Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Средства механизации строительства. Лабораторный практикум
.pdf
11
Рис. 1.3. Винтовой насос
Оси обоймы и винта смещены также на величину эксцентриси-
тета е. При вращении винта его геометрическая ось вращается
вокруг оси обоймы по окружности радиусом е. Винт осуществляет
планетарное движение относительно оси обоймы, а каждое его сечение участвует одновременно в двух вращениях относительно параллельных осей. Это сложное движение может быть представлено как
результат качения без скольжения подвижной центроиды диаметром
2е по неподвижной центроиде диаметром 4е. В каждом положении
винт и обойма контактируют между собой и образуют замкнутые
камеры, заполняемые перекачиваемым материалом. При вращении
винта камеры с материалом непрерывно перемещаются по винтовой
линии вдоль оси обоймы от всасывающей полости насоса к нагнета-
тельной, благодаря чему обеспечивается высокая равномерность
подачи материала. Наличие эластичной обоймы позволяет перекачивать растворы с твердыми наполнителями и исключает заклинивание
винта. Для обеспечения герметичности сопряженных поверхностей
винта и обоймы размеры поперечного сечения винта выполняются
несколько большими, чем у обоймы. Разница радиусов поперечных
сечений винта и обоймы характеризуется первоначальным натягом,
величину которого выбирают с учетом размеров винтовой поверхности, развиваемого давления, точности изготовления винта и обоймы
и модуля упругости материала обоймы.
12
В процессе работы насоса фактическое значение натяга между
1
27
0,7
150
700
2
2
14,6
0,66
220
1040
2
3
31
0,77
200
1400
1
4
24
0,8
200
1600
1
5
28
0,77
250
1400
1
6
25
0,78
200
1400
1
7
21
0,82
200
2100
1
8
22
0,74
100
90
1
9
61
0,77
100
130
1
10
58
0,78
100
120
1
ротором и статором меняется за счет абразивного износа и дефор-
мации обоймы под действием внутреннего давления. Для измене-
ния натяга в сопряженных поверхностях обоймы и винта, регули-
ровки рабочего давления и производительности (подачи) насоса
служит стяжной хомут 6. Рабочее давление контролируется мано-
метром [3].
Расчет производительности
Техническая производительность растворонасоса:
П
техн
602
=
4
, м3 /ч, (1.1)
где D – диаметр поршня, м;
S – ход поршня, м;
n – число двойных ходов поршня в минуту (частота вращения
коленчатого вала);
η – коэффициент использования рабочего объема камеры;
Z – число цилиндров (поршней).
Таблица 1.1
Данные для расчета производительности растворонасосов
Вариант
,
n
дв
об/мин
η
Диаметр
Х од порш ня
поршня
(мм)
(мм)
Число
цилиндров
(поршней)
Обозначения: n
η – коэффициент использования объема рабочей камеры.
– частота вращения вала двигателя, об/мин;
дв
13
В зависимости от полученной производительности, из таблицы 1.2
Дальность
.,
выбрать необходимый растворонасос.
Таблица 1.2
Технические характеристики растворонасосов
Марка растворонасоса
Putzmeister P 715 TD
СБ-85
Putzmeister BSA 1407 D
Schwing SP 1800 D
Putzmeister BSA 1408 E
Putzmeister BSA 1409 D
Putzmeister BSA 2110 HP D
СО-49П
P 13 DMR – KA 230
Производительность
м3/ч
4-17,4 100-300 34,5
25 50-350 57,7
47-71 100-300 115
42-73 100-250 112
53-79 100-250 110
63-94 120-400 140
70-102 200-1000 330
1-3 100-250 7,5
1-2 100-300 12,5
подачи:
Мощность
двигателя,
по вер.;по гор
кВт
м
Контрольные вопросы
1. На чем основан принцип работы растворонасосов?
2. Назовите преимущества и недостатки диафрагменных раство-
ронасосов.
3. На что влияет количество цилиндров поршневого растворо-
насоса?
4. Объясните принцип нагнетания смеси винтового растворо-
насоса.
