Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Роторные бетоносмесители

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Братский государственный университет»

Кафедра «Строительные, дорожные машины и оборудование»

Реферат

Введение в специальность

Роторные бетоносмесители

Выполнил:

студент гр. СДМ-12 Попов И.А.

Проверил

ст.пр. Лобанов Д.В.

Братск 2012

Содержание

Введение………………………………………………………………………...…3

1. Общие свединия о роторных смесителях……………………………………..4

2. Устройство и принцип действия роторных смесителей…………………….5

3.Анализ производственных конструкций……………………………………....7

4.Патентный анализ………………………………………………………….…..13

Заключение…………………………………………………………………..…...22

Список используемых источников…………………………………………..…23

Введение

Получение бетона и раствора заданных марок и свойств ,отвечающих соответствующим требованиям, обеспечивается совокупность многих факторов, из которых первостепенное значение имеют качество исходных компонентов и эффективность работы смесительного оборудования. Для приготовления бетонов и растворов применяются смесители различной конструкции. Роторные бетоносмесители имеют следущие приемущества: удобны при обслуживании их эксплуатации. Они предназначены для приготовления бетонных смесей и раствора любой подвижности и жесткости как в большом, так и в малом объемах и могут применяться самостоятельно и в комплекте оборудования бетонных заводов и бетоносмесительных цехов заводов сборного железобетона.

1. Общие сведения о роторных смесителях

Применяются для приготовления бетонной смеси, состоящей из крупного заполнителя (Щ, Г, керамзит), мелкого заполнителя(песка), вяжущего материала (цемента)и воды.

Приготовление смеси заключается в дозировании компонентов и их перемешивания. 1-я операция выполняется дозаторами, 2-я – смесителями.

Роторный смеситель, представляет собой сборочную единицу, которая устанавливается в технологически трубопровод и позволяет интенсифицировать процесс перемешивания реагентов, уменьшить расход реагентов, уменьшить количество оборудования занятого подготовкой реагента.

Высокая эффективность применения роторного смесителя получается при совместном использовании с дозировочным комплексом.

Представленные типоразмеры роторных смесителей являются наиболее распространенными. По требованию Заказчика возможно изготовление роторного смесителя другого типоразмера.

Преимущества роторных смесителей:

1. Уменьшение расхода реагента, за счет интенсификации процесса перемешивания реагентов;

2. Уменьшение количества оборудования занятого подготовкой реагента;

3. Применение роторных смесителей рекомендуется как в проектируемых сооружениях, так и в существующих. Благодаря своей конструкции без проблем адаптируется в любые технологические линии (в том числе автоматизированные);

4. Простота монтажа. Конструкция смесителя обеспечивает возможность установки в ограниченном пространстве и даже при отсутствии прямолинейных участков больше трубопровода.

Классификация.

1) по характеру работы: непрерывного действия, цикличного действия.

2) по способу перемешивания: со свободным (гравитационным), с принудительным.

3) по установке смесительного барабана:

с опрокидным барабаном

с наклоняемым L до 60о

4) по способу подвижности: стационарные, передвижные.

2. Устройство и принцип действия роторных смесителей

Роторные смесители устанавливаются на раме конвейера над лентой 10, на которую через дозирующие устройства поступают компоненты шихты. Далее они попадают в камеру 1, где за счет разбрасывания вращением роторов происходит активное перемешивание. В камере установлены дисковый 2 и лопастные 3 роторы. Дисковый ротор первый по ходу материала разравнивает слой шихты на ленте и частично смешивает ее. Попадая по мере движения с лентой в зону действия лопастных роторов, компоненты шихты интенсивно смешиваются одновременно по высоте и ширине слоя. Перемешивание происходит за счет подхватывания слоя материала лопатками роторов, выбрасывания его в верхнюю зону камеры, где он встречается с материалом, выброшенным последующим ротором и т. д. Оптимальное смешивание происходит при зазоре между наружным диаметром ротора и лентой 5...9 мм при высоте слоя шихты 40...80 мм.

