Расчет бетоносмесительной установки башенного типа

Введение

Преимуществом конструкции  БСУ башенного типа является расположение расходного склада заполнителей непосредственно  над смесительно-дозаторным блоком. Это повышает надёжность работы установки, т.к. все инертные заполнители лишь один раз поднимаются вверх, на всех последующих технологических этапах перемещаясь под действием силы тяжести.

 Кроме того, использование  БСУ башенного типа позволяет  значительно сэкономить площадь,  что особо важно при размещении  бетоносмесительной установки на  стройплощадке в условиях городского строительства.

 Цены на представленные  бетоносмесительные установки оптимизированы. Все БСУ производятся исходя  из конкретных потребностей и  запросов заказчика с использованием  отечественного и импортного  оборудования - выбирая оптимальное сочетание цены и качества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Научно-исследовательский раздел

 

1.1 Аналитический обзор

Проведя анализ существующих современных моделей, видов и  прототипов можно выделить характерные  классификационные признаки построения типологических рядов бетономешалок.

По характеру исполнения:

стационарные;

передвижные.

По назначению:

строительные;

дорожные;

автобетоносмесители, служат для, транспортирования дозированной сухой смеси на значительное расстояние и для перемешивания её с водой  по пути следования. При движении машины с бетонной смесью, барабан вращается с небольшим числом оборотов, что предотвращает расслоение бетонной смеси.

По расположению оси  барабана в пространстве:

бетоносмесители с горизонтальной, вертикальной и наклонной неподвижной  осью;

бетоносмесители с наклоняющейся  осью вращения, в этом случае наклон барабана производится для загрузки компонентов и выгрузки бетонной смеси.

По типу перемешивания  смеси:

со свободным (гравитационным) смешиванием;

с принудительным смешиванием (лопастные, планетарные, турбулентные);

вибросмесители.

По характеру загрузки и выгрузки готовой смеси:

цикличного действия;

непрерывного действия.

По назначению:

бетоносмесители;

растворосмесители.

Бетоносмесительной установкой называют комплекс технологического и вспомогательного оборудования, обеспечивающего выполнение операций по приготовлению смесей:

прием компонентов из склада или транспортных средств  в расходные емкости;

подачу их к дозировочным устройствам;

дозирование;

подачу в смесители;

смешивание и

выдачу готовой смеси.

          В зависимости от характера  технологического процесса бетоносмесительные  установки разделяют на цикличные  и непрерывного действия.

           В зависимости от компоновки  технологического оборудования  различают  башенные  и  партерные  (ступенчатые) установки.

          Технологическое оборудование башенных  установок располагается вертикально,  в связи с чем производится  однократный подъем всех компонентов.  Дальнейшее передвижение материалов  по технологическому процессу  от расходных бункеров до транспортных средств готовой продукции осуществляется гравитационным способом.

          В партеных установках - неоднократный подъем материалов.

           Различают стационарные и передвижные бетоносмесительные установки. Цикличные установки башенного типа  лучше приспособления для обстройки и утепления и позволяют иметь более высокую производительность благодаря сокращению времени промежуточных транспортировок.

Бывают установки 5 типов  с производительностью от 15 до 240 м3/ч. Установка  (завод)  СБ-6  15 м3/ч. рис. представляет собой сооружение башенного типа с металлическим каркасом, имеющим в плане форму прямоугольника с примыкающей к нему наклонной галереей.

         Заполнители подаются на 4-й этаж в надбункерное отделение ленточным конвейером и распределяются по отсекам бункера поворотной воронкой.

Цемент подается в  надбункерное отделение шнеком  и элеватором и направляется в  два отсека бункера (две марки  цемента). Каждый отсек бункера засчитан на 2 часа работы. Всеми механизмами  надбункерного отделения управляет оператор с индивидуальных пусковых пультов.

Механизмы, связанные  между собой в технологическом  процессе, электрически сблокированы.

