Строительные машины. 2

Министерство образования  Российской Федерации

Саратовский государственный  университет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КАФЕДРА СТРОИТЕЛЬНЫХ И  ДОРОЖНЫХ МАШИН

Курсовая работа

По курсу: «Строительные  машины»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант задания №9

Выполнила: ст-ка ФЭМ ЭУС-21

Зорькина А.М

Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Саратов 2011год.

Содержание

Введение……………………………………………………………………….3

1.Назначени и классификация,описание устройства и технико-экономические показатели бетоносмесителей и бетоносмесительных установок…………5

2. Циклический бетоносмеситель принудительного действия с вертикальны валом……………………………………………………………………………8

3. Бетоносмеситель СБ-138Б………………………………………………..13

4.Техническая характеристика бетоносмесителя СБ-138Б………………..13

5. Техническая производительность смесительных машин………………14

6. Список литературы……………………………………………………….15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

     Производство  современных строительных материалов  предъявляет особые требования  к используемому смесительному  оборудованию. Без получения однородной  бетонной смеси невозможно приготовление качественного бетона или строительного раствора. Качество получаемого бетона напрямую зависит от типа применяемого бетоносмесителя. Однородность бетонной смеси тесно связанна с основными физико-механическими свойствами бетона. Особенно важное значение приобретает смешивание материалов разной насыпной плотности, например: песок, цемент и пенополистирол или песок, цемент и древесные опилки.

     Без качественного  смесительного оборудования невозможно  получение высокопрочных бетонов  с добавлением фибрового волокна.

     Расход  цемента необходимого для получения  определенной марки бетона также  напрямую связан с качеством  перемешивания компонентов. Также  в последнее время наметилась  тенденция к расширению видов  выпускаемой продукции на предприятиях, эксплуатирующих бетоносмесительное оборудование. При модернизации смесительных узлов особое внимание уделяется универсальности бетоносмесителя, возможности получения не только товарного бетона, но и бетона малоподвижного, жесткого, а также бетона с большим количеством различных добавок.

    Бетоносмеситель-это машина для приготовления однородной бетонной смеси механич. смешением ее составляющих (цемент, песок, щебень или гравий, вода). По характеру работы различают бетоносмесители цикличные и непрерывного действия. При приготовлении смеси в цикличном бетоносмесителе материалы загружаются порциями, причем каждая очередная порция поступает после того, как готовая смесь выгружена из корпуса бетоносмесителя. В бетоносмесителе непрерывного действия загрузка материалов, их смешение и выгрузка готовой смеси происходят непрерывно.

Основной технологический показатель цикличных бетоносмесителей — объем готового замеса в л, а Б. непрерывного действия — производительность в м3/час бетонной смеси. По способу приготовления смеси бетоносмесители подразделяют на гравитационные и с принудительным смешением материалов. В гравитационном бетоносмесителе смесь приготовляется во вращающемся барабане, на внутр. поверхности которого укреплены лопасти, поднимающие при вращении барабана на некоторую высоту компоненты смеси и сбрасывающие их, в результате чего происходит смешение.

В бетоносмесителе с принудительным смешением материалы смешиваются в неподвижном или вращающемся корпусе лопастями, насаженными на вращающиеся валы. По способу установки различают бетоносмесители передвижные и стационарные. Цикличные бетоносмесители с объемом готового замеса 65—165 л выпускаются только передвижными, 330 л — и передвижными и стационарными, 660— 1G00 л — только стационарными. Б. непрерывного действия производительностью 5 м*/час выпускаются передвижными, а 15—120 м9/час — стационарными.

