Промышленное и гражданское строительство

Строительные машины

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Приготовление бетонов и растворов заключается в дозировании компонентов и их перемешивании. Дозирование компонентов производится дозаторами, а перемешивание — смесительными машинами.

Дозаторы. По принципу работы дозаторы делятся на цикличные и непрерывного действия. Цикличные дозаторы отмеривают заданную массу или объем порции материала, загружаемого в мерный бункер, и после разгрузки повторяют цикл. Дозаторы непрерывного действия выдают непрерывным потоком материал с заданным значением производительности.

По методу дозирования материалов дозаторы подразделяют на объемные, весовые и объемно-весовые. Объемные дозаторы сыпучих материалов просты по конструкции, но они уступают весовым по точности дозирования. Объемные дозаторы жидкости обеспечивают более точную дозировку, так как плотность жидкостей при постоянной температуре изменяется незначительно. Объемные дозаторы сыпучих материалов применяются в смесительных установках небольшой производительности, а объемные дозаторы жидкостей применяют более широко. Весовые дозаторы обеспечивают высокую точность дозирования сыпучих и жидких материалов и, несмотря на их сложность и повышенную стоимость, они широко применяются во всех современных смесительных установках различной производительности. Объемно-весовые дозаторы обеспечивают дозирование одного компонента по объему с соблюдением суммарной массы двух компонентов и применяют их в установках для приготовления бетонной смеси с пористыми заполнителями (керамзитом). В этом случае керамзит дозируют по объему, но с обязательным обеспечением заданной массы двух заполнителей, например керамзита и песка вместе взятых. Дозируют эти материалы в такой последовательности: сначала отмеривается заданный объем керамзита с последующим взвешиванием, затем дополняется песок до заданной суммарной дозы песка и керамзита.

По способу управления дозаторы бывают с ручным, полуавтоматическим дистанционным и автоматическим управлением.

Бетоносмесители. Их применяют для приготовления бетонной смеси. Любая смесительная .машина состоит из смесительной емкости, рабочих органов с их приводом, загрузочных и выгрузочных устройств. Смесительные машины классифицируют по следующим основным признакам: условиям эксплуатации, режиму работы и способу смешивания.

По условиям эксплуатации смесительные машины бывают передвижными и стационарными. Первые применяют на рассредоточенных объектах при выполнении небольших объемов работ и при ремонтных работах, вторые — в условиях бетонных и растворных заводов к в установках средней и большой производительности.

По режиму работы смесительные машины бывают циклического и непрерывного действия. В смесительных машинах циклического действия приготовление смеси заключается в загрузке, перемешивании и выгрузке готового замеса. Эти операции выполняются последовательно одна за другой и за время, равное полному циклу на замес. Каждая последующая порции компонентов смеси подается в смесительную емкость только после выгрузки готового замеса. Главным параметром смесительных машин циклического действия является объем готового замеса в литрах, выданный за один цикл работы. В смесительных машинах непрерывного действия компоненты бетонной смеси или раствора загружаются непрерывным потоком с помощью ленточных питателей или ленточных конвейеров. Вес сыпучие компоненты подаются одновременно, образуя "на ленте слой материалов, например песка, цемента, щебня различных фракций. Одновременно непрерывной струей непосредственно в смесительную емкость подается вода. При перемешивании смесь перемещается к выгрузочному отверстию. Готовая смесь непрерывно поступает в транспортные средства. Главным параметром смесителей непрерывного действия является производительность (м3/4)- Смесители непрерывного действия широко используют для приготовления бетонов или растворов одинакового состава, когда нет необходимости часто переналаживать дозаторы.

По способу смешивания различают бетоносмесители гравитационные и принудительного смешивания, а растворосмесители — только принудительного смешивания.

В гравитационных бетоносмесителях рабочими органами являются вращающиеся барабаны, на внутренних поверхностях которых закреплены лопасти. При вращении барабана компоненты бетонной смеси подхватываются лопастями и поднимаются вверх, откуда они свободно падают, перемешиваясь с нижними слоями, а последние увлекаются вверх. Такие бетоносмесители хорошо смешивают умеренно подвижные и подвижные бетонные смеси, но

не обеспечивают достаточной однородности жестких и малоподвижных смесей.

