Расчет параметров поршневых насосов

Поршневые бетононасосы хорошо работают с бетонами имеющими В/Ц =0,55 – 0,70, при этом ОК = 6…12 см. Кроме того, имеется ограничение по размеру частиц минерального заполнителя – Dтр/dз = 2,5-3,0,

Где Dтр – внутренний диаметр трубы бетоновода, dз – максимальный размер зерна заполнителя.

Определение мощности привода поршневого бетононасоса

Nуст = (N1+N2+N3)/η [кВт], где

N1 - мощность, необходимая для привода смесителя (см. ранее) ;

N2 - мощность, необходимая для привода клапанов;

N3 - мощность, необходимая для работы поршня.

N2 =М₂*ω/1000 , кВт, где М₂ = Q*L – момент на коленчатом валу от усилия в тяге клапанов; Q – усилие в пружине тяги клапанов. Пружина – предохранительная; L – плечо действия силы Q.

N3 = , где Р – давления на поршне. Р = Рс + Ри + Рг, где Рс - гидростатическое давление; Ри – давление от инерционных сил; Рг – давление обусловленное сопротивлением, связанным с движением жидкости в бетоноводе.

Гидростатическое сопротивление определяют как

Рс = γ*Н, Н/м2, γ – сила тяжести единицы объема; Н – высота подъема смеси.

Давление от инерционных сил

Ри = ρ*Ɩ₁*а, Н/м2, ρ - плотность бетонной смеси, кгс/м3; Ɩ1 – участок бетоновода, охваченный волной давления, м; а – ускорение движения поршня, м/с2. a = r_к*ω²*Cosφ , здесь r_к – радиус кривошипа, м; ω – угловая скорость коленчатого вала, рад/с; φ = ωt- угол поворота кривошипа от начала нагнетательного хода; Ɩ₁ – зависит от скорости распространения волны в бетоне и от времени хода поршня. Длина волны давления ориентировочно можно определить по формуле Ɩ₁ =t* Ра²/b*Po*ρ, где t – время хода поршня; Ра – абсолютное давление в бетоноводе, равное 1/2давления на поршне-Ро (Н/м2), т.к. давление в системе возрастает по закону треугольника; b – относительное содержание воздуха в бетонной смеси при нормальном давлении.

Давление, обусловленное сопротивлением движению смеси в бетоноводе определяются по формуле

Рг = 2L*τ_o/R +8μ*Q*L/π(R⁴ - R_я⁴), где L – длина трубопровода, м; τ_o – предельное напряжение сдвига смеси, Па; R – внутренний радиус трубы бетоновода , м; μ – пластическая вязкость смеси,Па*с; Q – производительность бетононасоса, м3/с; R_я – радиус ядра течения смеси, м.

Практикой установлено, что потери давления на 1 м трубы D=150мм составляют порядка р=(6…10)*10³ Па/м., а для D=50мм – р= (13…20) Па/м. При условии, что «ОК» =7см, а средняя скорость движения смеси в бетоноводе Vcр= 0,25 м/с.

Потери в трубе 1м в вертикальной плоскости равны потерям 8 м в горизонтальной плоскости. При повороте трубы на 90 град в горизонтальной плоскости равны потерям 10 – 12 м в горизонтальной плоскости.

Расчет основных параметров бетононасосов

Следует отметить, что при расчете бетононасосов техническим заданием устанавливается необходимая производительность б/насоса – Q(м3/с) и диаметр бетоновода –D(м).

Число ходов поршня n (1/с)

n = 4 Q/ π*D²_ц *S_п*Z*η; где D_ц – диаметр приводного цилиндра, м; S_п – ход поршня, м; Z – число бетонотранспортных цилиндров; η – кпд насоса = 0,65…0,80.

Диаметр приводного цилиндра D_ц = *( D²*Ро/Ргс), где D – диаметр бетоновода; Ро – давлениена поршне; Ргс – давление в гидросистеме.

Ротационные бетононасосы

Назначение. Для перекачивания пластичных смесей, растворов, жидкостей.

Рис.26.Схема ротационного бетононасоса.

1 – приемный бункер; 2 – эластичный бетоновод; 3 – неподвижный корпус; 4 – ролики (2 или 4 шт); 5 – водило (вращение по часовой стрелке).

Пневматический транспорт бетонной смеси

Назначение. Для подачи ограниченных объемов смеси на небольшие расстояния.

Рис.27. Схема оборудования для пневмотрансортирования бетона.

1 – приемная воронка; 2 – обратный клапан; 3 – геометрическая емкость; 4 – воздушная магистраль с клапаном; 5 – ресивер; 6 – нагнетательный клапан; 7 – бетоновод; 8 – гаситель. Обвести рисунок жирными линиями

Способ дорогой.

Вместимость емкости до 20 м³. Скорость движения бетона по бетоноводу _.

Принцип работы – циклический.

Оборудование для формования бетонных и ж/бетонных изделий.

Изготовление бетонных и железобетонных изделий состоит из следующих основных операций:

- приготовления бетонной смеси;

- изготовления арматуры (гнутых стержней, каркасов, проволочных пакетов. сеток);

- армирования изделия;

- формования изделия, т.е. укладки бетонной смеси и ее уплотнения;

- твердения бетонного изделия;

- распалубки и хранения готовой продукции.

Рис. 28.Технологическая схема изготовления бетонных изделий.

1,2,3 – заполнители и цемент; 4,5 – дозаторы заполнителей; 6 – дозатор цемента;7 – дозатор воды; 8- накопитель воды; 9 – сборная воронка; 10 – бетоносмеситель; 11 – раздаточный бункер.

Рисунок обвести жирными линиями