Камера смесителя представляет собой сваренные из листовой стали и скрепленные болтами щиты, установленные на каркасе. В зависимости от типоразмера смесителя она состоит из пяти или шести секций. На входной секции устанавливается выравниватель 8, а на выходной направляющие 7, футерованные резиной. Потолок и стенки камер укрыты резиной от налипания шихты, вход и выход из смесителя прикрыты резиновыми шторками. Зазор между вертикальными стенками камер и конвейерной лентой уплотнен резиной.

Дисковой ротор 2 представляет собой трубчатый вал с приваренными к нему дисками. Поперечные кромки дисков армированы твердым сплавом. Цапфы вала ротора опираются на роликовые сферические подшипники. Лопастные роторы по конструкции подобны беличьему колесу, двенадцать лопастей которого располагаются под углом к оси вала шевроном. За счет этого наклона производится перемещение материала на конвейере от краев к центру. Рабочие кромки лопастей от износа защищены твердым сплавом. Известны конструкции роторных смесителей, в которых лопасти выполнены из твёрдой резины.

Все шкивы и клиноременные передачи защищены сетчатыми ограждениями, укрепленными на каркасе и раме роликоопоры.

Смазка подшипников роторов производится централизованно от станции ручной смазки 9, установленной на смесителе, через трубопроводы и дозирующие питатели. Подшипники роликов (закрытого типа) за весь срок службы не смазываются.

Зазор между роторами и лентой конвейера можно регулировать путем подбора подкладок под корпуса подшипников вала ротора.

Как показала практика эксплуатации роторных смесителей, они дают степень однородности шихты при скорости конвейерной ленты более 1 м/с не выше 40-60%. Кроме того, при выдерживании зазора между роторами и конвейерной лентой 5...9 мм бывают случаи порыва лент попавшими с шихтой посторонними предметами. Для повышения коэффициента смешивания до 90-95% на некоторых фабриках роторные смесители установлены в технологической цепи последовательно либо друг с другом, либо с барабанными смесителями. Для повышения надежности работы их следует устанавливать на отдельных коротких конвейерах со скоростью движения ленты 0,4...0,6 м/с.

3. Анализ производственных конструкций

Рис. 1. Бетоносмесители Skako AM 1125.

Бетоносмеситель AM 1125 производства Skako. Объем барабанаа 1,1 куб. м, мощность двигателя 30 кВт, масса бетоносмесителя пустого 4220 кг, масса бетоносмесителя загруженного 6020 кг. В конструкцию нового бетоносмесителя было внесено множество усовершенствований. За счет наличия боковых дверей кардинально снижаются затраты времени на обслуживание бетоносмесителя, улучшаются условия труда работников. Бетоносмеситель может оснащаться системой автоматической очистки водой под высоким давлением. Выбор данной опции позволяет выполнять очистку бетоносмесителя всего за 5 минут. Все детали и узлы, подлежащие периодической замене, имеют вес не более 25 кг. Бетоносмесители могут иметь до трех разгрузочных шиберов

Таблица 1. Технические характеристики, описание Skako AM 1125

Объем барабана	1800 кг
Выход уплотненного бетона	1800 кг
Число звезд смесителя и лопаток	1 х 3
Число верхних лопаток	1
Число боковых скребков	1
Число угловых скребков	1
Число разгрузочных отверстий	2
Масса бетоносмесителя пустого / загруженного	4220 / 6020 кг
Высота с двигателем	2610 мм
Высота без двигателя	1945 мм
Высота корпуса с опорами	1480 мм
Высота корпуса без опор	980 мм
Наружный диаметр	2340 мм
Наружный диаметр по сервисному люку	2180 мм
Стандартная разгрузочная воронка – расстояние от центральной оси до нижней грани	610 мм
Стандартная разгрузочная воронка – ширина	915 мм
Стандартная разгрузочная воронка – высота	320 мм
Разгрузочная воронка (товарный бетон) – расстояние от центральной оси до нижней грани	585 мм

Продолжение таблицы 1.

Разгрузочная воронка (товарный бетон) – расстояние от края, диаметр	400 мм
Разгрузочная воронка (товарный бетон) – ширина, диаметр	400 мм
Разгрузочная воронка (товарный бетон) – высота	620 мм
Разгрузочная воронка (2 транспортера CONFLEX) – расстояние от центральной оси до нижней границы	625 мм
Разгрузочная воронка (2 транспортера CONFLEX) – расстояние от края	350 мм
Разгрузочная воронка (2 транспортера CONFLEX) – ширина	700 мм
Разгрузочная воронка (2 транспортера CONFLEX) – высота	445 мм

Рис. 2. Бетоносмеситель БГР-350.

