Смесители. Авторастворовозы.
Машины для приготовления бетонной смеси и растворов. Для получения определённых свойств прочности и пластичности бетонов и растворов требуется не только подбор надлежащего качества вяжущих, воды и заполнителей, но и точная дозировка этих составляющих, а также равномерное и тщательное их перемешивание.
Машины, предназначенные для равномерного и тщательного перемешивания материалов при приготовлении бетонов и растворов, носят общее название смесительных машин.
В зависимости от своего основного назначения они подразделяются на:
● машины для приготовления бетонной смеси (бетономешалки);
● машины для приготовления растворов (растворомешалки).
При приготовлении бетонов и растворов выполняются следующие операции:
1) дозировка материалов, входящих в состав смеси;
2) загрузка смесительной машины составляющими материалами;
3) перемешивание материалов;
4) выгрузка из машины готовой смеси;
5) перемещение составляющих материалов в процессе приготовле-
ния смеси.
Растущая потребность современного строительства в бетонах и растворах и их высокое качество могут быть удовлетворены только при комплексной механизации и автоматизации всех операций процесса приготовления смеси. В связи с этим наиболее целесообразным является приготовление бетонов и растворов на специальных заводах и комплексно механизированных установках, дающих наибольшую производительность и лучшие технико-экономические показатели.
По назначению бетонные и растворные заводы и установки подразделяются на:
а) построечные, временного типа, сооружаемые для обслуживания одного или нескольких близко расположенных один от другого строительных объектов;
б) районные, постоянно действующие, стационарного типа, выпускающие товарные бетоны и растворы, предназначенные для обслуживания строительных объектов, находящихся в радиусе действия этих заводов.
Классификация смесительных машин. Смесители классифицируют по следующим основным признакам:
А). По характеру работы:
- машины цикличного (периодического) действия;
- машины непрерывного действия.
В смесительных машинах цикличного действия загрузка перемешиваемых материалов производится отдельными порциями (замесами), причём каждая новая порция составляющих может быть загружена в барабан лишь после выгрузки из него предыдущего готового замеса. Такой способ работы позволяет регулировать длительность цикла перемешивания в зависимости от состав смеси и даёт возможность точного дозирования материалов для каждой порции. Эти машины обеспечивают высокое качество приготовляемой смеси и потому являются наиболее распространённым типом машин, применяемых в установках любой производительности.
В смесительных машинах непрерывного действия загрузка барабана, перемешивание и выгрузка готовой смеси ведутся одновременно и непрерывно. Они применяются там, где нужно большая производительность при стабильности потребления продукции и состава смеси.
Б). По условиям эксплуатации (степени мобильности):
- передвижными (на колесах, салазках, вручную, прицепом, на плат-
форме, в кузове транспортного средства);
- стационарными.
Передвижные смесители выполняются с небольшим объёмом замеса, используются при небольших объемах строительных и ремонтно-строительных работ на рассредоточеных объектах и представляют собой лёгкие мобильные машины на колёсном ходу или на салазках.
а б в
Рис. 1. Бетоно- и растворосмесители:
а- бетоно- и растворосмеситель БС-400; б - бетоносмеситель роторного типа РММ-175;
в - автобетоносмеситель КрАЗ-6124Р4.
Стационарные входят в состав технологических линий бетонорастворосмесительных установок средней и большой производительности бетонных и растворных заводов.
а б в
Рис.2. Стационарные бетоно- и растворосмесители:
а ; б – бетоно- и растворосмесительные стационарные установки;
в– бетоно-растворосмесительные заводы.
Мобильные бетоносмесительные установки.
Строительные компании, приобретая так называемые приобъектные мини-заводы, которые размещаются в непосредственной близости от строительной площадки, получают возможность мобильно, без всяких задержек производить для своих нужд в любое время товарный бетон, выходить на двух-трехсменную работу и не зависеть от стороннего поставщика бетона. Такие заводы занимают два трейлера и могут быть развернуты в короткий срок, примерно за две недели.