На 3-ем этаже расположено  дозировочное отделение, в котором  установлена аппаратура с пневматическим управлением - два зазора заполнителей, дозатор цемента и два вододозировочных бачка. Из дозаторов компоненты через воронку направляются в бетоносмесители, расположенные на 2-ом этаже.

Из бункера бетонная смесь выдается в подвижной состав для транспортировки к месту укладки. Раздаточный бункер расположен на 1-ом этаже.

Основным элементом  управления бетонного завода является пневмопривод, состоящий из пневмоцилиндра и 4-х ходового клапана. Давление в  системе - до 6кГс/см².

Разработаны типовые  проекты автоматизированных  инвентарных заводов производительностью  120 и 240 м³/ч.

Чтобы ускорить транспортировку; монтаж и демонтаж таких заводов  их технологическое оборудование выпускают  в виде нескольких блоков.

Цикличные установки  (заводы)  партерного типа предназначены для использования на строительных объектах.

Бетоносмесительная установка  типа СБ-51 со смесителем принудительного  смешивания n=165 л. предназначена для  изготовления низкомарочного бетона.

Установка имеет линию  подачи песка и щебня, скреперное загрузочное устройство и транспортер - дозатор заполнителей, линию подачи цемента бункер - вертикальный винтовой конвейер - дозатор; и механизм управления дозатором;

линию изготовления бетона - бетоносмеситель, скиповый подъемник  и дозатор воды.

Заполнители в зону загрузки подаются стреловым скрепером.  Управление установкой и заводом автоматизировано.

 

1.2.  Машины для производства бетонных работ

Бетон состоит из вяжущего (цемента), воды и заполнителей (песок, щебень, гравий). При затворении цемента  водой образуется цементный клей, склеивающий зёрна заполнителей.

Количество и состояние  цементного клея, играющего до затвердения  роль смазки, определяет консистенцию бетонной смеси и её способность  заполнять форму при бетонировании. Консистенция бетонных смесей определяется с помощью полого усечённого конуса из листовой стали D=200 мм, d=100 мм, h=300мм. Конус заполняют бетонной пробой с уплотнением штыкованием металлическим стержнем, после чего конус поднимается и бетонная смесь оседает. Величина осадки смеси в см служит мерой её подвижности.

Малоподвижные  1…5 см осадки.

Подвижные   6…15 см осадки.

Литьё    свыше 15 см.

Бетонные смеси с  нулевой осадкой называется жёсткими. Жёсткость смеси определяется временем протекания вибрируемой смеси через  специальную кольцевую щель и выражается в секундах.

Важнейшим свойством  бетона как строительного материала  является его прочность, которая  в основном определяется маркой и  количеством цемента.

При проектировании бетонных конструкций в качестве расчётной  прочности, принимается вероятная наименьшая прочность бетона данного состава.

Так например, для приготовления 1 м³ бетонной смеси марки М350 с осадкой 4…5 см требуется: цемента – 340 кг, Щебня и песка – 0,9 м³, воды – 200 л.

Прочность бетона определяется временным сопротивлением при, сжатии образцов бетона кубической формы с размером ребра 15 или 20 см в зависимости от крупности заполнителей.

В комплекс бетонных работ  входят процессы приготовления, транспортирования, укладке и уплотнение бетонных смесей.

Машины для приготовления бетонных смесей.

Процесс приготовления  бетонной смеси состоит из операций дозирования компонентов и их смешивания.

Как правило, приготовление  бетона вне завода на строительных площадках ведётся из сухих бетонных смесей (цемент + заполнители), которые  лишь дополняются водой.

Дозаторы – это  устройства, служащие для взвешивания  исходных компонентов бетонной смеси. В соответствии с ГОСТ 7473 допускается  только весовое дозирование, причём погрешность не должна превышать + 3% для заполнителей. Различают дозаторы циклического и непрерывного действия. Цикличные дозаторы отвешивают заданные порции компонентов на один замес бетоносмесителя. Дозаторы непрерывного действия подают материал непрерывным потоком с заданной  производительностью.