Легкоразборный бетоносмеситель "Патриот" БГР-350 предназначен для приготовления пластичных бетонных смесей и растворов, может обеспечить работу бригады из 5-6 человек. Питание бетоносмесителя осуществляется от электросети 380 вольт.

При интенсивной работе с помощью модели БГР-350 можно приготовить до 12 кубометров раствора или бетона за смену. Машины этой серии пригодны для больших объемов работ: заливка фундамента, создание монолитных конструкций.

Предлагаемые бетоносмесители окупаются уже после производства 20-25 кубометров бетона или раствора (т.е. за 2-3 дня работы!) по сравнению с покупкой готовой смеси в условиях г. Москвы. Три человека за 5-7 минут могут собрать или разобрать БГР-350 на три составные части для транспортировки на легковом автомобиле с прицепом.

Таблица 2. Технические характеристики

Объем барабана, л	350
Объем загрузки, л	300
MAX крупность заполнителя, мм	40
Время одного замеса, мин.	2
Число замесов в час, шт.	10
Мощность электродвигателя, кВт	1,5
Напряжение трехфазное, В (Гц)	380 (50)
Напряжение однофазное, В (Гц)
Длина, мм	1510
Ширина без рычага, мм	950
Высота, мм	1400
Вес, кг	250

Рис. 3. Бетоносмеситель СБ-100

Данные модели бетоносмесителей гравитационного типа являются профессиональными и могут быть использованы для приготовления бетонных и растворных смесей на строительных площадках с небольшим объёмом бетонных и отделочных работ, при строительстве домов, дач, гаражей, ремонте зданий и так далее. Конструкция СБ-80 (СБ-100) обеспечивает возможность легко перемещать их по этажам при проведении отделочных работ.

Их преимущества заключаются в следующем:

- венец и приводная шестерня изготовлены из высококачественной стали;
- отсутствие пластмассовых и чугунных деталей в приводе (у большинства производителей гарантия не распространяется на чугунные приводные шестерни и звёздочки, которые быстро истираются и легко раскалываются, составляя при этом значительную часть от стоимости бетоносмесителя);
- смесительный барабан выполнен из стали толщиной 1,5мм, что обеспечивает повышенную устойчивость смесительного барабана к деформации и истиранию (обычно аналогичный бетоносмеситель имеет толщину барабана от 0,7 до 0,8мм)

- стаканы подшипниковых узлов выпускаемых «Розмыслом» бетоносмесителей вытачиваются на токарных станках, из прутков высококачественной стали, а стаканы импортных аналогов штампуются из листовой, мягкой стали

-это приводит к быстрому износу детали;

- жёсткость и надёжность, простота и прочность конструкции сварной рамы из толстых труб;

- легкоразборная конструкция позволяет транспортировать бетоносмеситель в любом легковом автомобиле;

- удобная загрузка (низкорасположенный смесительный барабан позволяет значительно упростить ручной труд при загрузке);

- удобная выгрузка (центр тяжести загруженного бетоносмесителя смещается к загрузочному отверстию, усилие на ручках при выгрузке в рабочем состоянии не превышает 8-12 кг);

- малые габариты и вес дают возможность перемещения загруженного смесителя в любую точку стройплощадки (функция тачки);

- гарантия 24 месяца, у большинства производителей гарантия на изделия совпадает со сроком службы. Бетоносмесители, производимые заводом строительного оборудования «Розмысел» при интенсивной работе служат более 5 лет.

4. Патентный анализ

Рис.1. Роторный смеситель-диспергатор.