Цикличный бетоносмеситель  принудительного, смешения состоит из рамы, привода, смесительной чаши, перемешивающих лопастей, разгрузочного устройства. Чаша представляет собой от- - крытый сверху цилиндрический  сосуд, вращающийся вокруг вертикальной оси. Внутри чаши имеются лопасти (вращающиеся или неподвижные). Бетоносмесители с принудительным смешением могут приготовлять бетонную смесь любой консистенции. Наибольшая крупность заполнителя для бетоносмесителей принудительного смешения циклического действия составляет 30 мм, а непрерывного действия — 40—70 мм в зависимости от типоразмера. В гравитационном бетоносмесителе можно приготовлять пластичные и среднеподвижные бетонные смеси при наибольшей крупности заполнителя до 70—120 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Назначени и классификация,описание устройства и технико-экономические показатели бетоносмесителей и бетоносмесительных установок  
(цикличные смесители принудительного действия с вертикально расположенным смешивающими валами)

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

Бетоносмесители предназначены  для приготовления бетонных смесей из отдозированных компонентов: цемента, воды, химических добавок и инертных материалов (песка, щебня или гравия). 
        Бетоносмесители классифицируют по трём основным признакам: 
- условиям эксплуатации, 
- режиму работы, 
- способу перемешивания 
 
                                  По условиям эксплуатации различают:

-передвижные 

-стационарные  
      Передвижные бетоносмесители используют для небольших объёмов работ на рассредоточенных объектах или при возведении линейнопротяженных объектов. Они имеют ёмкость готового замеса малых и средних размеров. 
      Стационарные бетоносмесители используют в течение длительного периода на одном месте в комплекте технологического оборудования бетоносмесительных установок и заводов средней и большой производительности. 
 
           По режиму работы бетоносмесители делятся на две группы: 
- цикличного действия, 
- непрерывного действия. 
 
     В цикличных бетоносмесителях процесс приготовления бетонной смеси происходит по операциям: загрузка, перемешивание и выгрузка готового замеса. Следующая порция отдозированных компонентов подается в смесительную ёмкость после выгрузки готового замеса. Такой способ приготовления позволяет регулировать продолжительность смешивания в зависимости от состава смеси и используется при производстве бетонной смеси различных марок. 
 
     Рабочие органы цикличного бетоносмесителя работают в повторно-кратковременном режиме, что отрицательно влияет на срок службы. Главным параметром цикличных бетоносмесителей является полезная вместимость ёмкости, в которой смешиваются компоненты. В технической характеристике вместимость характеризует объём готового замеса в литрах, а также объём загрузки сыпучих компонентов. 
   Бетоносмесители непрерывного действия загружаются компонентами бетонной смеси непрерывным потоком постоянного сечения с помощью ленточных питателей или ленточных конвейеров. Компоненты подаются в бетоносмеситель одновременно и в процессе перемешивания перемещаются к разгрузочному люку. Готовая смесь непрерывно поступает в транспортные средства. Главным параметром является производительность по готовой смеси - 5, 30, 60, 120, и 240 м3/ч. Они широко применяются в строительстве, где требуется одномарочный бетон в больших объёмах. 
 
                По способу смешивания бетоносмесители разделяются на: 
- гравитационные, 
- принудительного действия. 
 
    Гравитационные цикличные смесители характеризуются несложными конструкцией и кинематической схемой, возможностью работать с заполнителями крупностью 120-150 мм, незначительным изнашиванием рабочих органов, малой энергоёмкостью процесса, простотой обслуживания и эксплуатации, низкой себестоимостью. Оптимальное время смешивания в таких смесителях 60-120 с. 
 
     Гравитационные смесители непрерывного действия представляют собой вращающийся барабан, на внутренней поверхности которого размещены лопасти. После загрузки составляющих в смеситель они захватываются лопастями, поднимаются вверх и, падая, перемещаются по оси барабана к его разгрузочному концу. Лопасти располагаются под таким углом, чтобы во время движения по барабану все компоненты хорошо перемешивались. В конце барабана установлен лоток для разгрузки смеси. Такие машины применяют при строительстве больших объектов. Производительность их 120-130 м /ч. По сравнению с бетоносмесителями цикличного действия они имеют более простое устройство и меньшую металлоёмкость, а их управление легче автоматизировать. 
 
    В смесителях принудительного действия потоки смешиваемой массы создаются лопастями, движущимися внутри смесительной ёмкости. 
К преимуществам смесителей принудительного действия относятся большая активность процесса, предотвращение комкования смеси, к недостаткам - ограниченное применение крупных заполнителей, большая энергоёмкость процесса, значительный износ рабочих поверхностей, высокая себестоимость процесса. Оптимальное время смешивания 30-50 с, полный цикл - 75-120с. 
 
