Принципиальная и кинематическая схемы цикличных двухвальных бетоносмесителей. Классификация бетоносмесителей принудительного действия. Зависимость мощности двигателя и массы, длины корпуса и радиуса лопастей от объема замеса одновального смесителя.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

Введение

1. Анализ существующего оборудования по разрабатываемой теме

1.1 Бетоносмесители СБ - 163

1.2 Бетоносмеситель принудительного действия СБ - 163 А - 0,5

1.3 Бетоносмеситель принудительного действия СБ - 163 А - 1,0

1.4 Бетоносмеситель принудительного действия БП-2Г-375

1.5 Преимущества двухвального бетоносмесителя

2. Бетоносмеситель принудительного действия СБ - 163 А - 1,5

3. Технико-экономические показатели

4. Требования по эксплуатации

5. Охрана труда

Список литературы

Введение

Главным признаком бетоносмесителей принудительного перемешивания является наличие неподвижных ёмкостей, в которых вращаются валы с лопастями, перемешивающие компоненты бетонной смеси. Благодаря интенсивному, принудительному воздействию лопастей на материал такие бетоносмесители способны перемешивать бетонные и растворные смеси любой подвижности и жёсткости. Преимущества смесителей принудительного действия - возможность приготовления смесей практически любой удобоукладываемости, большая производительность, меньше комкования смеси. Недостатки - значительный износ рабочих элементов, связанных с интенсивностью процесса, более высокая энергоемкость.

1. Анализ существующего оборудования по разрабатываемой теме

Цикличные двухвальные бетоносмесители по принципу перемешивания компонентов относится к принудительному перемешиванию.

Принципиальная и кинематическая схемы представлена на рисунках 1 и 2. От двух электродвигателей 1 через клиноремённые передачи 2, редукторы 3 вращение передаётся двум валам 4 с лопастями 5, 8. Валы вращаются синхронно навстречу друг другу. При вращающихся валах отдозированные компоненты загружаются в барабаны смесителя 7. Затем подаётся заданная доза воды. Лопасти смешивают материалы, образуется однородная смесь, которая выгружается через затвор 6 в бункер или в транспортные средства. Общий вид двухвального бетоносмесителя представлен на рисунках 3, 4, 5.

Многие производители и исследователи бетона во всем мире, считают, что двухвальные цикличные бетоносмесители на сегодняшний день являются наиболее эффективными и универсальными из всех систем, применяемых при производстве бетона. Обеспечивая получение наиболее однородной смеси за более короткие промежутки времени (20-60 сек), двухвальные цикличные бетоносмесители являются наиболее экономичными и долговечными. Бетон из двухвальных цикличных бетоносмесителей по консистенции и однородности значительно превосходит бетоны, получаемые при использовании смесителей другого типа. Они обладают самым широким диапазоном производительности - от 250 до 6000 л за один замес.

Рисунок 1 - Кинематическая схема двухвального бетоносмесителя



Рисунок 2 - Продольный разрез двухвального бетоносмесителя

Рисунок 3 - Общий вид двухвального бетоносмесителя

Рисунок 4 - общий вид двухвального бетоносмесителя

Рисунок 5 - общий вид двухвального бетоносмесителя

В смесителях принудительного действия движение лопастей сопровождается разностью давлений перед лопастью и за ней, создавая условия, препятствующие перемещению лопасти (рисунок 6, 7).



Рисунок 6 -Валы с лопостями двухвального бетоносмесителя

Рисунок 7 - Загрузочное отверстие двухвального бетоносмесителя

При воздействии лопасти на смесь последняя начинает уплотняться. В смеси возникает напряжение, возрастающее по мере перемещения лопасти. При достижении в смеси напряжений, превосходящих силы сопротивления, оказываемые смесью, призма смеси начинает движения относительно других слое смеси, корпуса и лопастей смесителя. Между поверхностями лопастей, внутренней поверхности корпуса смесителя и самой смесью возникают силы внешнего трения, а между частицами - силы внутреннего трения. Учитывая размеры поверхностей, по которым происходит относительное перемещение слоев материала, на энергетические показателя процесса смешивания трение частиц друг о друга, то есть внутреннее трение будет оказывать превалирующее влиянию. При этом возникают силы волнового сопротивления, обусловленные вспучиванием частиц смеси вверх и в отдельных случаях их подбрасыванием. Поднявшиеся вверх частицы впоследствии под действием гравитационных сил будут спускаться вниз.

