МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Донбаська державна академія будівництва і архітектури

Кафедра «Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні

машини і обладнання»

Методичні вказівки

до лабораторної роботи «Вивчення пристрою і розрахунок бітумного насоса»

по дисципліні «Дорожні машини»

(для студентів спеціальності 7. 090214 «Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні машини і обладнання» денної форми навчання)

Затверджено на засіданні кафедри

«Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні машини і обладнання»

Протокол №____від__________2002р.

МАКІЇВКА – 2002

УДК 625.76.08

Методичні вказівки до лабораторної роботи «Вивчення пристрою і розрахунок бітумного насоса» по дисципліні «Дорожні машини» (для студентів спеціальності 7. 090214 « Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні машини і обладнання денної форми навчання»)) / Уклад.: О.Г. Водолажченко. – Макіївка: ДонДАБА, 2002. – 14 с.

Приведено загальні відомості по призначенню, конструкції і принципу дії бітумних насосів. Розглянуто методику визначення параметрів бітумного насоса і потужності необхідної для його приводу.

Укладач: ас. А.Г. Водолажченко

Рецензент: доц. Р.К. Прилепський

Відповідальний за випуск: доц. В.П. Мельник

Лабораторна робота

Тема: «Вивчення пристрою і розрахунок бітумного насоса».

Ціль роботи:

• ознайомитися з призначенням, пристроєм і принципом дії бітумного насоса;

• визначити потужність двигуна необхідну для приводу бітумного насоса.

1 Загальні відомості

Бітумні насоси призначені для перекачування органічних в'язких матеріалів (бітуму різних марок, дьогтю, бітумних емульсій і т.д.) і застосовуються головним чином на асфальтобетонних заводах при перекачуванні бітуму з бітумосховища в бітумоплавильні агрегати і з останніх до асфальтозмішувача.

Перекачування бітуму здійснюють шестеренні насоси з зовнішнім зачепленням. У процесі транспортування бітуму по трубах його температура знижується, а в'язкість підвищується. Доцільно бітум перекачувати при температурі не нижче 90С. При температурі близько 100С обводнений бітум перекачувати важко, що зв'язано з інтенсивним паротворенням.

Бітумні насоси поділяють на стаціонарні і пересувні: стаціонарні монтуються на бетонному фундаменті і мають пасовий привод від будь-якого двигуна, пересувні встановлюються на ходові візки з приводом від двигуна внутрішнього згоряння.

Оскільки бітум, особливо обводнений, погано всмоктується бітумними насосами, опір вхідних патрубків повинний бути якнайменшим, а насоси необхідно розташовувати на рівні днища цистерни. Для битумохранилищ застосовують насоси, що занурюються, із приводом через трансмісійний вал від електродвигуна.

Бітумний шестеренний насос (рисунок 1) має чавунний литий корпус з паровою сорочкою, у яку через спеціальні отвори пропускається пар, що обігріває корпус насоса для запобігання бітуму від охолодження. Корпус закривається чавунною кришкою на болтах. Усередині корпусу розміщені дві циліндричні шестірні — ведуча і відома. Ведуча шестірня з'єднана з валом, на кінці якого посаджений приводний шків. При обертанні шківа проти годинникової стрілки шестірні засмоктують бітум з верхнього патрубка і нагнітають його в сітку через нижній випускний отвір, що має чотири взаємно перпендикулярних виходи. До одного з них приєднана нагнітальна лінія (протилежний вихід закривається заглушкою), а два інших використовуються для монтування парової труби (при роботі з паровим обігрівом) чи також закриваються заглушками. При відсутності пари обігрівати насос можна гарячою олією, чи за допомогою електроенергії. В останньому випадку в парову сорочку насоса вбудовують електричну спіраль великого опору потужністю 0,5-1,0 кВт.

Приводний вал насоса обертається в двох втулках, з яких одна запресована в корпус насоса, а інша в кришку. Вал веденої шестірні також обертається в двох втулках. Кінець ведучого вала при виході з насоса ущільнюється чепцевим набиванням, що підгортається кришкою. Для кріплення бітумного насоса в підошві корпуса є чотири отвори.

Усі бітумопроводи мають систему обігріву, що запобігає можливе охолодження бітуму. Обігрів звичайно здійснюється циркуляцією пару по трубі, що покладена усередині бітумопроводів. Останнім часом все частіше стали застосовувати зовнішній і внутрішній електричний обігрів бітумопроводів. Зовнішній обігрів здійснюється за допомогою смужки стали, покладеної на бітумопроводі і прикритої азбестом. При внутрішньому обігріві в бітумопроводі через ізолятори встановлюють металевий стержень діаметром 8 мм.