5. От каких параметров зависит производительность различных
типов растворонасосов?
14
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. БЕТОНОСМЕСИТЕЛИ
Цель работы: изучение назначения, области применения и уст-
ройства бетоносмесителей; методики расчета производительности.
Общие сведения
Бетоносмеситель – аппарат, предназначенный для приготовления
бетонных и растворных смесей путем смешения исходных компонентов. Их классифицируют по трем основным признакам: режим рабо-
ты, принцип смешения, исполнение.
По режиму работы бетоносмесители бывают цикличного и непре-
рывного действия. В бетоносмесителе цикличного действия перемешиваемый материал загружают порциями, при этом каждый новый замес
может быть загружен в барабан только после выгрузки предыдущего
замеса. В бетоносмесителях непрерывного действия загрузка материа-
лов и выгрузка готовой бетонной смеси происходит непрерывно.
По принципу смешения бетоносмесители подразделяют на грави-
тационные и с принудительным смешением компонентов. В гравита-
ционных бетоносмесителях цикличного и непрерывного действия
на стенках смесительного барабана укреплены лопатки, которые при
вращении барабана поднимают материал вверх. Под действием силы
тяжести материал падает и при этом смешивается. В бетоносмесителях с принудительным смешением цикличного действия компоненты
смешиваются при вращении лопастей в неподвижной чаше либо под
действием потока сжатого воздуха, либо под действием вибрации.
В бетоносмесителях с принудительным смешением непрерывного
действия материал смешивается при одновременном встречном враще-
нии двух параллельных валов с лопастями специальной конструкции.
По исполнению бетоносмесители бывают стационарные, подвиж-
ные и автобетоносмесители (миксеры). Стационарные бетоносме-
сители применяют при оборудовании заводов и установок, рассчитанных на длительную эксплуатацию. Передвижные бетоносмесители
и автобетоносмесители используют для производства бетонной смеси
на строительных площадках, находящихся вне радиуса действия
бетонного завода [1].
15
Бетоносмесители циклического действия
Гравитационные бетоносмесители предназначены главным об-
разом для приготовления литых и подвижных бетонных смесей
с крупным заполнителем. В таких смесителях при перемешивании
малоподвижных и жестких смесей, обладающих большой вязкостью,
очень трудно добиться однородности даже при значительном уве-
личении продолжительности перемешивания. Поэтому малоподвижные и жесткие бетонные смеси готовят в бетоносмесителях с прину-
дительным перемешиванием, обеспечивающих получение продукции
высокого качества.
По форме и конструкции смесительного барабана их подразделяют на три группы: 1) с опрокидным смесительным барабаном
грушевидной формы; 2) с неизменным положением оси вращения
барабана грушевидной формы; 3) с наклоняемым барабаном, имею-
щим форму двух усеченных конусов, соединенных широкими осно-
ваниями посредством цилиндрической вставки.
Бетоносмесители с опрокидным смесительным барабаном пере-
движного типа, предназначенные для обслуживания объектов с малым
объемом работ, изготовляют емкостью 50-170 л по объему готового
замеса бетонной смеси. Барабан грушевидной формы вращается на
короткой оси. На внутренней конусообразной поверхности барабана
укреплены лопасти. Для лучшего смешивания барабан устанавливают
в рабочее положение под углом до 40
о
к вертикали загрузочным
отверстием вверх. Выгружают готовую смесь, опрокидывая с помо-
щью штурвала вращающийся барабан отверстием вниз, причем лопа-
сти, перемещающие смесь в направлении выходного отверстия, спо-
собствуют более быстрому опорожнению барабана. Опрокидывают
и поворачивают барабан вручную. Оборудование для дозирования
материалов и их загрузки в смесительный барабан, как правило,
отсутствует.