В смесителях принудительного действия — загруженные материалы смешиваются посредством вращающихся лопастей. Смесительная емкость может быть корытообразной формы с горизонтальным расположением лопастных валов, чашеобразной с вертикальным лопастным валом и в виде бака с вертикальным быстровра-щающимся ротором. В таких смесителях можно приготовлять малоподвижные и жесткие бетонные смеси и растворы на плотных и пористых заполнителях, получая хорошо перемешанную однородную смесь. Однако такой способ требует приложения значительных усилий и вызывает сравнительно большое абразивное изнашивание рабочих органов. Затрачиваемая мощность для привода смесителей принудительного действия намного превышает мощность, необходимую для привода гравитационных смесителей одинаковой вместимости или производительности. Недостаток смесителей принудительного смешивания заключается также в ограничении максимальных размеров зерен крупного заполнителя по сравнению с гравитационными смесителями.

Стандартом предусмотрено девять типоразмеров бетоносмесителей периодического действия со свободным перемешиванием с объемом готового замеса: 65, 165, 330, 500, 800, 1000. 1600, 2000 и 3000 л. Они выполняются с опрокидным барабаном грушевидной формы, с наклоняющимся даухкинусным барабаном и с цилиндрическим неопрокидным барабаном. Бетоносмесители с объемом готового замеса 65...330 л выпускаются передвижными, а свыше — стационарными.

Передвижные гравитационные бетоносмесители используют для приготовления бетонной смеси с крупностью заполнителя до 70 мм при выполнении небольших объемов работ. На  7.1 дана кинематическая схема передвижного бетоносмесителя с опрокидывающимся барабаном и дозатором воды. От электродвигателя / через многорядную клиноременную передачу 2, вал 3 и зубчатую передачу 4 приводится в движение вал 5, который конической шестерней соединен с зубчатым венцом 6" и вращает барабан 7 относительно верти-

кальной оси 10. Цепной передачей 12 передастся движение на барабаны 15 механизма подъема ковша 19. При включении конусного фрикциона 16 посредством рычага 14 канат 17, навиваясь на барабаны, поднимает ковш, В верхнем положении ковш 19 опрокидывается и его содержимое выгружается в барабан. Одновременно ковш своим упором ударяет по выключателю 13, который при повороте отключает фрикцион и включает ленточный тормоз }Н, удерживающий барабан в положении разгрузки. Ковш опускается на тормозе 18, управляемым рычагом 14. Наклон барабана в момент разгрузки и опрокидывания при разгрузке осуществляется поворотом штурвала 9, шестерня которого имеет внутреннее зацепление с зубчатым сектором 8. При повороте сектор наклоняет траверсу 11 и барабан опрокидывается. В наклонном положении барабан удерживается тормозом или храповиком.

Двухконуеный барабан стационарных бетономесителей состоит на двух усеченных конусов: короткого (загрузочного) и удлиненного (разгрузочного), соединенных между собой цилиндрической вставкой. Барабан монтируют на поворачивающейся траверсе, цапфы которой опираются на стойки рамы. В процессе работы смесителя барабан непрерывно вращается вокруг своей продольной оси и может быть наклонен относительно поперечной оси для выгрузки готовой смеси. К внутренней поверхности конических частей барабана на кронштейнах крепятся стальные лопасти, имеющие кромки повышенной износостойкости. Процесс перемешивания компонентов смеси протекает таким образом, что лопасти создают в центральной части вращающегося барабана перекрестные потоки поднимаемых и сбрасываемых компонентов смеси, направленные вдоль его оси и повышающие интенсивность перемешивания и производительность бетоносмесителя при одновременном улучшении однородности смеси. Наклон смесительных барабанов может производиться с помощью механического, гидравлического и пневматического приводов.

В бетоносмесителях с наклоняемыми барабанами происходит более эффектна ное перемешивание компонентов, чем в цилиндрических барабанах с горизонтальной

осью вращения. Выгрузка готовой смеси из смесительных барабанов такого типа производится в короткий срок струей большого сечения (укрупненным объемом). что способствует сохранению достигнутой однородности смеси. Такие смесители, получившие преимущественное распространение, сложнее по конструкции, но отличаются большей степенью наполнения барабана, а также более быстрой и полной выгрузкой готовой смеси, чем гравитационные смесители с не наклоняемым а барабанами.

На  7.2 показан гравитационный бетоносмеситель, который предназначен для приготовления бетонной смеси с заполнителями крупностью до 120 мм. Этот бетоносмеситель    является     комплектующий

изделием для бетонных заводов и установок товарных бетонных смесей и технологических линий заводов железобетонных изделий.

