2. Жаттығу Гравитациялық бетон араластырғышты есептеу.

Тапсырма

1. Бетон аралстырғыш қондырғысының технологиялық процесімен танысу.

2. Гравитациялық бетон араластырғыштардың конструкциясымен, жұмысшы процесімен, пайдалану негізімен және оларды есептеу әдістерін оқып үйрену.

3. Бетон араластырғыштың қуаттылығын есептеу.

4. Барлық барабан мен оның жеке бөлшектерінің ауырлық орталықтарының координаттарын, сондай-ақ екі конусты барабаны бар араластырғыштың барабанындағы бетон қоспасының ауырлық орталықтарын анықтау.

5. Тіректі және ұстап тұратын шығыршықтарға әсер ететін күшті анықтаңыз.

6. Электрқозғалтқышты қимылға келтіретін қуаттылықты анықтау.

Жаттығуды орындау тәртібі

1. Бетон арластырғыш қондырғының технологиялық процесін, негізгі жабдықтарының тағайындалуын, оларды таңдап алудың әдістемеліктері [6,13,19].

2. Гравитациялық бетонараластырғыштардың тағайындалуы, конструкциясы, жұмыс істеу принципі және пайдалану негізі [1,6,9,16]. Берілген бетонараластырғыштың жұмысы мен конструкциясын қысқаша жазып түсіндіру.

Берілген бетонараластырғыштың 3-кестеден таңдап алған варианты бойынша кинематикалық схемасы бойынша сызып көрсетіңіз.

3. Үздікті қимылдағы бетонараластырғыштың қуаттылығын анықтау былайша іске асырылады:

,

м ұндағы – V дайын аралас бойынша араластырғыштың құжатты сыйымдылығы, л, (6- қосымша материалда көрсетілгендей, алдын ала түп тұлға бойынша қабылдайды); Т-тиелу ұзақтығын (t₁), араластыру ұзақтығын (t₂) қоспаны түсіруі және араластырғыштың бастапқы жағдайында оралуын қосудан тұратын циклдың ұзақтығы. Жұмысшы циклдің есепті ұзақтығы, с. (t₁+ t₂+ t₃+ t₄) араластырғыштың конструкциялық ерекшеліктеріне байланысты; оны әрбір операция үшін 10-20 с шегінде қабылдайды. Араластыру ұзақтығын (t₂) технологиялық талаптарға байланысты ескере отырып таңдап алады [17]. Оның шегі 60...........120с шегінде қабылдайды (пластикалық қоспа үшін кішкене мағынасын қабылдайды, ал қатты бетон қоспалары үшін үлкен мағынасын қолдану керек).

4. Барабан мен (бетон қоспасын есептегенде) жеке бөлек бөлшектерінің орталық ауырлық координаттарын анықтайды. Координаттың бастауын барабанның айналу өсі бойынша О нүктесінде деп қабылдайды (6-сурет) [9]

3-кесте. Екіконусты бетонараластырғышты есептеуге

Керекті бастапқы берілген көрсеткіштер.