  Цикличные бетоносмесители принудительного действия. Использование таких бетоносмесителей наиболее рационально на заводах железобетонных изделий для приготовления мелкозернистых, малоподвижных и жёстких бетонных смесей. Приготовление смесей с крупностью фракций более 70 мм нежелательно, так как возможно заклинивание частиц между движущимися лопастями и стенками корпуса. 
 
   Цикличные бетоносмесители принудительного действия бывают нескольких типов:

с корытообразным корпусом (лотковые смесители) и горизонтальными смешивающими валами; с цилиндрическим корпусом чашей (роторные или тарельчатые смесители) и вертикально расположенными смешивающими валами. 
 
  По сравнению с гравитационными бетоносмесители принудительного действия более металлоёмки и энергоёмки, сложнее по конструкции, но обеспечивают быстрое и высококачественное перемешивание бетонных смесей, различных по подвижности и жёсткости. 
 
   Характерной особенностью таких машин является наличие двухвальной лопастной мешалки, как у смесителей асфальтобетонных установок. Эти бетоносмесители применяют на передвижных и стационарных бетонных заводах для приготовления жёстких и подвижных смесей с крупностью заполнителя 40 мм и строительных растворов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Циклический  бетоносмеситель принудительного действия с вертикальны валом.

По характеру  работы различают смесительные машины периодического (цикличного) и непрерывного действия. В смесителях цикличного действия (рис. 1) перемешивание компонентов и выдача готовой смеси осуществляется отдельными порциями. Каждая новая порция компонентов бетона или раствора может быть загружена в смеситель лишь после того, как из него будет выгружен готовый замес. Смесители цикличного действия обычно применяют при частой смене марок бетонных смесей или растворов. В них можно регулировать продолжительность смешивания.

В смесителях непрерывного действия (рис. 2) загрузка компонентов, их перемешивание и выдача готовой  смеси осуществляются одновременно и непрерывно. Отдозированые компоненты непрерывным потоком поступают в смеситель и смешиваются лопастями при продвижении от загрузочного отверстия к разгрузочному. Готовая смесь непрерывно поступает в транспортные средства. Смесители непрерывного действия наиболее целесообразно применять для приготовления больших объемов бетонной или растворной смеси одной марки.

Рис. 1. Принципиальные схемы смесителей цикличного действия (стрелками указано направление движения материалов): а - гравитационных (барабанных); б - принудительного действия с вертикально расположенными смесительными валами (тарельчатых); в - принудительного действия с горизонтально расположенными смесительными валами (лотковых) - вверху одновальные, внизу двухвальные; l - положение смешивания; ll - положение разгрузки; 1 - барабан (корпус); 2 - лопасти; 3 - смесь; 4,6- разгрузочное и загрузочное отверстия; 5 – центральный стакан

Рис. 2. Принципиальные схемы смесителей непрерывного действия: а - гравитационные; б - принудительного действия; 1 - загрузочное отверстие; 2 - барабан; 3 - лопасти; 4 - разгрузочное отверстие; 5 - опорные ролики; 6 - лопастной вал; 7 - корпус; ? - направление вращения барабана или смесительного механизма; - ? - направление движения материалов

Главным параметром смесительных машин цикличного действия является объем готового замеса (л), выданный за один цикл работы, смесителей непрерывного действия - объем готовой продукции (м³), выдаваемой машиной за 1 ч работы.