Основными сборочными единицами бетоносмесителя ( 7.2, а) являются опорные стойки 5, смесительный барабан 2 с располагаемыми на его внутренней поверхности лопастями, электродвигатель 3, пнев-моцилиндр опрокидывания барабана 4 и цилиндрическая обечайка /, внутренняя поверхность которой облицовывается набором сменных листов из износостойкой стали. От электродвигателя через втулоч-но-пальцевую муфту 14 ( 7.2, б), тихоходный вал-шестерню /5, зубчатые колеса 16, 17, 18 крутящий момент передается тихоходному валу редуктора и через шестерню 13, насаженную на вал,— зубчатому венцу // смесительного барабана. Для опрокидывания смесительного барабана в положение выгрузки и возвращения его в исходное положение применен пневматический привод, включающий в себя пнев-моцилиндр .9, воздухораспределитель 8, масло распылитель 7, вентиль 6 и запорное устройство 19. Барабан при вращении опирается ну опорные и поддерживающие ролики, вращающиеся на подшипниках 10 и 12.

На  7.3 дана кинематическая схема цикличного бетоносмесителя принудительного действия, предназначенного для приготовления жестких и подвижных бетонных смесей, а также керамзитобетонных смесей и строительных растворов в условиях технологических линий бетонных заводов и установок.

Стандартом предусматривается восемь типоразмеров бетоносмесителей периодического действия с принудительным перемешиванием объемов готового замеса 65, 165, 330, 500, 800, 1000, 2000 и 3000 л. Привод смесителя состоит из электродвигателя и редуктора /, выходной вал которого через втулочно-пальцевую муфту 2 передает вращение ротору 7, вращающемуся на двух роликоподшипниках. На роторе жестко закреплены скребок и две ло-иасти для перемешивания верхних слоев, а держатели донных лопастей и наружного очистного скребка снабжены амортизаторами, предотвращающими поломки при заклинивании в случае попадания крупных кусков заполнителя. Загрузка смесителя производится через патрубки в крышке, а выгрузка готовой смеси через отверстие в днище, перекрываемое плоским секторным затвором. Для привода затвора применяется пневматический цилиндр 6, к которому через вентиль 5 и воздухораспределитель 4 подается сжатый воздух. Для уменьшения шума имеется глушитель 3.

Обязательным условием работы бетоносмесителя является загрузка его исходными материалами при вращающемся роторе. Одновременно с подачей через патрубок отдозярованных заполнителей и цемента по трубе подается соответствующая доза воды. Смесительное устройство при этом интенсивно перемешивает компоненты в однородную смесь, которая затем выгружается через донное отверстие при открытом затворе.

Бетоносмеситель непрерывного действия с принудительным перемешиванием состоит из привода, корпуса и двух лопастных валов ( 7. 4). Привод включает электродвигатель /, кли непременную передачу 2, редуктор 3, уравнительную муфту 4 и зубчатую передачу 5. Корпус бетоносмесителя представляет собой горизонтальную корытообразную смесительную емкость. Рабочими органами бетоносмесителя служат два лопастных вала 10 с наса-

женными на них лопастями 7. оканчивающимися сменными лопатками 8. Лопатки повернуты так, что с осью вала они составляют угол 45°. Лопасти закрепляют распорными втулками 9. Взаимное расположение лопастей на валах и повороты лопаток образуют прерывистую винтовую поверхность. Валы вращаются в подшипниках // и Г2, а осевые усилия воспринимаются упорными подшипниками. Благодаря зубчатой передаче 5 валы вращаются синхронно навстречу друг другу. Компоненты смеси загружаются через патрубок в и, перемешиваясь вращающимися лопастями, продвигаются вдоль смесителя к выгрузочному отверстию. Лопасти расположены так, что встречные потоки смешиваемой массы в поперечном направлении перемещаются интенсивно, а вдоль корпуса смесителя — сравнительно медленно, благодаря чему достигается однородность смеси.

Бетоносмесители непрерывного действия с принудительным перемешиванием применяются для приготовления жестких и подвижных смесей с крупностью заполнителя 40 мм и строительных растворов.

В гравитационных бетоносмесителях непрерывного действия вращающийся ба-

рабан представляет собой цилиндр, опирающийся на ролики. Материалы нз дозаторов поступают в барабан непрерывно, а в другом конце его происходит непрерывная выдача готовой смеси.

Растворосмесители. Растворосмесители предназначены для приготовления цементных, известковых, гипсовых, шлаковых и сложных растворов при выполнении кладочных, штукатурных, облицовочных и изоляционных работ. По конструкции — это перемешивающие машины периодического действия с силовым воздействием рабочего органа (лопасти) на обрабатываемую среду; форма и расположение лопастей зависят от получаемого материала.