варианттар	Қысқа конустың биіктігі L1-1 мм	Цилиндрлі бөлігінің биіктігі R1-2 мм	Ұзын конустың биіктігі L1-3 мм	Цилиндрлік бөлігінің радиусы R1-2 мм	Қысқа конустың радиусы R1-1 мм	Ұзын конустың радиусы R1-3 мм	Шығыршық цапфасының диаметрі d1мм	Шығыршық диаметрі Д, мм	Қысқа конустың салмағы G1-1, кН	Цилиндрлік бөліктің салмағы G1-2, кН	Ұзын конустың салмағы G1-3, кН
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	530	270	700	640	290	250	50	180	1,5	2,3	2,5
2	540	280	710	650	300	260	50	210	1,6	2,3	2,1
3	550	290	720	660	310	270	50	210	1,7	2,3	2,2
4	360	300	730	670	320	280	50	220	1,8	2,3	2,3
5	540	280	710	640	300	260	60	270	1,9	2,4	2,4
6	550	270	720	650	310	270	60	260	2	2,4	2,5
7	560	260	730	660	320	250	60	270	2,1	2,4	2,6
8	570	250	740	670	330	290	60	250	2,2	2,4	2,7
9	550	250	720	650	310	270	70	290	2,1	2,5	2,8
10	560	260	730	650	320	250	70	300	2,2	2,5	2,9
11	570	270	740	640	330	290	70	310	2,3	2,5	3
12	580	280	750	630	340	300	70	320	2,4	2,5	3,1
13	220	290	650	740	500	300	75	320	1,4	3	3,9
14	230	300	660	750	510	310	75	320	1,5	3	4
15	240	310	670	760	520	320	75	320	1,6	3	4,1
16	250	320	650	770	530	330	75	320	1,7	3	4,2
17	700	400	1000	840	365	285	80	320	2,7	3,5	3,8
18	790	410	1020	850	370	295	80	340	2,8	3,5	3,9
19	740	420	1040	860	375	305	80	350	2,9	3,5	4
20	760	400	900	990	380	315	80	360	3	3,5	4,1
21	350	410	920	1000	700	400	55	400	1,9	4	4,9
22	360	420	940	1020	710	410	85	400	2	4	5
23	370	430	960	1040	720	420	85	400	2,1	4	5,1
24	350	400	1400	1200	790	420	85	400	2,2	4	5,2
25	1100	410	1420	1220	500	400	90	420	6,6	10	7,7
26	1120	410	1440	1240	510	410	90	430	6,7	10	7,8
27	1140	420	1650	1350	520	420	90	440	6,8	10	7,9
28	1250	500	1670	1370	600	500	100	470	6,9	11	8
29	1300	520	1670	1370	620	520	110	480	7	11	8,1
30	1350	540	1690	1390	640	540	110	450	7,1	11	8,2

Барабанның конусты және цилинрлі бөліктерінің орталық координаттары оның айналу өсінде жатыр (координаттары у₁=0).

Барлық барабанның жалпы ауырлық орталығының абциссалары Н/м, ауырлық күштің статикалық момент теңдеуіндегі оның жеке бөліктері арқылы анықталады:

,

мұндағы G_1-1 G_1-2 C_1-2 – салмақ, Н. Ол барабанның қысқа конусының цилиндрлі бөлігіне және барабанның ұзын конусына сай келеді (3-кесте). Осы бөліктердің координаттары х_1-2=l_1-1+с; х_1-3=l_1-1+ l_1-2 +b;

Қиық конустың ауырлық орталығының конус табанынан қашықтығы:

мұндағы , , - барабан бөліктеріне сай келетін биіктік, м (3-кесте); , , қиықты конустарға сай келетін табанының радиусы. Барабандағы цилиндрлі бөліктің ауырлық орталығының жағдайы c=l_1-2/2 шамасымен анықталады.

Бетон қоспасынсыз барлық барабан салмағы, Н мына формуламен анықталады:

Барабанның жеке бөліктері мен ондағы барлық бетон қоспасының ауырлық орталықтарының координаттарын анықтайды. Бір аралыққа керекті бетон қоспасының үлесінің орналасуы (7-сурет) барабан өсінен қоспа бетіне дейін орналасқан h өлшемінен сипатталады. Координаттың басталуы 0 нүктесінде деп қабылдаймыз. Барабанның цинлиндрлі бөлігіндегі қоспаның көлемі R _1-2 радиуспен, орталық бұрышпен ( ) және қалыңдығымен сипатталады. -бұрышы, град.есептеледі, графиктен табылуы мүмкін (сызбадан) немесе талдаудан – формула бойынша есептеледі

Қоспаның сегментті бөлігінің ауданы, м²

S_2-2 =

немесе S_2-2= ,

мұндағы b мен h сызбаның масштабы бойынша қабылдайды (7-сурет). Барабанның цилиндрлі бөлігіндегі қоспа көлемі, м³

V_2-2=S_2-2 . l_1-2.