У зв'язку з високими температурами і можливістю выплескивания гарячого бітуму робота з бітумним устаткуванням вимагає спеціальної підготовки для роботи в бітумосховищах, і особливо на бітумоплавильних агрегатах.

1 – заглушка; 2 – кришка насоса; 3 – верхній патрубок; 4 – корпус насоса; 5 – отвір для підведення пару; 6 – нижній випускний отвір; 7 – шків; 8 – вал; 9 – кришка; .10 – ведуча шестірня; 11 – втулка

Рисунок 1 – Бітумний насос ДС-3А (Д-171А)

Пересувний бітумний насос (рисунок 2) складається з наступних основних вузлів: візка, редуктора, прийомного трубопроводу, приводу насоса, трубопроводу розливу, шестеренного насоса і двигуна внутрішнього згоряння.

Візок – причіпна, двохосьова, на трьох колесах є одночасно рамою для монтажу на ній вузлів і механізмів установки. Рама – зварена, трубчастого перетину. Переднє колесо поворотне, «рояльного» типу. Для буксирування насоса на рамі є буксирна петля для приєднання до автомобілів.

Привод насоса складається з двигуна, пружних муфт і редуктора. Пружна муфта має двох половин, з'єднані пальцями з надягнутими на них гумовими кільцями, що забезпечують еластичність муфти. Редуктор – одноступінчатий, циліндричний з чавунним литим корпусом, передаточне число t = 3,95. Корпус редуктора прикріплений до поперечок рами болтами.

Насос – шестеренного типу, вісьмизубий з модулем т = 14 мм. Корпус насоса литий, має сорочку для обігріву випускними газами двигуна. Шестірні насоса встановлені на шарикопідшипниках, що змазуються робочою рідиною. Ведучий вал ущільнений намотуванням шнурового азбесту, підгорнутого буксою. До фланців насоса кріпляться зверху труба нагнітання, знизу прийомна труба. Пуск і зупинка насоса виробляються за допомогою муфти зчеплення, педаль якої розташована з лівої сторони установки.

1 – прийомний трубопровід; 2 – насос; 3 – трубопровід нагнітання; 4 – двигун;

5 – важіль декомпресора; 6 – важіль акселератора; 7 – візок; 8 – пружна муфта; 9 – редуктор

Рисунок 2 – Пересувний бітумний насос ДС-55 (Д-725)

Таблиця 1 – Технічна характеристика бітумних насосів ДС-3А и ДС-55

Найменування параметрів	Модель
	ДС-3А	ДС-55
Тип насоса	стаціонарний	пересувний
Подача, л/мин	540	500
Число зубів шестірень	6	8
Потужність двигуна, л.с.	6	20
Висота усмоктування, м	2,0-2,5	1,0
Діаметр нагнітального отвору, мм
Габаритні розміри, мм: довжина ширина висота	410 390 415	2000 1200 1400
Маса, кг	113	960

На вітчизняних асфальтобетонних заводах для перекачування бітуму широко використовують спеціальні шестеренні насоси ДС-125А и ДС-166. Відмінною рисою цих насосів є вертикальне розташування робочого органа, тобто шестірні розташовані одна над іншою. При цьому усмоктувальний і нагнітаючий патрубки розташовані на одній горизонталі з протилежних боків корпуса насоса

Бітумний насос ДС-125А (рисунок 3) призначений для перекачування органічних в'язких матеріалів (бітумів різних марок, олій, дьогтів, бітумних емульсій) із в'язкістю до 35 мм²/с і температурою до 180°С. Він складається з чавунного корпуса, у якому знаходиться сорочка для обігріву. Остання зверху закрита кришкою, знизу – підставою, у якому маються отвори для підведення і відводу рідкого чи пароподібного теплоносія. У корпусі розташовані шестірні, вал і вісь, що спираються на підшипники, що змонтовані у вставках, закритих кришками. При обертанні шестірень рідина, що перекачується, заповнює западини між зубами і переміщається разом зніми убік нагнітаючого отвору.