Различают лопастные смесители с горизонтальным, вертикальным лопастным валом и турбулентные. У первых лопасти при вращении перемешивают весь объем смешиваемых материалов, их применяют для приготовления кладочных и штукатурных растворов. У турбулентных смесителей потоки смешиваемой массы создаются ротором, диаметр которого в 2... 2,5 раза меньше диаметра смесительной емкости, а частота врашения ротора в Ш... 15 раз Rbinie частоты вращения валов обычных лопастных смесителей. Вследствие этого в смешиваемой массе возникают центробежные силы, создающие интенсивные потоки, благодаря которым приходит в движение весь объем смешиваемых материалов.

Передвижные растворосмесители имеют объем готового замеса 3(1. 65, 125 и 250 л, а стационарные — 400, 800 и 1200 л. Последними комплектуются автоматизированные растворные узлы и заводы. Растворосмесители с объемом готового замеса 30 и 65 л устанавливаются непосредственно на месте производства работ и они не имеют загрузочных и дозировочных устройств. Весьма эффективна их работа на сухих смесях. Растворосмесителн периодического действия с горизонтальным валом ( 7.5) состоят из тележки 1, барабана 5, редуктора 8 и электродвигателя 9- Барабан (бункер) опирается на две стойки 2 и свободно поворачивается с помощью рукоятки 7. Загрузочное отверстие барабана снабжено ограждением 6, предотвращающим попадание лопаты а барабан  при  загрузке-  По оси проходит лопастной вал 4, вращающийся в подшипниках 3, которые установлены в стопках. Выходной вал pt-дуктора одновременно является лопастным валом раствороемесителя.

Раствороемеситель периодического действия с вертикальным лопастным валом ( 7.6) предназначен для приготовления всех видов растворов для штукатурных работ. Это — передвижная смесительная машина периодического действия с откидными лопастями состоит из рамы, откидной траверсы 3, на которой смонтирован электродвигатель 4, и сменных тачек / со свободно вращающимися цилиндрическими бункерами. Раствор готовятся в бункере 2 и в нем же транспортируется к рабочему месту, что позволяет быстро сменять тачки-бункера для приготовления различных растворов.

Турбулентный растворосмеситель ( 7.7) представляет собой передвижную циклическую машину для приготовления растворов с осадкой по конусу СтройЦНМЛ не менее 7 см. Он состоит из смесительного бака / и основания 3, на котором установлен фланцевый электродвигатель 2. Бак / загружают исходными материалами через воронкообразную крышку. Ротор при этом должен вращаться. Объем загружаемой порции составляет 80 л. При открытом затворе 5 готовая смесь выгружается через люк 4. Ротор приводится в действие от электродвигателя через клиноре.менную передачу и, вращаясь, лопатками отбрасывает смесь к конусной части бака. Для торможения кругового движения смеси и образования спиральных потоков в баке на его вертикальной стенке установлены две пластины, которые поднимают смесь вверх, оттуда она падает на ротор и вновь вовлекается в движение по спирали, интенсивно перемешиваясь.

Бетонные заводы. По сроку действия в зоне обслуживания подразделяются на стационарные, полустационарные и передвижные. Стационарные бетонные заводы выпускают готовую бетонную смесь, сухую смесь, бетонные и железобетонные изделия. Они оснащены оборудованием, обеспечивающим их круглогодичную работу. Полустационарные бетонные заводы предназначены для обслуживания главным образом одного строительного объекта и при необходимости их можно перемещать с места на место по мере завершения строительства. Передвижные бетонные заводы действуют на одном месте обычно один строительный сезон. Они имеют мобильное оборудование, что обеспечивает возможность быстрого их перемещения с проведением демонтажа и монтажа с минимальными  затратами  времени  и  средств.

По т и п у основного оборудования бетонные заводы подразделяются на заводы циклического и непрерывного действия. На заводах циклического действия применяют смесительные машины с повторяющимся рабочим циклом — загрузка, перемешивание, выгрузка. На заводах непрерывного действия загрузка, перемешивание и выгрузка протекают непрерыв-. но и одновременно. По назначению заводы бывают с законченным, расчлененным и комбинированным технологическими циклами. Продукцией заводов с законченным циклом является готовая смесь, расчлененным— сухая смесь, комбинированным— готовая и сухая смеси. По компоновке основного оборудования различают два типа заводов: Г) башенного типа, оборудованные по вертикальной схеме, при которой все компоненты смеси подаются в распределительные устройства, расположенные в верхней части башни, и перемешиваются гравитационно, т. е. под действием собственной силы тяжести; 2) партерного типа с оборудованием по двух- или трехступенчатой схеме, при которой компоненты смеси последовательно поднимают два или три раза; заводы партерного типа разделены на две (три) части — в первой принимаются и дозируются компоненты, во второй (третьей) они перемешиваются в смесителях и выгружаются в транспортные средства.