Роторный смеситель-диспергатор содержит асесимметричные волнообразные роторы 1, установленные внутри осесимметричных конических корпусов 2 в подшипниках качения 3, 4, патрубки ввода и вывода суспензии 5, 6. Осесимметричные конические корпусы 2 установлены на вертикальном полом валу 7 перпендикулярно к его оси. Вертикальный полый вал 7 имеет привод вращательного движения 8 и установлен в подшипниковых узлах 9, 10. Осесимметричные волнообразные роторы 1 имеют приводы вращательного движения вокруг собственной оси в виде зубчатых планетарных передач, состоящих из неподвижной шестерни 11 и шестерен 12, закрепленных на осесимметричных волнообразных роторах 1. Подшипниковый узел 9 вертикального полого вала 7, привод вращательного движения 8, неподвижная шестерня 11 смонтированы на крышке 13 цилиндрической камеры 14. На днище 15 цилиндрической камеры 14 установлен подшипниковый узел 10 и кольцевой бункер 16 для суспензии. Патрубки ввода и вывода суспензии 5, 6, осесимметричный полый вал 7, рабочий объем, образованный между осесимметричными волнообразными роторами 1 и осесимметричными коническими корпусами 2, соединены между собой открытыми с обеих торцевых сторон внутренними свободными от тел качения полостями подшипников качения 3, 4. На рабочих поверхностях осесимметричных конических корпусов 2 и осесимметричных волнообразных роторах 1 установлены шпильки 17 и контршпильки 18. Патрубки 6 конструктивно исполнены таким образом, чтобы при движении внутри кольцевого бункера 16 не увеличивать газосодержания суспензии.

Роторный смеситель-диспергатор работает следующим образом. Подлежащая диспергированию и усреднению предварительно приготовленная суспензия загружается в вертикальный полый вал 7 через загрузочный патрубок 5, который приводится в движение с помощью привода вращательного движения 8. Под действием сил тяжести и центробежных сил инерции суспензия попадает в подшипники качения 3 и подвергается диспергированию с помощью колец и тел качения подшипников, механизм диспергирования в которых сходен с механизмом диспергирования в валковых устройствах. Из подшипников качения 3 суспензия подается в зазор между осесимметричными волнообразными роторами 1 и коническими корпусами 2, где подвергается диспергированию за счет значительных касательных напряжений. Далее суспензия подвергается диспергированию в подшипниках качения 4 и через патрубки вывода суспензии 6 поступает в кольцевой бункер 16, откуда периодически выводится из роторного смесителя-диспергатора. Ссылка на патент RU (11) 2005601 (13) C1.

Рис. 2. Роторный смеситель с механическим вибровозбудителем.

Роторный смеситель с механическим вибровозбудителем представлен на чертеже. Смеситель имеет камеру 1 смешивания, окна 2 и 3 загрузки и выгрузки материалов соответственно, ротор 4, выполненный с лопастями 5, 6, соединенный с приводом 7 вращения. В центре камеры 1 смешивания установлен вибратор 8. Вибратор 8 выполнен в виде сварного сильфона со складывающимися гофрами 9.

Роторный смеситель с механическим вибровозбудителем работает следующим образом: привод 7 вращает ротор 4 и лопасти 5, 6, которые перемешивают многокомпонентную смесь. При включении двигателя 10 в электрическую сеть, посредством эксцентрикового механизма 11, через шток 12 колебательное движение передается оболочке сильфона 9. Под действием оболочки сильфона возбуждаются колебания частиц смеси в горизонтальном и вертикальном направлениях. Конструкция смесителя, в целом, позволяет уменьшить материалоемкость конструкции, упростить техническое обслуживание вибратора, снизить общие энергетические затраты, увеличить производительность процесса смешивания, достичь большей циклопрочности вибратора. Ссылка на патент (19) RU (11) 2398625 (13) C1.

Рис. 3. Бетоносмеситель роторного типа.

Использование: для приготовления бетонов и растворов. Сущность: устройство содержит смесительную чашу, привод, лопастной смесительный орган роторного типа, очистной скребок боковой поверхности чаши, балку. Смесительный орган снабжен рычажным элементом с упорами на одном из концов. Рычажный элемент одним концом шарнирно соединен с балкой. Другой конец элемента шарнирно связан со скребком. Ось шарнирного соединения балки с рычажным элементом расположена между упорами. Шарнирное соединение скребка с рычажным элементом установлено перед шарнирным соединением рычажного элемента с балкой по ходу вращения смесительного органа. 2 ил.

Изобретение относится к строительной индустрии и может быть использовано для приготовления бетонов и растворов.