Мобильная бетоносмесительная установка, размещенная приобъектно, имеет ряд преимуществ, главное из которых – это мобильность. Вне зависимости от места ее расположения можно по окончании строительства демонтировать установку и перевезти ее с одной площадки на другой объект. Решается и проблема затрат времени на поставку и регулировку нужного объема бетона.
Передвижные бетоносмесительные установки.
Малоэтажное строительство в небольших городах, сельской и дачной местности, ведущееся в основном небольшими организациями, определило потребность в небольших бетоносмесительных установках. Такие установки на базе бетоносмесителя принудительного действия с объемом загрузки 250-750 л снабжаются одной или несколькими емкостями для цемента, устройством весового дозирования цемента, устройствами объемного дозирования заполнителей в скип. Причем строителям может поставляться как установка полностью, так и только технологическое оборудование, а опорные металлоконструкции потребители могут изготавливать сами.
Выпускаются бетоносмесительные установки в виде транспортных блоков-модулей полной заводской готовности с вмонтированным оборудованием и технологическими коммуникациями. Это позволяет в сжатые сроки осуществлять строительно-монтажные и пусконаладочные работы. Создаются условия для транспортировки, упрощается демонтаж и, при необходимости, перебазирование установок на другой объект.
Бетоносмесительные установки производительностью от 2 до 60 куб. м в час бетонной и растворной смесей оборудованы бетоносмесителями от 250 до 1500 л. Укомплектованы цементными складами. По типу подачи заполнителей подразделяются на два вида: со скиповой подачей и с конвейерной. Выдача бетонной смеси производится в автосамосвалы или автобетоносмесители. Дозирующие устройства весовые, рычажные и тензометрические. Управление может осуществляться в автоматическом или ручном дистанционном режимах.
Бетоносмесительные установки выпускаются в "летнем" или "всесезонном" исполнении. Установки "всесезонного" исполнения предназначены для круглогодичной эксплуатации, утеплены и снабжены устройствами для подогрева заполнителей и воды. По желанию заказчика могут комплектоваться парогенератором. Время монтажа и пусконаладочных работ для разных установок колеблется от 15 до 45 дней.
Комплексы "летнего" исполнения не имеют утепленной обшивки и устройств подогрева заполнителей и могут эксплуатироваться при температуре воздуха не ниже +2 градусов. Среди "летних" установок есть сверхмобильные, которые транспортируются на двух автомашинах (вместе с цементным складом), или снабженные ходовой частью для транспортировки автомобилем-тягачом. Монтаж такой установки осуществляется за 3-4 дня.
В). По способу перемешивания материалов в смесительном барабане:
- смесительные машины с перемешиванием при свободном падении
материалов (гравитационные). В машинах этого типа перемешивание материалов производится во вращающемся барабане, на внутренней поверхности которого укреплены лопасти. При вращении барабана лопасти непрерывно поднимают и сбрасывают вниз составляющие смесь материалы, обеспечивая этим перемешивание.
Рис.3. Бетоносмесители гравитационного типа.
- смесительные машины с принудительным перемешиванием. В машинах этого типа перемешивание ведётся принудительно при помощи вращающихся лопастей. Получили распространение два способа принудительного перемешивания: вращение лопастей в неподвижном барабане и вращение лопастей при одновременном встречном вращении вокруг вертикальной оси барабана (растворосмесители - только принудительного смешивания).
а б
Рис.4 Способы принудительного перемешивания материалов:
а – принудительное перемешивание в неподвижном барабане винтовыми лопастями;
б – принудительное перемешивание вращающимися лопастями при встречном
вращении барабана, выполненном в виде чаши (роторное перемешивание).
Рис.5. Схема действия смесителей цикличного действия:
а – принудительного действия с вертикально расположенными смесительными валами (тарельчатые); б – принудительного действия с горизонтально расположенными смесительными валами (лотковые) – вверху одновальные, внизу двухвальные; 1- барабан; 2 – лопасти; 3 – смесь; 4,6 – разгрузочное и загрузочное отверстия; 5 – центральный стакан; сплошные стрелки – направления вращения барабана или смесительного механизма, пунктирные – направления движения материалов.
Смесители планетарного типа.
