оборудован гидроприводом 15, состоящим из двигателя, гидронасоса и распределительной арматуры. Бетоносмеситель с двухконусным наклоняющимся барабаном (рис. 13.2) состоит из рамы 9, на которой в подшипниках, встроенных в стойки 7, уста­новлена траверса 8, несущая смесительный барабан 4. Последний опирается на ролики 11 и 10 и удерживается от осевых смещений роликами 5. Материалы загружаются в барабан через воронку 2. Готовая смесь выгружается при наклоне барабана в результате поворота траверсы пневмоцилинДром 1. На цилиндрической части 10—5258 145

Барабана установлен бандаж 6, которым барабан опирается на ро­лики и зубчатый венец 3, входящий в зацепление с зубчатым коле­сом, установленным на консоли выходного вала редуктора. Стаци­онарные бетоносмесители вместимостью 750 и 1200 л в настоящее время изготовляются по более прогрессивной схеме — с централь­ным приводом и отличаются меньшими габаритами и металлоем­костью.

Смеситель (рис. 13.3) имеет компактный барабан 1, в котором установлено шесть быстросъемных лопастей 2. Барабан своей сту­пицей насажен на выходной вал редуктора 3, встроенного в тра­версу 10 и вращающегося от двигателя 4. Траверса установлена на стойках рамы Рис помощью гидроцилиндра 6 и рычага 5 мо­жет занимать разное положение, в результате чего барабан будет иметь позиции — на загрузку, перемешивание и выгрузку. Смеси­тель имеет гидропривод, состоящий из насосной станции 8, рас­пределителя 7 и соответствующего электропривода.

Основы расчета гравитационных бетоносмесителей

Мощность привода в гравитационных смесителях затрачивает­ся в основном на подъем смеси в барабане при его вращении. В общем виде работа, затрачиваемая на один цикл цуркуляции сме­си (Дж),

A = GCKh—pVgh, (13.1)

Где GCu — сила тяжести смеси, Н; h — высота подъема смеси в ба­рабане, М; р — плотность смеси, кг/м3; V— полезный объем смеси­теля (по выходу), м3; g — ускорение свободного падения, м/с2.

При вращении барабана в каждый момент времени одна часть смеси поднимается лопастями, другая — под действием сил трения. Мощность, расходуемая на подъем смеси (кВт),

Ni=* (G, ftiZ,+GsA2Z2)rt - Ю-3, (13.2)

Ю* 147
где Gi — сила тяжести смеси, поднимаемой под действием сил тре­ния (Gi = 0,85GCm), Н; G2 — сила тяжести смеси, поднимаемая ло­пастями (G2 = 0,15 Gc„), Н; h2 и hi — высота подъема смеси под действием сил трения и в лопастях соответственно м; Z и z2— число циркуляций смеси за один оборот барабана соответственно за счет сил трения и в лопастях; п — частота вращения барабана, об/с.

Согласно схеме, показанной на рис. 13.4,

H2=R( 1+sinp), чЧЗ. З)

Где R— внутренний радиус бара­бана. Угол р практически может быть принят равным углу трения смеси о лопасти, т. е. р=45°. Тогда h2 — ,lR-

С учетом влияния лопастей и подпора нижних слоев смеси угол подъема ее частиц под дей­ствием сил трения ф2 будет боль­ше угла трения фі и практическг может быть принят равным 90°. Тогда h=R. Радиус R без боль­ших погрешностей может быть принят по цилиндрической части барабана, так как основная мас­са смеси находится в его цилин­дрической части. Число циркуляций смеси, поднимаемой под действием сил тре­ния, в течение одного оборота барабана (приняв время сползания смеси равным времени подъема)

Zi = 360°/ (2ф2) = 2. (13.4) Время подъема смеси в лопастях (с)

U= (90°+р) / (ЗбО°гс) =0,374/я. (13.5) Время падения смеси с высоты h2

T2= = - l,7/?/9,81 =0,6J//?. (13.6)

Число циркуляций смеси, поднимаемой лопастями,

Где t0<s=l/n — время одного оборота барабана, с.

Расчеты показывают, что для смесителей вместимостью 500 ... ... 1500 л гг=2.

Тогда мощность, расходуемая на подъем смеси (кВт),

N1=(Glh1 + G2h2)zn-Ю-3. (13.8)

Подставив в формулу (13.8) рекомендуемые значения Gь G2, h и h2, получаем

N^ZGwRn/mO. (13.9),

Кроме работы по подъему смеси мощность расходуется на пре­одоление сил трения в опорных частях барабана. Для смесителей, барабан которых установлен на роликах, мощность (кВт)

N2= (Gc„+G6) (Ra+r)kf®I (rcosу lO3), (13.10)

Где Ge —сила тяжести барабана, Н; радиус бандажа, м; г — радиус опорного ролика, м; kf — плечо трения качения (k;=0,001 м), © — угловая скорость барабана, рад/с; у — угол установки ро­ликов.

Для смесителей, барабан которых установлен на центральной оси,

YV2'=(GCM+G6)M>r0©-10-3, (13.11)

Где Го — радиус оси, м; р,— коэффициент трения в подшипниках барабана.

Мощность двигателя привода вращения барабана

(13-12)

Где т) — КПД привода.

Производительность (м3/ч) смесителей циклического действия n=F3zfeBfe«-10-3, (13.13)

Где V3 — вместимость смесителя (по загрузке), л; г—число заме­сов в час; kB — коэффициент выхода смеси (£в = 0,65); kK — коэф­фициент использования машины по времени (йи=0,8 ... 0,85).