Барабанның цилиндрлі бөлігіндегі қоспаның ауырлық орталығының координаттары.

х_2-2=l_1-1+ ;

y _2-2=

Барабанның қысқа және ұзын конустарында орын алатын бетон қосысының ауырлық орталықтары мен көлемдері (V_2-1; V_2-3; х_2-1; у_2-1; х_2-3; у_2-3) графоталдау әдісімен анықталуы мүмкін. Ол үшін барабанның конусты бөлігін белгілі масштабта сызып (8а-сурет), оны еркін түрде алынған 3-5 бөліктен тұратын бірдей ұзындыққа бөледі, ол алынған қарапайым көлемдегі конус тәріздес қырларды (беттерді) орташаланған цилиндрілі көлемдермен ауыстырады. Бір еске алатын нәрсе, қоспаның ізделінетін көлеміне бөлшектенетін, қарапайым көлемнің саны өскен сайын, есептеудің дәлдігі өседі.

7-сурет Бетон қоспасының ауырлық орталық координатын

есептеудің схемасы.

і индексімен белгіленген қарапайым цилиндрлі сегменттің радиустері мен цилиндрлі сегменттерге сай келетін орталық бұрыштарын сызба жұмыстарынан графикалық әдіспен немесе төменгі қатынасын талдау арқылы табады:

Қарапайым цилиндрлі сегменттің ауданын, м² ойлатырауғы

Цилиндрлі сегменттің қарапайым бөлігінің қөлемі, м³

мұндағы α- цилиндрлі сегменттің қарапайым бөлігінің қабылдайтын биіктігі, м.

Есептеу кезіндегі бұрыштар ( ) мен радиустар (ρ₁) ауыспалы шамалар, сондықтан әрбір қарапайым сегментке жеке анықталуы керек екенін естен шығармау керек.

Қысқа конустағы бетон қостасының көлемі, м³

V_2-1= ;

мұндағы n-қарапайым цилиндрлі сегменттің саны қысқа конустағы араластың ауырлық орталығының координаттарын қарапайым цилиндрлі сегменттер көлемінің статикалық момент теңдеуі бойынша анықтайды.

; ,

мұндағы х_і мен у_і қарапайым цилиндрлі сегменттер көлемінің ауырлық ортасының координаттары, м³:

х_і= (i-1)a+a/2; у_i= ,

Ұзын конустағы қоспаның ауырлық орталықтарының координаттарын тура осылайша есептейді.

Барабанның конус сияқты бөлігіндегі қоспаның ауырлық орталығының координаттары, басқа да әдіспен табуға болады. Ол үшін араластырғыш барабанның осі арқылы кесінді схемасын түрғызады және ұшбүрыштың медиан кестендісіндегі нүктелерді табады. (8б-сурет),сонан соң масштабы бойынша х_2-1, у_2-1, және х_2-3, у_2-3 қашықтықтарын анықтайды, ал конус тәріздес бөлігіндегі бетонның көлемдерін пирамида көлеміне ұқсайды, олар үшін

Барабандағы бетон қоспасының бар көлемінің ауырлық орталығының координаттары, м.

Барабандағы бетонның жалпы салмағы, N

G₂=(V_2-1+V_2-2+V_2-3)γ,

мұндағы γ-бетон қысымының меншікті салмағы ( , деп қабылдайды)

5. Ішінде бетон қоспасы бар барабанның, барабандағы қоспаның статикалық жағдайдағы тіректі шығаршыққа әсер ететін күшті анықтайды (9-Сурет). Мына шартты ескереді:

Осыдан тіректі шығыршаққа түсетін күш, Н

,

мұндағы -шығыршыққа қондыру бұрышы, град ( ). Екі жағдайда ұрған барабан бандажының ұстап тұрған шығыршыққа түсіретін салмағын анықтайды: 1) 10-15⁰ орналасқан барабан көлбеулігінде араластыру кезінде және 2)барабанды ұзын конус жағына 60⁰ бұрышпен көлбеу орнықтырып барабанмен бетон қоспасын түсіру кезінде. Екінші жағдайда бетон қоспасы тек ұзын конуста ғана орнығады деп есептейді. Салыстырмалы К нүктесіндегі күш моменттерінің қосындысын, араластыру кезіндегі шығыршықты орташа барабанның сүйенуі деп қарайды. (9.10 – Сурет).