    По принципу смешивания компонентов различают шины со смешиванием при свободном падении материалов (гравитационные с принудительным смешиванием (принудительного действия). В смесите принудительного действия орбиты составляющих имеют вынужденный характер, в гравитационных - свободный. Гравитационный смеситель вращается относительно горизонтальной или наклонной (под углом до 15°) оси барабана с лопастями на внутренней поверхности (рис. 1, а; 2, а). Лопасти непрерывно подхватывают и поднимают компоненты смеси на определенную высоту, при достижении которой они свободно падают потоком с лопастей под действием силы тяжести; смешивание происходит в результате столкновения падающих потоков компонентов. Во избежание возникновения центробежных сил, препятствующих свободной циркуляции смеси внутри барабана, частота его вращения обычно не превышает 0,3...0,4 с^-1. В смесителях с принудительным смешиванием компоненты смеси принудительно перемешиваются в неподвижном барабане или чаше горизонтальными, наклонными или вертикальными лопастными валами или лопастным ротором, вращающимися внутри смеситель емкости. Смесители с горизонтальными смесительными валами называют лотковыми (рис. 1, в), с вертикальными валами - тарельчатыми (рис. 1, б).

    По способу установки смесители подразделяются на передвижные и стационарные. Передвижные смесители используются при небольших объемах строительных и ремонтно-строительных работ на рассредоточеных объектах, а стационарные входят в состав технологических линий бетонорастворосмесительных установок средней и большой производительности бетонных и растворных заводов.

   Бетоносмесители с вертикальным расположением валов. Такие смесители имеют цилиндрическую чашу, внутри которой находится отборный цилиндр. Именно он препятствует скоплению перемешиваемого материала в центре емкости. Смесительная часть - это, как правило, четырехстоечная конструкция, на которой крепятся перемешивающие и отборные лопатки. Каждая из стоек имеет разную длину. Двигаясь по индивидуальной траектории, смесительная лопасть подает смесь в зону работы соседней лопатки.  
 
  Вообще, это самые универсальные машины. Им характерно хорошее отношение собственной массы смесителя к полезному объему емкости, достаточно неплохое качество смешивания. Они позволяют производить как подвижные, так и малоподвижные бетоны, а также жесткие, формовочные составы. Благодаря своим отличным характеристикам они завоевали наибольшее распространение.

  Теперь о недостатках. Серьезным минусом принудительных смесителей является относительно высокая установленная мощность привода. Обычно принудительные смесители оснащаются электродвигателями как минимум в два раза мощнее, чем приводные электродвигатели гравитационных смесителей аналогичного объема. Также к недостаткам принудительных смесителей с верхним расположением вала относятся трудности получения качественной, однородной смеси при использовании компонентов имеющих различную насыпную плотность. Более того, чем больше различается насыпная плотность компонентов, тем хуже качество полученной смеси.     

   Большинство бетоносмесителей представляют собой двухконусный барабан с размещенными внутри лопастями, благодаря наличию которых смесь не скользит, а пересыпается и перемешивается под действием силы тяжести. Основным преимуществом бетоносмесителей такого типа является возможность перемешивания как строительных растворов, так и жестких бетонных смесей.

   Цикличные передвижные принудительные бетоносмесители предназначены для приготовления бетонных смесей и растворов и используются на небольших объектах. Технические характеристики  передвижных цикличных смесителей принудительного действия с вертикально расположенным смешивающими валами приведены в табл.1.

Табл.1

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3 Цикличный бетоносмеситель с принудительным перемешиванием.

 

1 — основание; 2 — смесительная  чаша; 3 — смесительное устройство; 4 — рама; 5 — привод; 6 — вертикальный  вал; 7 — вал; 8 — ковш; 9 — угольник; 10 — механизм управления скиповым подъемником; 11 — вододозирующая система; 12 — направляющие швеллеры скипового подъемника; 13 — разгрузочное устройство

Традиционный цикличный  смеситель с принудительным перемешиванием материалов имеет смесительную чашу, на которой смонтированы направляющие швеллеры скипового подъемника. В верхней части швеллеров на угольниках смонтирован вал, имеющий блоки, которые служат направляющими для каната подъема ковша. На верхней части неподвижной чаши смонтирован вертикальный вал с приводом и смесительным устройством.

