Гравитационные бетоносмесители цикличного действия. Основы расчета.

Смешивание компонентов происходит в барабанах к внутренним с стенкам которых прикреплены лопасти.

При вращении барабана смесь лопастями, а так же силами трения поднимается на некоторую высоту, а затем она падает вниз и происходит процесс перемешивания.

Цикличные бетоносмесители изготовляют с наклоняющемся при выгрузке смеси барабанами

Согласно ГОСТ 16349 предусматривается следующий ряд бетоносмесителей вместимостью по загрузке, л

100, 250, 750, 1200, 1500, 2400, 3000.

Основным их параметром является производительность.

Стационарные бетоносмесители 750, 1200 л изготовляется по более прогрессивной схеме – с центральным приводом и отличается меньшими размерами и металлоемкостью.

Смеситель имеет барабан, который имеет быстро съемные лопасти. Барабан своей ступицей насажен на выходной вал редуктора встроенного в траверсу и вращающегося от электродвигателя. Траверса настроена на раме и с помощью гидроцилиндра и рычага может занимать разное положение.

В результате чего барабан будет иметь позиции на загрузку, перемешивание и выгрузку.

Производительность:

- оббьем барабана смесителя по загрузке, л

n - число циклов в час

- коэффициент выхода бетонной смеси 0,65-0,7

- коэффициент использования смесителя во времени

n = , где

Длительность загрузки , перемешивания компонентов (60-120), разгрузки (15-20) и возврата смесителя в исходное положение (10-20).

Мощность электропривода вращающегося барабана расходуется на подъем материала во вращающемся барабане N1 и преодоления сопротивления от трения опорных роликов N2:

где η = 0,8..0,85 – КПД передачи привода.

Бетоносмесители принудительного действия. Основы расчета.

По конструкции смесители принудительного действия делят на:

• С вертикальным расположением смесительного вала

• С горизонтальным расположением

Первые делятся на: роторные, планетарно-роторные, турбулентные

Вторые делятся на: одновальные и двувальные.

Допускаются бетоносмесители с объемом готового замеса: 165, 330, 500, 800 и 1000 литров.

Первые четыре – роторного типа, последние – планетарно-роторного.

У роторных смесителей перемешивание происходит внутри цилиндра так, что образуется кольцевое смесительное пространство. Относительно центральной оси чаши вращается ротор, к которому на разном удалении от оси вращения прикреплены смесительные лопасти. Рабочие поверхности лопастей образуют различные углы, с направлением движения, поэтому при вращении ротора лопасти создают продольные и поперечные потоки смешиваемой массы. В результате чего происходит интенсивное перемешивание. При движении лопасти прорабатывают весь объем смеси и во время выгрузки полностью очищают смесительное пространство.

Бетоносмеситель планетарно-роторного типа СБ-62, СБ-93 состоит из неподвижного цилиндра, корпуса с чашей, разгрузочного затвора, мотор-редуктора, смесительного механизма, пульта управления.

Кольцевое смесительное пространство образуется за счет цилиндрического корпуса, внутреннего цилиндра (стакана) и днища.

В крышке смесителя предусмотрены загрузочные патрубки для заполнителей и цемента, и вытяжной патрубок.

Смесительный механизм состоит из смешивающих и очистных лопастей.

Все лопасти закреплены на траверсе. Открытие и закрытие разгрузочного затвора приводится пневмоцилиндром. Привод представляет собой вертикально расположенный мотор-редуктор, от которого вращение передается ротору с траверсой. При вращающемся роторе с траверсой сверху загружаются исходные материалы в соответствии с заданным составом бетонной смеси и, одновременно по трубам подается вода. Вращающиеся лопасти смешивают загруженные материалы, образуя однородную смесь, которая после этого выгружается через люк, закрываемый сектором затвора.

Общий расчет.

Производительность, м³/ч , где

V_з – объем готового замеса, м³

n – количество замесов в час.

Мощность электродвигателя привода, Вт

∑M_i – суммарный момент на валу ротора от сил сопротивления лопастям

, где

Р – удельное давление бетонной смеси, Па

Р = 3∙10⁴ – 6∙10⁴ Па

F – площадь лопасти, м³

r – расстояние от центра лопасти до центра вращения ротора, м

α – угол наклона лопасти в горизонтальной плоскости

β – угол наклона лопасти в вертикальной плоскости.

Технологическая схема и оборудование для формования ж/б изделий.