Насос ДС-166 (рисунок 4) призначений для перекачування грузлих матеріалів (бітумів різних марок, дьогтів, бітумних емульсій, гудронів, олії і т.п.) в'язкістю не більш 3500 мм²/с і температурою не більш 180°С с забезпеченням перемінної подачі. Насос випускається у виконаннях У (помірне) і Т (тропічне). Насос бітумний виконання Т відрізняється від насоса виконання В наявністю спеціальних матеріалів, антикорозійних і лакофарбових покрить.

1, 4 – кришки; 2 – вставка ведучої шестірні; 3 – вставка веденої шестірні;

5 – наскрізна кришка; 6 – вісь; 7, 8 – кільця; 9 – букса; 10 – ведучий вал;

11 – шестірня; 12 – корпус; 13 – підставка

Рисунок 3 – Бітумний насос ДС-125А

Він складається з корпуса 12, що має порожнину обігріву, кришок 11, 14, 16, 21, шестірень 13, уставок 2 і 10, підшипників 9, вала 3 і осі 8.

У верхній частині корпуса насоса розташовані різьбові отвори для підведення і відводу теплоносія.

У кришці 21 мається різьбовий отвір, що закривається пробкою 1, для зливу теплоносія з порожнини обігріву.

У кришці 11 розташована система редукування подачі, що складає з пропускного крана 7, ущільнення 5, шайби 6 і гайки 4. У положенні, коли лиски хвостовика пропускного крана розташовані вертикально, кран закритий і здійснюється максимальна подача насоса. У положенні горизонтально – кран відкритий, і здійснюється мінімальна подача насоса. При плавній зміні положення лисок хвостовика пропускного крана з одного положення в друге відбувається плавна зміна подачі.

1 – пробка; 2 – вставка ведучої шестірні; 3 – вал; 4 – гайка; 5 – ущільнення;

6 – шайба; 7 – пропускний кран; 8 – вісь; 9 – підшипник; 10 – вставка веденої шестірні; 11, 14, 16, 21 – кришки; 12 – корпус; 13 – шестірня;

15, 20 – прокладки; 17, 18 – кільця; 19 – букса

Рисунок 4 Загальний вид бітумного насоса ДС-166

Таблиця 2 Технічна характеристика бітумних насосів ДС-125А и ДС-166

Найменування параметрів	Модель
	ДС-125А	ДС-166
Тип насоса	шестеренний	шестеренний
Робочий тиск, МПа	0,6	0,59
Номінальна частота обертання при в'язкості 120-150 мм2/із, хв-1	415	415
Максимальна частота обертання, хв-1	480	480
Експлуатаційна подача при номінальній частоті обертання, л/хв	500	550
Коефіцієнт редукування подачі	-	2,5
Номінальна споживана потужність, квт	8,15	8,15
Габаритні розміри, мм: довжина ширина висота	415 410 502	510 390 480
Маса, кг	123	120

Подачу бітуму до змішувачів асфальтосмесительных установок безупинної дії і його дозування здійснюють бітумними насосами-дозаторами (рисунок 5).

У корпусі 1 насоса розташовані три шестірні 2, 4 і 8, що знаходяться в постійному зачепленні. При цьому шестірня 4, крім обертального руху, може робити осьове переміщення за допомогою гвинта 7. У зворотному напрямку шестірня подається пружиною 5. Вкладиш 6, що переміщується одночасно із шестірнею 4, має циліндричний виріз із радіусом кривизни, що відповідає радіусу окружності виступів шестірні 2. Цей вкладиш роз'єднує усмоктувальний канал 9 і нагнітальний канал 3 отдозованого бітуму, заміняючи собою циліндричну поверхню корпуса насоса. При обертанні ведучої шестірні 5 проти годинникової стрілки проміжна 2 і дозуюча 4 шестірні захоплюють рідину з каналу 9 і видають її відповідно: дозуюча шестірня в канал 3, а проміжна – у канал 10. Кількість бітуму, подавана в канал 10, залишається постійним, а кількість рідини, подавана в канал 3, міняється пересуванням шестірні 4, тому що при цьому змінюється довжина її зачеплення і, як наслідок, змінюється кількість бітуму, подаваного в канал 3.

Рисунок 5 – Бітумний насос-дозатор

2 Вказівки до проведення роботи

2.1 Розібрати бітумний насос.

2.2 Ознайомитися з пристроєм і принципом дії бітумного насоса.

2.3 Провести виміри параметрів шестерень бітумного насоса.

2.4 Намалювати принципову схему устрою бітумного насоса.

2.5 Відповідно до варіанта виконати розрахунок параметрів бітумного насоса відповідно до методики, що приведена нижче.