Смесительную чашу изготовляют  из листовой стали. Она представляет собой барабан с внутренним кольцевым  пространством, которое образуется двумя концентрическими цилиндрами. У нижней части барабана приварено  днище, имеющее отверстие для выгрузки готового бетона. Внутренний цилиндр барабана предназначен для предупреждения образования «мертвых зон» при перемешивании. Внутри чаши расположено смешивающее устройство роторного типа. Смешивающие лопасти в плане расположены так, что при вращении ротора ими перекрывается все кольцевое рабочее пространство бетоносмесителя, обеспечивая быстрое и качественное перемешивание материалов. Очистные лопасти очищают вертикальные поверхности рабочего пространства. Зазоры между днищем чаши и смешивающими лопастями регулируют поднятием и опусканием держателей, а между очистным наружным скребком и верхней стенкой — винтами с гайками. Привод смесительного устройства расположен сверху смесителя и состоит из электродвигателя фланцевого типа и одноступенчатого вертикального редуктора.

 

 

 

 

 

3.   Бетоносмеситель СБ-138Б

  Бетоносмеситель  СБ-138Б с объемом готового замеса 1000л (по бетону) и 1200л (по  раствору), состоит из неподвижной  чаши с крышкой, роторного смесительного  устройства с приводом от электродвигателя через редуктор, разгрузочного затвора с приводным пневмоцилиндром,  пневмосистемы и пульта управления. На крышке чаши имеются загрузочный патрубок для раздельной загрузки инертных материалов и цемента, смотровой люк и труба для заливки воды.

 

4. Техническая характеристика бетоносмесителя СБ-138Б

Вместимость по загрузке________________________________1500л;

Объем готового замеса:

          бетонных смесей__________________________________1000л;

          строительных растворов___________________________1200л;

Число циклов в час:

          при приготовлении бетонных смесей____________________45;

          при приготовлении строительных  растворов_____________33;

Продолжительность перемешивания:

          при приготовлении бетонных смесей___________________50с;

          при приготовлении строительных  растворов____________70с;

Максимальная крупность  заполнителя_____________________70мм;

Частота вращения ротора____________________________23,8мин^-1;

Установленная мощность двигателя______________________37кВт;

Привод механизма разгрузки____________________ пневматический;

Рабочее давление в пневмоцилиндре_________________0,4…0,6МПа;

Габаритные размеры________________________2850×2750×1850мм

Масса_______________________________________________3500кг.

 

5. Техническая производительность смесительных машин

     Техническая  производительность смесительных  машин цикличного действия, м³/ч,                    

                        П_Т=V_Зn/1000=1200×8/1000=9,6

где V_З – объем готовой смеси в одном замесе, л; V_З=V_бk; V_б – вместимость смесительного барабана по загрузке составляющих (полезный объем барабана), л; k – коэффициент выхода готовой смеси; для бетонной смеси k=0,65…0,7, для растворов k=0,75…0,85; n – число замесов, выдаваемых смесителем в течение 1 ч;

n=3600/(t₁+t₂ – t₃+t₄), где t₁, t₂, t₃, t₄ – продолжительность загрузки, смешивания, выгрузки и возврата барабана в исходное положение или закрытия затвора, с.

     Эксплуатационная  производительность за смену  (м³/смену) определяют по количеству часов Т в смену коэффициента использования времени k_в=0,8 – 0,9:                          

П_э=ПТk_в=9,6×8×0,85=61,5

     Обозначая  через n число смен работы в течение года, получают годовую производительность П_год(т/год):  

П_год=П_эnk_год,

где k_год – коэффициент использования времени в течение года, k_год=0,8 – 0,85.

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы и ссылки на используемые страницы в Интернете

 

1.Добронравов, С.С.

2. Строительные машины и оборудование: Справочник/С.С.Добронравов, М.С. Добронравов. 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Высш. Шк., 2006. – 445 с.: ил.

3. Дорожно-строительные машины и комплексы: Учебник для вузов по дисциплине «Дорожные машины» для специальностей 170900, 230100, 150600/ В.И. Баловнев и др.; Под общ. Ред. В.И. Баловнева. – 2-е изд., дополн. И перераб. – Москва-Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. – 528 с.: ил. 209.

http://library.stroit.ru/articles/beton1/

http://www.stp71.ru/catalogue/smes.shtml