Изготовление ж/б изделий и конструкций производится на агрегатнопоточных, стендовых, кассетных, конвейерных технологических линиях. Из которых компонуются заводы разной мощности и назначения. Агрегатно-поточная линия оснащена универсальным оборудованием, позволяющим изготовлять изделия широкой номенклатуры.

Схема

Бетонная смесь подаётся в укладчик с помощью самоходно-раздаточного бункера. На виброплощадку устанавливают подготовленную форму с установленной арматурой. В которую укладывают бетонную смесь и уплотняют её на виброплощадке. Далее форму со свежеотформованным изделием краном переносят в камеру твердения, где изделия твердеют по заданному режиму. После того, как бетон в изделии достиг требуемой прочности, форму с изделием извлекают из камеры краном и переносят на пост распалубки. Далее изделие подают краном на тележку для вывоза на склад готовой продукции. Формы подготавливают и цикл повторяется.

Бетонораздатчики и бетоноукладчики.

Бетонораздатчики - машины, которые из своего бункера выдают смесь в формы, а бетоноукладчики - машины, которые не только выдают бетонную смесь из бункеров в формы, но и разравнивают, разглаживают (уплотняют) бетонную смесь. Бетоноукладчики состоят из бункеров, установленных на раме с приводом и питателей, расположенных под бункерами. Питатели могут быть вибролотковыми, винтовыми, шнековыми, ленточными.

Лента питателя захватывает смесь из бункера и подаёт в капильник. Капильник предназначен для равномерной подачи бетонной смеси в форму. За счёт подпора в капильнике обеспечивается постоянная толщина выдавливаемого слоя бетонной смеси. Большое распространение имеет бетоноукладчики, оснащенные вибронасадкой. Они состоят из бункера, капильника, ленточного питателя, вибронасадки. Вибронасадка представляет собой сварной корпус без дна, на которой смонтированы 4 вибратора. Регулирование выходной щели капильника производится винтовым механизмом. Бетоноукладчик представляет собой самоходную раму, опирающиеся на 4 ведущих колеса. Привод передвижения рамы состоит из электродвигателя и редуктора. Редуктор соединён с ведущими колесами цепной передачей. На раме подвешены 3 бункера: широкий и два узких. Каждый узкий бункер опирается на 4 катка и может перемещаться по рельсам, уложенным на раме. Все бункера имеют ленточные питатели с капильниками. Приводы ленточных питателей узких бункеров смонтированы на стенах бункеров и состоят из электродвигателя, редукторов и цепи передач. Привод ленточного питателя широкого бункера смонтирован на раме и имеет электродвигателя, два редуктора, цепную передачу. Вибронасадка с заглаживающим устройством составляет виброуплотняющее устройство. Вибронасадка имеет 4 вибратора и подвешен к раме через пружину и амортизаторы. Заглаживающее устройство выполнено в виде брусьев коробчатого сечения. Брусья имеют возможность совершать возвратно-поступательные движения при заглаживании бетонной поверхности.

Основы расчёта бетоноукладчиков.

Мощность,Вт необходимая для перемещения бетоноукладчика N=(W*V)/η,

Где W-сопротивление перекатыванию,Н;

V-скорость передвижения,м/с;

η-к.п.д. привода,=0,9-0,96.

W=(G+Q)∙((2μ₁+μd)/D)∙β,

где G-сила тяжести бетоноукладчика,Н;

Q - сила тяжести бетонной смеси в бункерах,Н;

μ₁ - коэффициент трения перекатывания колёс по рельсам,

μ₁ = 0,0008 л;

μ - приведённый коэффициент трения подшипников качения ходовых колёс, μ=0,03;

d - диаметр цапфы подшипника оси ходового колеса, м;

D-диаметр ходового колеса, м;

β-коэффициент, учитывающий трение реборд колеса о рельсы, β=2,5-3.

Мощность, Вт электродвигателя привода ленточного питателя N_n=(∑N∙K₃)/ η _;

∑N=N₁+N₂+N₃ ;

∑N-суммарная мощность на валу электродвигателя, Вт;

K₃ – коэффициент запаса;

K₃=1,2-1,4;

η -к.п.д.привода, η=0,9-0,96;

N₁-мощность, расходуемая на преодоление сопротивления бортов бетонной смеси;

N₂-мощность, расходуемая на преодоление сопротивления в зоне бункера и капельника.