Силы сопротивления, оказываемые смесью, продвижения в ней лопасти, во многом зависят от физико-механических свойств приготавливаемой смеси и увеличиваются с увеличением крупности зерен заполнителей, плотности смесей и снижаются с увеличением подвижной смеси. [1]

В двухвальных смесителях вращающиеся в противоположные стороны валы с лопастями, расположенными по винтовой линии, создают перекрестное движение материалов или от торцевых стенок смесителя к центальной части, или наоборот. В первом случае движение смеси называют противоточным, в другом прямоточным.

Материалы под действием гравитационных сил опускаются вниз и возвращаются на исходные позиции. Примерная картина движения представлена на рисунке 8. Стрелками указаны ориентировочные траектории движения зерен материалов.

Рисунок 8 - Схема движения материалов в двухвальном бетоносмесителе

Благодаря кубообразной форме корпуса смесителя снижается путь перемещения материала в нем, способствующий сокращению расхода энергии и продолжительнсти процесса смешивания. Корпуса вместе с разгрузочными затворами изнутри выкладываются износостойкой футеровкой. Вместимость смесителей для приготовления цементно-бетонных смесей находится в пределах 250-500 л.(600-11500 кг).

На рисунках 9, 10, 11 представлены результаты анализа конструкций одновальных и двухвальных смесителей, применяемых за рубежем.



Рисунок 9 - зависимость массы (а) и мощности (б) от обьема готового замеса двухвального смесителя

Рисунок 10 - зависимость длины L, расстояния между валами А и радиуса лопостей R от объема готового замеса двухвального смесителя

Рисунок 11 - Зависимость мощности двигателя и массы (а), длины корпуса и радиуса лопастей (б) от обьема готового замеса одновального смесителя

Графики зависимости, построенные в логарифмических координатах, показыввают, что все они с достаточной степенью точности укладываются в уравнение прямой линии.

В результате обработки имеющихся данных получены следующие зависимости:

Двухвальные смесители: N=34V^0,98; P=9,1V^0,75; L=1,55V^0,3; A=0,85V^0,3; R=0,55^0,3

Одновальные смесители: N=36V^1,05; P=4,3V^0,98; L=2,35V^0,35; R=0,71^0,4, где V - объем готового замеса, м³; N - мощность двигателя, кВт; P - масса смесителя, т; L - длина смесителя, м; R - радиус лопасти, м; A - межцентровое расстояние (между двумя валами смесителя).

Установлено, радиусы лопастей, расстояние между двумя валами (межцентровое расстояние), а следовательно, и ширина конструкции у зарубежных машин, чем у советских производителей. При определении частоты вращения валов смесителя рекомендуется использовать равенство м=45,3/, а шага лопастей ф=0,68-0,82 R.

Расположение лопастей по винтовой линии, их размеры, углы наклона к оси вала должны быть такими, чтобы траектория движения частиц смеси обеспечивали равномерное распределение компонентов за наименьший срок времени.

Таблица 1 - Сравнение некоторых параметров двухвальных смесний.

Параметры	Асфальтобетоны, выпускаемые в России	Зарубежные двухвальные смесители	Расчетные данные по асфальто бетоносмесителям
Удельная энергоемкость, кВ*ч/м	47-69	34-36	33-39
Удельная металлоемкость, т/м3	3,9-5,2	4-7,2	4-4,3
Частота вращения лопастных валов, об/мин	40-75	84-96	67-90
Скорость периферийной части лопастей, м/с	1,5-2,6	3,5-6,8	2,4-3,2

Чтобы проанализировать работу двухвального бетоносмесителя , рассмотрим принцип работы смесителей данного типа, общий вид, схемы и приведем их характеристики.

1.1 Бетоносмеситель СБ-163

Бетоносмеситель СБ-163 является одним из первых используемых циклических двухвальных бетоносмесителей, представлен на рисунке 11.

Рисунок 11 - Общий вид и разрез двухвального бетоносмесителя СБ 163

Объем готового замеса 100 л....