Цикличные дозаторы выпускаются комплектно. В комплект входят дозаторы для цемента, наполнителей и воды. Комплекты выпускаются двух исполнения – для бетонных установок горизонтального (партерного) типа и для башенных (вертикальных) установок и заводов.

Для партерных установок  выпускаются два унифицированных комплекта дозаторов – ВДБ-250 (ёмкостью смесителя 250 л) и ВДБ-500 для смесителей 500 и 700 л. Комплекты состоят из дозаторов для цемента – ДЦ-100 и ДЦ-200, для заполнителей – ДЦ-500 и ДЦ-1200 и дозаторов жидкости ДЖ-100, а так же аппаратуры для автоматического управления ими.

Всякий цикличный дозатор  состоит из грузоприёмного ковша, весовой  системы и питателя, подающего  материал из расходных бункеров в  грузоприёмный ковш.

Дозаторы цикличного действия

Дозаторы для заполнителей типа АВДЦ-1200 предназначены для последовательного взвешивания двух фракций заполнителя. Грузоподъемный ковш цилиндроконической формы (II) подвешен на Y-х тягах и рычажной системе. Роль питателей играют впускные воронки с секторными затворами, которые управляются пневмоцилиндрами. Выпускное отверстие закрывает затвор от пневмоцилиндра. Весовая рычажная система содержит циферблатный указатель массы.

Дозаторы для цемента  типа АВДЦ предназначены для взвешивания  цемента 2-х марок. Грузоподъемный ковш и рычажная система с циферблатным указателем такого же типа, как и выше. Для уменьшения загрязнения грузоподъемный ковш сверху закрыт и имеет центральное входное отверстие. Подача цемента в грузоподъемный ковш из двух расходных бункеров осуществляется двумя шнековыми питателями, пред питателями и перед грузоподъемным ковшом установлены впускные затворы, управляемые пневмоцилиндрами.

Дозаторы для жидкости типа АВДЖ-1200 предназначены для последовательного  взвешивания жидких составляющих –  воды и различных добавок. По конструкции дозаторы аналогичны предыдущим. Они отличаются типом впускных клапанов и наличием сливной воронки.

По окончании цикла  дозирования жидкость через выпускной  затвор большого сечения быстро выливается в воронку, соединенную трубопроводом  со смесителем, и дозатор освобождается для повторного цикла.

Помимо двух-фракционных  дозаторов заполнителей разработаны  одно-фракционные дозаторы (песок, щебень), а также объемно-весовой дозатор  керамзита.

Дозаторы непрерывного действия, включает в себя питатель, подающий материал из расходного бункера, измерительное устройство, определяющее массу материала и систему автоматического регулирования величины и скорости потока.

Смесительные  машины

Процесс перемешивания  имеет целью получить из нескольких материалов (минеральных и вяжущих) однородную смесь, обладающую новыми по сравнению с другими свойствами.

Процесс перемешивания  широко применяется в строительстве  как при изготовлении бетонных и  растворных смесей, так и при дорожном строительстве при изготовлении асфальтобетонных покрытий.

При изготовлении бетонов  и растворов применяется способ заводского получения смесей, а также  приготовление сухих смесей из цемента  и заполнителей, которые далее  используются для приготовления  бетонов и растворов на пути следования к объектам строительства или непосредственно на месте строительства.

 

1.3.  Рабочие органы смесительных машин

Для создания рабочих  органов смесительных машин, обладающих наилучшим воздействием на смешиваемые  материалы, необходимо знать физико-механические свойства, исходных материалов и смесей. К ним относятся:

• гранулометрический состав;
• коэффициент внутреннего трения, т.е. трения частиц материала между собой;
• коэффициент внешнего трения – т.е. трение частиц материала о поверхности рабочих органов;
• прочность, характеризуемая пределом прочности при сжатии и сопротивлением при истирании;
• вязкость и удельный вес.

Большое влияние на процесс  перемешивания оказывает способность  вяжущего компонента быстро обволакивать частицы заполнителей и делать устойчивую пленку на их поверхности (цементный клей).