N₃-мощность на преодоление неучтённых сопротивлений.

Методы вибрационного формования и основы теории работы вибрационных машин.

Методы вибрационного формования можно подразделить на следующие:

1.Объёмное формование, при котором изделие во всём объёме подвергается вибрированию при помощи вибрационых площадок, установок(этот метод также называют станковым формованием)

2.Формование с применением внутреннего вибрирования, когда при помощи глубинных вибраторов или вибропустотообразователей приводят в колебания часть объёмной смеси.

3.Формование с поверхностным вибрированием, когда части объёмной смеси в изделии со стороны какой-либо поверхности сообщается вибрация.

Существуют и не вибрационные методы формования:

1)центрифугирование

2)прессование

3)вакуумирование

4)литьё.

Вибрацией называют колебательное движение точек и тел.

По характеру колебаний, колебания различаются на 2 группы:

1)вибрационные

2)ударно-вибрационные.

Вибрационные подразделяются на:

1)синусоидальные (моногармонические)

2)двухчастотные (бигармонические).

Синусоидальные колебания описываются функцией времени у=Аsin((2πt)/T+φ),где

у-координата колеблющейся точки, отсчитываемая от её среднего положения;

А-амплитуда колебаний;

Т-период колебаний, м;

t-текущее значение времени, с;

φ-начальная фаза.

Амплитуда колебаний - это абсолютная величина наибольшего отклонения от среднего положения при синусоидальном колебании.

Т - период колебаний - промежуток времени, после которого движение повторяется.

Фаза колебаний - аргумент синусоидальной функции

((2πt)/T+φ).

Начальная фаза-значение аргумента при t=0,т.е. φ. Величину, обратную периоду колебаний называют частотой колебаний, Гц. В вибрационной технике часто пользуются угловой частотой колебаний

ω =2πf(с^-1).

Для генерирования прямолинейных направленных колебаний применяют двухвальный дебалансовый вибровозбудитель с синхронным вращением дебаланса, вращающий синусоидально направленную вынуждающую силу. При наличии n дебалансов вынуждающая сила F_tx=F₁ncosωt,где

F1-вынуждающая сила колебаний,Н.;

ω -угловая частота колебаний, с^-1

схема

Классификация и схема вибрационных площадок и установок.

Виброплощадки классифицируют

• по характеру колебаний,

• по типу применяемых вибраторов,

• по грузоподъёмности.

схема

По характеру колебаний различают виброплощадки с круговыми гармоническими колебаниями, с вертикально направленными колебаниями -рама, блочной конструкции, и ударно-резонансные с вертикально направленными колебаниями, ударно-резонансные. С горизонтально направленными колебаниями. Виброплощадки с круговыми колебаниями выполненные в виде жесткой рамы, установленной на упругих опорах с одним рядом вибраторов, приводимых во вращение от электродвигателя. Виброплощадки с вертикально направленными колебаниями состоят из жёсткой рамы размером на всю виброплощадку, или рам для отдельных виброблоков, установленных на упругих опорах с системой виброблоков. Также виброплощадки состоит из формы с бетонной смесью. Направленное колебание виброплощадок создаётся чётным кол-вом параллельно установленных вибраторов с одинаковыми характеристиками. Вибрационные валы всегда вращаются в противоположные стороны и соединяются между собой синхронизатором в виде зубчатых передач.

При вертикально направленных колебаниях сообщается прямолинейное в вертикальной плоскости движение бетонной смеси. Ударно-резонансные виброплощадки состоят из опорной рамы и уравновешивающей рамы, между которыми расположены предварительно поджатые резиновые элементы и установленные с зазором буфера. На уравновешивающей раме смонтирован привод с кривошипно-шатунным механизмом, связанным с опорной рамой шатуном через приводные упругие связи. Уравновешивающая рама установлена на амортизаторе. При вращении вала с кривошипом возникают возвратно-поступательные колебания опорной и уравновешенных рам, при этом происходит их соударение через резиновые буфера. Возникающие при этом вибрационные импульсы передаются форме, вызывая уплотнение бетонной смеси. Виброплощадки с горизонтально направленными колебамиями представляют собой жёсткую раму, опирающуюся на фундамент через упругие опоры на которых установлен виброблок, состоящий из вибратора с пружиной. При горизонтально направленных колебаниях бетонная смесь получает движение в касательно к поддону и бортам направлении.

схема