Число замесов

Z=3600/(/i + /2+f3), (13.14)

Где t{ — время загрузки смесителя, с (/i=15 ... 20); t2 — время выгрузки смеси, с (t2=l2 ... 18); h — время перемешивания, с (/3=50 ... 120).

13.3. Смесители принудительного действия

Смесители принудительного действия применяют для приготовле­ния смесей с крупностью заполнителя не более 70 мм. В настоящее время широкое распространение получили роторные бетоносмеси­тели, работающие с повышенными скоростями движения рабочих органов. Особенно эффективны они при приготовлении жестких бетонных смесей. На рис. 13.5 показана схема роторного смесителя вместимостью (по загрузке) 500 л с верхним расположением при­вода, состоящего из мотор-редуктора 6 и цилиндрического редук­тора 5. На выходном валу редуктора закреплена траверса 9, в ко­торой установлены кронштейны 2, несущие державки 13 со смен­ными лопастями 12.

Перемешивание компонентов, загружаемых через патрубок 3, осуществляется при круговом движении лопастей в кольцевом про-

Стенки смесительной камеры облицованы сменными износостой­кими плитами 11.

На рис. 13.6 показана схема роторного бетоносмесителя (типа •СБ-146) вместимостью 750 л с унифицированным двухступенча­тым, дифференциальным редуктором 5, размещенным во внутрен­нем стакане смесительного барабана 6 соосно с двигателем 2. Ротор 1, несущий систему лопастей, крепится к вращающемуся корпусу редуктора. Для уменьшения динамических нагрузок на элементы привода двигатель установлен на гибких элементах, допу-

Скающих малый его поворот. Лопасти крепятся к ротору с помощью торсионных кронштейнов, предохраняющих их от поломок при воз­можном заклинивании лопастей. Выгрузка готовой смеси произво­дится через затвор 8, управляемый пневмоцилиндром 7. Чаша сме­сителя закрыта крышкой 4, на которой установлены двигатель и пульт управления 3.

На рис. 13.7 приведена схема компактного роторного бетоно­смесителя (типа СБ-138) вместимостью 1500 л с нижним размеще­нием электродвигателя. Перемешивание компонентов, поступаю­щих в барабан 3 через загрузочный люк 4, производится системой лопастей 9, движущихся в кольцевом пространстве чаши. Враще­ние ротору 7 передается от двигателя 2 через ременную передачу 1 и планетарный редуктор 6, установленный во внутреннем стакане чаши. Кронштейны 8, несущие лопасти, являются одновременно торсионами, предохраняющими лопасти от поломок. Готовая смесь выгружается через затвор И, управляемый пневмоцилиндром 10. Чаша смесителя закрыта герметически крышкой 5. Стойки 18 являются транспортными опорами. Такая компоновка агрегатов
позволяет не только уменьшить высотные габариты смесителя, но и существенно сократить высоту смесительного отделения за­вода.

Смесители непрерывного действия предназначены для ком­плектования бетоно - и растворосмесительных установок произво­дительностью 5, 10 и 30 м3/ч. Отечественной промышленностью выпускаются горизонтальные двухвальные смесители (рис. 13.8).

Компоненты смеси непрерывным потоком подаются соответствую­щими дозаторами в корыто 8, в котором вращаются в разные стороны два вала 6 с закрепленными на них лопастями 7. Ло­пасти устанавливают под углом 40 ... 45° по отношению к оси вала, с тем чтобы смесь интенсивно перемещалась как в ради­альном, так и в осевом направлении к разгрузочному затвору 5. Валы приводятся во вращение двигателем 1 через ременную передачу 2, редуктор 3 и зубчатые колеса 4.

На рис. 13.9 показан циклический растворосмеситель вмести­мостью 325 л. Это корытообразный барабан 7, смонтированный 152
на раме 1. Компоненты перемешиваются двумя винтовыми ло­пастями 12, закрепленными на валу И, установленном в под­шипниках 13. Вал приводится во вращение двигателем 6 через ременную передачу 5, шкив 4 и редуктор 3, установленный на кронштейне 2. Смесительный барабан закрыт крышкой 8. Гото­вая смесь выгружается через люк, закрываемый затвором 10 с помощью пневмоцилиндра 9.

Для приготовления строительных растворов применяются бы­строходные турбулентные смесители (рис. 13.10), в которых пе­ремешивание материалов производится при интенсивном движе­нии смеси по сложной траектории. При вращении лопастного ротора 14, закрепленного на валу 2, который установлен в под­шипниках 1, смесь под действием центробежных сил отбрасы­вается к конусной части корпуса 5, движется по ней вверх и за­тем под действием сил тяжести стекает в центральную часть ротора. Кроме того, смесь циркулирует и по окружности. Ха­рактер воздействия на материал такого быстроходного (до 500 об/мин) смешивающего аппарата аналогичен рабочему про­цессу центробежного насоса. Компоненты подаются в смеситель по патрубку 6 в крышке 7, а готовая смесь разгружается через затвор 3, управляемый пневмоцилиндром 4. После того как основная часть смеси выйдет из барабана, оставшаяся ее часть отбрасывается ротором и прилипает к стенкам. Очистка стенок
производится лопастями 13, подвешенными на шарнирах 12 к рычагам 10. Во время смешивания эти лопасти поднимаются и плавают по поверхности, а по мере выхода смеси они опуска­ются и очищают стенки. Очистные лопасти приводятся во вра­щение через валик И, муфту 8 и редуктор 9. Вал ротора вра­щается двигателем 15, установленным на раме 16, через ремен­ную передачу 17.