;

Ондай болған жағдайда әрбір ұстағыш шығыршыққа түсетін күш, Н

;

К нүктесінен салыстарғандағы барабанды босатуға момент қатысы (10б-сурет)

Осы формуладан әрбір ұстап түрған шығыршыққа түсетін күш, Н

мұндағы е^’, e^” және S^’,S^”-сай келетін күш иықтары; с-барабанның айналу осымен тіреуші шығыршыққа дейінгі қашықтықтың вертикалды проекциясы.

10-Сурет. Араластырғыштағы ұстап тұратын шыгыршықтағы

күшті есептеудің схемалары.

а - Бетон қоспасын араластыру кезінде

б – Бетон қоспасы түсіру кезінде

Барабанның тіректі бандажының координаттарын, оның цилиндрлі бөлігінің ортасында деп қабылдайды (10а-Сурет);

6. Бетон қоспасын араластыру мен тіректі шығыршықтағы үйкелісті шешуге керекті қуаттылықты анықтайды.

Барабан айналу кезіндегі бетон қоспасы тудыратын теңдеспеген күш моменті (11-сурет) Н^. М, ,

мұндағы барабан айналуындағы бетон қоспасының табиғи бұрышы.

Қуаттылық, Вт, N₁=M_{1 ,}

мұндағы 1,3-1,8-барабанның бұрыштық айналу жылдамдығы, рад/с. Үйкеліс күштеріне шарттанған, барабанның айналу кедергісі, Н,

ұндағы барабан құрсауы шығыршықпен үйкелу коэффициенті: шығыршықтың цапфадағы жылжуға үйкелу коэффициенті: D= шығыршықтың диаметрлері, м; =цапфа диаметрі, м (3-кесте).

Ондай болған жағдайда қуаттылық, Вт формуласымен шектеледі.

.

Барабан айналымындағы, кВт, электроқозғатқышты іске келтіретін есепті қосынды қуаттылық;

,

мұндағы іске қосуды беретін пайдалы әсер коэффициенті (11-сурет).

11-Сурет. Араластырғыштың қуаттылығын есептеудің схемасы.

Бақылау сұрақтары:

1. Гравитациялық, мәжбүрлі араластыру, циклды және үздіксіз араласытурдың қолдану кеңістігі.

2. Осы бетон араластырғыштың қуаттылығы қалай анықталады?

3. Екі конусты гравитациялық бетон араластырғыштар қандай тоғысатын қорабтардан тұрады?

4. Осындай бетон араластырғыштағы жүктеу, қоспаны араластыру, одан жүкті түсіру қалай іске асырылады?

5. Гравитациялық бетонараластырғыштағы барабанды қиғаштап орнықтыру мен айналдыруды іске қосу қалайша іске қосылады?

6. Тіректі және ұстап тұратын шығыршықтар қандай роль атқарады?

7. Бетон қоспасындағы барабанның ауырлық орталығының координаттары қалай анықталады?

8. Шығыршықтарға әсер ететін күштерді қалай анықтайды?

9. Оларды қондырудағы орталық бұрыштар қалай өзгерер еді, егер тіректі шығаршықтағы күш ауысатын болса?

10. Бетон қоспасын араластыруға тиіс тіректі шығыршықтардағы үйкелісті жеңу үшін қуаттылықты қалай есептеу керек?

№3 жаттығу