Бетоносмесители с неизменным положением оси вращения ба-
рабана грушевидной формы используют для автобетоносмесителей,
устанавливая на шасси грузовых автомобилей или тягачей седельного
16
типа. Емкость бетоносмесителя от 2500 л до 7800 л, наиболее рас-
пространены бетоносмесители на 6000 л. Автобетоносмесители при-
меняют как для приготовления бетонной смеси в пути следования
машины, так и для перевозки на дальние расстояния бетонной смеси,
изготовленной на бетонном заводе. Барабан имеет одно отверстие для
о
загрузки и выгрузки. Он наклонен к горизонту под углом 15-20
. На
внутренней поверхности смесительного барабана укреплены две спи-
ральные лопасти. Угол наклона смесительных лопастей подобран так,
что при вращении барабана в одном направлении происходит смеше-
ние компонентов бетона, а при вращении в обратном направлении –
выгрузка приготовленной смеси. Вращение барабана обеспечивается
индивидуальным двигателем. При загрузке в барабан готовой бетон-
ной смеси автобетоносмеситель служит только средством транспорта.
В этом случае барабан в пути медленно вращается, предотвращая
расслоение смеси.
Бетоносмесители с наклоняемым барабаном стационарного
типа изготовляют емкостью по готовому замесу от 330 до 1600 л.
Могут комплектоваться скиповым подъемником или только загрузочной воронкой. Механизм опрокидывания смесительного барабана
пневматический или электромеханический. Для перемешивания сме-
си в барабане укреплены лопасти, расположенные по винтовой ли-
нии: в одном конусе лопасти правого, в другом – левого направления.
Благодаря такому расположению лопастей составляющие бетонной
смеси подаются с двух противоположных лопастей навстречу друг
другу к центру барабана сплошным потоком. При этом смесь интен-
сивно перемешивается.
Гравитационные смесители отличаются низкой стоимостью, не-
высокой металло- и энергоемкостью, простотой конструкции и надежностью в работе. Однако при необходимости приготовления малопод-
вижных, жестких, мелкозернистых и легкобетонных смесей на таких
смесителях не удается получить достаточно однородные по составу
смеси. Для этих целей используют бетоносмесители принудительного
действия.
17
Рис. 2.1. Гравитационный бетоносмеситель циклического действия:
а – общий вид: 1 – скиповый ковш; 2 – механизм подъема ковша; 3 – смеси-
тельный барабан; 4 – пульт управления; 5 – привод барабана; 6 – система водо-
снабжения; 7 – рама; б – кинематическая схема: 1 – смесительный барабан;
2 – редуктор; 3 – электродвигатель механизма вращения барабана; 4 – гидронасос;
5 – электродвигатель гидронасоса; 6 – бак для минерального масла; 7 – фильтр;
8 – гидрораспределитель; 9 – гидроцилиндр для опрокидывания барабана;
10 – рычаг; 11 – траверса; 12 – червячная передача; 13 – барабан лебедки;
14 – канат; 15 – скиповый ковш
Бетоносмесители с принудительным смешением
Бетоносмесители с принудительным смешением материалов
хорошо смешивают как жесткие и подвижные обычные бетонные
смеси, так и бетонные смеси на легких пористых заполнителях.
Частицы смешиваемых компонентов многократно перемещаются
по сложным траекториям в емкости смесителя с помощью смеши-
вающих устройств – движущихся лопастей, лопаток, гребков или
кулачков, насаженных на горизонтальные или вертикальные привод-
ные валы, а также под действием вибрации, сжатого воздуха (пара).
18
Роторные бетоносмесители имеют простую конструкцию и отно-
сительно небольшую стоимость. Бетоносмеситель состоит из неподвижной чаши емкостью от 55 л по объему готового замеса и лопастного
аппарата роторного типа в виде вращающейся траверсы с укрепленными на ней смесительными лопастями и двумя скребками для очистки
поверхности смесительной чаши. Угол установки смесительных лопастей можно изменять. Смешивающие лопасти расположены на разных расстояниях по отношению к вертикальному валу таким образом,
что при вращении ротора они перекрывают всю поверхность днища
бетоносмесителя. Внутри чаши имеется закрытый цилиндр, предназначенный для предупреждения образования «мертвых зон» в центре
чаши при смешивании материалов. Привод смешивающего механизма
устанавливается либо сверху, либо снизу корпуса чаши. Выгружается
готовый замес через донный люк чаши, закрываемый пневматическим затвором. Интенсивное принудительное смешивание материалов
с одновременным распределением воды по всей чаше обеспечивает
приготовление бетонных смесей повышенного качества.