Известен рабочий орган бетоносмесителя принудительного действия, в котором шарнир между водилом и кронштейном скребка приближен к стенке бака смесителя, но расположен на таком расстоянии от нее, что наличие возвратной пружины обязательно. Установка же дополнительного шарнира между скребком и кронштейном, а также жесткой шарнирной тяги между скребком и водилом придает рабочему органу бетоносмесителя преимущество в отношении постоянства угла встречи скребка со смесью при повороте кронштейна относительно водила смесителя, но требуют установки очень мощной возвратной пружины на кронштейне из-за неудовлетворительного распределения сил в шарнирном четырехугольнике и обязательной фиксации кронштейна относительно водила в крайнем положении во избежание контакта стенки бака смесителя с шарниром между скребком и кронштейном. Указанный рабочий орган обладает указанными недостатками, обусловленными наличием сильной возвратной пружины и конструктивного начального зазора между стенкой бака смесителя и передней кромкой скребка.

Таким образом, даже значительная сложность конструкции не дает возможности полностью ликвидировать вышеупомянутые недостатки, а позволяет лишь частично демпфировать возникающие большие динамические нагрузки, вызванные подклиниванием заполнителя.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является бетоносмеситель, содержащий смесительную чашу, лопастной смесительный орган с шарнирно закрепленным очистным скребком, ось шарнира которого расположена перпендикулярно плоскости, ограниченной рабочей плоскостью скребка и плоскостью, проведенной под углом к последней и проходящей через точку, образованную пересечением рабочей плоскости скребка и окружности, радиус которой равен половине суммы радиусов кольцевой зоны, описываемой передней и задней кромками скребка. Шарнир скребка, расположенный на таком весьма близком расстоянии от стенки чаши смесителя, находится в зависимости от свойств перемешиваемой смеси за линией, совпадающей с направлением результирующей сил сопротивления смеси на скребок.

Скребок стремится под действием результирующей сил сопротивления смеси и центробежной силы повернуться относительно шарнира до упора, роль которого выполняет стенка чаши смесителя. Поэтому как в режиме холостого хода смесителя, так и в процессе приготовления смеси обеспечивается постоянный контакт передней кромки скребка со стенкой чаши смесителя. А это возможно при расположении оси шарнира очистного скребка за хордой, проведенной в диапазоне угла = 5-40о. В данном случае возможность подклинивания между скребком и стенкой чаши практически исключена.

Однако в некоторых случаях возможно подклинивание куска заполнителя между концом консольной балки ротора, на которой расположена ось шарнира очистного скребка и стенкой чаши. Это происходит из-за малого расстояния между ними, изменить которое при соответствующем соотношении размеров не представляется возможным, что подтверждено эксплуатацией серийно выпускаемых смесителей СБ-169. При смещении оси шарнира, например, к центру смесителя за границы участка плоскости, определенной признаками изобретения, происходит отход кромки неподпружиненного скребка от стенки смесителя и отбрасывание его затем к центру смесителя, что приводит к "зарастанию" стенок смесителя бетонной смесью, а при расположении шарнира скребка в указанных границах, скребок после ликвидации подклинивания вновь входит в контакт со стенкой чаши смесителя.

Цель изобретения - снижение энергоемкости и повышение надежности.

Это достигается тем, что в смесителе, содержащем смесительную чашу, привод, лопастной смесительный орган роторного типа с шарнирным очистным скребком боковой поверхности чаши, ось шарнира очистного скребка размещена на конце рычажного элемента, шарнирно закрепленного на балке ротора с возможностью поворота между двумя упорами, причем шарнир скребка установлен перед шарниром поворота самого звена по ходу вращения смесительного органа. Ссылка на патент 19) RU (11) 2005601 (13) C1.

На фиг. 1 изображен смеситель с рабочим положением скребка в чаше смесителя; на фиг. 2 - положение скребка при подъеме перемешиваемой смеси до уровня шарнира скребка.

Смеситель содержит неподвижную чашу 1, смесительный орган с жестко закрепленной на нем балкой 2, к балке при помощи шарнира 3 крепится рычажный элемент 4 с двумя упорами 5 и 6, ограничивающими поворот дополнительного звена 4 относительно шарнира 3. Перед шарниром 7 поворота элемента 4 по ходу вращения смесительного органа установлен шарнир скребков 8.