По системе управления различают заводы с непосредственным управлением с пульта, с днетационным автоматизированным управлением и заводы-автоматы. В последних кроме оборудования автоматизирована работа всех транспортных коммуникаций, связывающих склады заполнителей. Переключение транспортных и дозирующих устройств с одного вида или фракции материала на другой, контроль за наполнением бункеров материалами по мере их расходования — автоматические, часто — с помощью системы программного управления. Процессы взвешивания и опорожнения дозаторов, режим перемешивания и время разгрузки бетоносмесителей регулируются также автоматически. С работой дозировочно-смесительных агрегатов блокируется управление всеми операциями.

Блокировка обеспечивает одновременный или разновременный, с определенной последовательностью запуск отдельных агрегатов, поддержание требуемых режимов и согласование работы машин и механизмов. В управлении заводом блокировка сочетается с контрольной технологической сигнализацией, которая на центральном пульте фиксирует пуск и остановку механизмов и появление неполадок в системе. Сигнализация увязывается с системой учета работы завода: учитываются отдельные операции, количество выпускаемой продукции, производительность отдельных узлов и завода в целом. При выдаче готовой смеси в транспортные средства завод непрерывного действия может работать без вмешательства оператора. При выдаче продукции в автосамосвалы оператор с главного пульта останавливает и пускает завод по мере накопления готовой смеси в расходных бункерах и подачи транспортных средств.

На  7.8,а показан автоматизированный бетонный завод непрерывного действия производительностью 32 м'/ч, предназначенный для приготовления бетонной и отдозированной смеси. Завод транспортируется и монтируется укрупненными блоками, что позволяет быстро менять место работы. Монтаж производится краном грузоподъемностью 10 т с вылетом стрелы 20 м. Подача электроэнергии может производиться от дизель-генератора или от централизованного электроснабжения. Для снабжения водой используются цистерны, водопровод или водоем, расположенный в районе завода.

Завод состоит из блоков смесителя 5, дозаторов цемента 6, наклонного транспортера 2., тарировочного дозатора 4, расходного бункера цемента 7, водо-питання 10, электрооборудования 8, дозаторов-заполнителей / и управления У. Блоки монтируются на стойках 3.

Технологический процесс приготовления показан на  7.8,6. Заполнители из питателей / транспортерами 2 подаются в бункера 3, откуда через дозаторы 4 по транспортеру 5 перемещаются в раздаточную течку 15. Цемент из расходного бункера 7 самотеком поступает на дозатор цемента 6 и затем в раздаточную течку 15. Дли выдачи сухой смеси все компоненты подаются в тарировочный дозатор 13 и выгружаются в автобетоносмеситель 14. Для выдачи готовой смеси компоненты из раздаточной течки 15 поступают в смеситель непрерывного действия 12. Одновременно с этим в смеситель поступает вода из трехходового крана 10, куда она подается насосом-дозатором 9 из бака для воды 8, Готовая смесь из смесителя выгружается в автотранспорт  /;.

Автоматизированная бетонорастворо-смесительная установка ( 7.8, в) с расположением оборудования по вертикальной схеме производительностью 50 м3/ч по раствору работает в автоматическом режиме без переналадок с выдачей готового раствора и подвижных бетонных смесей с ограниченной крупностью заполнителя. На верхнем ярусе расходные бункера  песка   1,   гравия  4  и  цемента  6 заполняют элеваторами 7 и 15 и винтовым конвейером 5. Песок перед подачей в бункер просеивается на пескосеялке 2. Из расходных бункеров в дозаторы 30 материалы подают ленточными конвейерами 3, а цемент — винтовым конвейером 9. Из расходных бункеров воды S, извести fS и жидких добавок 14 подача в дозаторы извести 10, жидких добавок 12 и воды   19  производится   насосами.   Приго-

товление смеси производится турбулент

ным смесителем 17 с объемом готового

замеса 900 л с длительностью цикла 58 с.

Управление установкой может вестись

по трем схемам: автоматическое — по же

тонам через кассовый аппарат /6"; дистан

ционное         полуавтоматическое — через

пульт управления /8 и ручное, применяе

мое при переналадке.