Рис. 2.2. Пневмокинематическая схема смесителя СБ-146А:
1 – электродвигатель; 2 – редуктор; 3 – крышка; 4 – пневмосистема;
5 – пневмоцилиндр; 6 – корпус; 7 – затвор; 8 – рама; 9 – лопасть
19
Планетарно-роторные смесители конструктивно отличаются от
роторных смесителей наличием планетарного механизма, закреплен-
ного на лопастях. Однако характер приготовления бетонной смеси
в них совершенно иной. Лопасти в таких смесителях движутся по
сложным, круговым траекториям, что заставляет частицы смеси
соударяться во встречных потоках. Это позволяет решить проблему
внесения малых объемов мелкодисперсных компонентов в основной
объем смеси. Вода в планетарных смесителях при приготовлении
жестких бетонных смесей обычно подается под давлением, через
распылитель. Это позволяет равномерно увлажнять жесткую смесь
во всем объеме замеса. Планетарные бетоносмесители более эффек-
тивны, чем роторные, при изготовлении жестких мелкозернистых
(песчаных) бетонных смесей.
Лопастные смесители с горизонтальным расположением вала
рекомендуется применять при производстве сверхжестких смесей на
керамзите, древесных опилках, смесей для фибробетонов и полисти-
ролбетонов. Для приготовления таких смесей рекомендуется приме-
нять бетоносмесители с двумя горизонтальными валами. Смесители
этого типа, кроме встречных потоков смеси, создают эффект ее
«подбрасывания» вертикально вверх. Бетоносмесители с двумя гори-
зонтальными валами отлично справляются с приготовлением всех
типов сверхжестких бетонных смесей, в том числе и смесей для
песчаных бетонов.
Турбулентные бетоносмесители применяют для производства
подвижных мелкозернистых бетонных смесей и растворов. Смеси-
тель состоит из рамы с установленой на ней чашей и вертикально
расположенного двигателя с клиноременной передачей. Ротор уста-
новлен в центре корпуса чаши. В конической части чаши предусмот-
рен разгрузочный люк. Перемешивание осуществляется ротором,
который представляет собой своеобразное рабочее колесо насоса
с радиальными лопастями, помещенными в открытый бак. За счет
высокой скорости вращения (500-750 об/мин) в зоне ротора возникает
20
развитая турбулентность, обеспечивающая эффективное смешение.
Напор, создаваемый ротором, поднимает смесь вдоль стенок чаши
вверх, а потом она снова попадает к ротору смесителя, что обеспечи-
вает многократную циркуляцию через зону интенсивного смешения.
Для предотвращения радиального движения смеси в баке установле-
ны тормозящие перегородки. Установленный в центре ротора верти-
кальный штырь, верхний конец которого возвышается над смесью,
препятствует образованию воздушной пробки в зоне ротора. Загрузка
материалов в чашу осуществляется через отверстие в крышке. Про-
цесс перемешивания протекает очень интенсивно, благодаря чему
время приготовления смеси не превышает 20-30 с. Готовая смесь
отличается высокой однородностью и нерасслаиваемостью.
Расчет производительности
Определение объемной производительности бетоносмесителя принудительного действия:
П
где V
– объем смесителя по загрузке, л; zЗ– число замесов в час .
З
t
t
t
t
– время загрузки (10-20 с.);
1
– время смешения;
2
– время выгрузки (5-20 с);
3
– время возврата смесителя в исходное положение (10-20 с);
4
з×з××
=
1000
=
з
1×2×3×4
3600
И
, м3/ч, (2.1)
. (2.2)
k
k
k
– коэффициент выхода бетонной смеси, kВ = 0,65…0,70;
В
– коэффициент использования смесителя по времени,
И
= 0,85…0,90.
И
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]