При работе смесителя очистной скребок 8 постоянно прижат к стенке чаши 1 под действием силы сопротивления смеси Fc. Эта сила вместе с силой отпора от стенки чаши 1 создают результирующую силу Fр, которая проходит через центр шарнира 7. Шарнир 7 расположен на конце рычажного элемента 4, которое прижато к упору 5 под действием момента Fр. Н. Наличие упора 5 удерживает шарнир 7 скребка 8 в устойчивом положении, при котором скребок 8 прижат к стенке чаши 1.

Смеситель работает следующим образом.

В чашу 1 загружают компоненты и перемешивают. В случае попадания крупных кусков заполнителя между концом рычажного элемента 4 и стенкой чаши 1 (см. фиг. 2) сила отпора со стороны этих кусков превышают силу момента Fр. Н, стремящегося развернуть элемент 4 против вращения смесительного органа и поэтому элемент 4 легко разворачивается в другую сторону, отклоняясь от упора 5 на величину попавшего куска. Упор 6 ограничивает диапазон разворота дополнительного звена таким образом, чтобы момент результирующей силы Fр-Н, действующей на скребок 8, не менял знака относительно шарнира 3 элемента 4. Рычажный элемент 4 отклоняется, увлекая за собой скребок 8. Поскольку в данном случае изменяется положение шарнира 3 (при этом скребок 8 прижат к стенке чаши 1), то отклоняется и скребок 8 от стенки чаши 1, занимая какое-то положение внутри смеси. В этот момент на скребок 8 действует сила, проходящая через центр шарнира 7. При прохождении конца элемента 4 мимо зоны скопления кусков заполнителя момент начнет возвращать элемент 4 к упору 5, и когда шарнир 7 займет прежнее положение, скребок 8 вновь будет контактировать со стенкой чаши 1 и очищать ее.

К моменту возвращения скребка 8, как правило, уже через один оборот ротора смесителя уровень смеси под действием всех лопастей ротора понижается и скребок 8 при отсутствии отклонения элемента 4 очищает стенку чаши 1 в зоне, где он отклоняется от нее при отклонении элемента 4. Готовая смесь выгружается из смесителя потребителю. (56) Авторское свидетельство СССР N 1278238, кл. B 28 C 6/16, 1985.

При работе смесителя очистной скребок 8 постоянно прижат к стенке чаши 1 под действием силы сопротивления смеси F_с. Эта сила вместе с силой отпора от стенки чаши 1 создают результирующую силу F_р, которая проходит через центр шарнира 7. Шарнир 7 расположен на конце рычажного элемента 4, которое прижато к упору 5 под действием момента F_р. Н. Наличие упора 5 удерживает шарнир 7 скребка 8 в устойчивом положении, при котором скребок 8 прижат к стенке чаши 1.

Смеситель работает следующим образом.

В чашу 1 загружают компоненты и перемешивают. В случае попадания крупных кусков заполнителя между концом рычажного элемента 4 и стенкой чаши 1 (см. фиг. 2) сила отпора со стороны этих кусков превышают силу момента F_р. Н, стремящегося развернуть элемент 4 против вращения смесительного органа и поэтому элемент 4 легко разворачивается в другую сторону, отклоняясь от упора 5 на величину попавшего куска. Упор 6 ограничивает диапазон разворота дополнительного звена таким образом, чтобы момент результирующей силы Fр-Н, действующей на скребок 8, не менял знака относительно шарнира 3 элемента 4. Рычажный элемент 4 отклоняется, увлекая за собой скребок 8. Поскольку в данном случае изменяется положение шарнира 3 (при этом скребок 8 прижат к стенке чаши 1), то отклоняется и скребок 8 от стенки чаши 1, занимая какое-то положение внутри смеси. В этот момент на скребок 8 действует сила, проходящая через центр шарнира 7. При прохождении конца элемента 4 мимо зоны скопления кусков заполнителя момент начнет возвращать элемент 4 к упору 5, и когда шарнир 7 займет прежнее положение, скребок 8 вновь будет контактировать со стенкой чаши 1 и очищать ее.

Роторные бетоносмесители 📙 Реферат → 🆔 242988