В модели планетарного типа смесительный бак фиксирован, смешивание происходит при помощи планетарного редуктора. Ход/движение смешивания - за счёт сочетания вращения основного вала и вращения лопаток, создающих противоток, вокруг соответствующих осей на консоли вала.
У смесителя планетарного типа цилиндрический бак в центре абсолютно свободный, траектории движения смесительных лопастей покрывают всё пространство внутри смесителя. Периферический скребок очищает боковые стенки смесителя.
Рис.6. Смесители планетарного типа.
Планетарный смеситель гарантирует однородность массы замеса независимо от типа перемешиваемого материала - хорошо работает как с растворами, так и с жёсткими бетонными смесями. Подходит для производства любых бетонных смесей, перемешивание высшего качества.
Смесители с горизонтальными осями.
Двухосевой горизонтальный смеситель – характеризуется формой бака в виде омеги. На двух параллельных горизонтальных осях жёстко закреплены смесительные лопатки. Привод осей обеспечивается за счёт редукторных двигателей с ременной системой. Специальная муфта соединения осей поддерживает на постоянном уровне геометрический фазовый сдвиг в 90° между вращающимися лопатками разных валов – что позволяет минимизировать расстояние в плане между осями, повысив тем самым интенсивность воздействия на смесь.
Смесительные лопатки расположены и наклонены так, чтобы при вращении создавалась спираль, ось которой совпадала бы с осью вала. Две спирали на параллельных валах вращаются в противоположные стороны, так что во время смешивания материал движется по осям двумя противоположными по направлению потоками. Смеситель характеризуется высокой скоростью перемешивания и выгрузки. Как правило, применяется при производстве товарного бетона, в том числе и высоких марок. Смешивание высокого качества.
Рис.7. Смесители с горизонтальными осями.
Горизонтальный смеситель с одной осью имеет бак в виде цилиндра, на оси расположена и жёстко закреплена спираль. Привод оси обеспечивается за счёт редукторного двигателя с ременной системой. Материал в смесителе двигается по спирали и радиально. Смеситель упрощён по сравнению с двухосевым и более экономичен, применяется при производстве товарного бетона. Для производства смесей с высокими требованиями по однородности необходимо увеличить срок перемешивания на 20-30% по сравнению с двухосевым смесителем. Перемешивание хорошего качества.
Тарельчатые смесители.
Состоят из цилиндрического бака с центральным корпусом, на баке установлен ротор смешивания, на котором закреплено определённое количество рычагов со смесительными лопатками.
Смесительные лопатки расположены на различном расстоянии от осей вращения. Круг действия расширяется в результате изменения амплитуды лопаток.
Рис.8. Тарельчатые смесители.
Такая конструкция обеспечивает движение массы бетона попеременно то к внешней, то к внутренней стороне коридора, образующегося в баке смешивания. Лучше всего подходят для перемешивания растворов и лёгких бетонов.
Смесители непрерывного действия.
По внешнему виду и принципу действия похожи на обычный двухосевой смеситель, но имеют существенные конструктивные отличия. Смесительные лопатки мощнее и их значительно больше, чем в обычном двухосевом смесителе для товарного бетона. Шаг получаемой спирали меньше, направление вращения одинаковое – материал движется от входа к месту выгрузки по обеим осям, интенсивно перемешиваясь. База смесителя – несколько метров, чтобы обеспечить тщательное перемешивание материала во время его продвижения на выгрузку.
Рис.9. Смесители непрерывного действия.
Двухосевой горизонтальный смеситель непрерывного действия, является идеальным решением для производства «тощего» бетона, применяемого в подстилающие слои дорожных и аэродромных покрытий.
Распространены две основные конструкции принудительного вида смесителя:
- с горизонтальными смесительными валами и корытообразным
корпусом,
- и вертикальными смесительными валами и цилиндрическим ча-
шеобразным корпусом.
а б
Рис.10. Внешний вид корпусов бетоно- и растворосмесителей:
а- с горизонтальными смесительными валами и корытообразным корпусом;
б - и вертикальными смесительными валами и цилиндрическим чашеобраз-
ным корпусом.
Наиболее равномерное и тщательное перемешивание компонентов смеси достигается путём принудительного перемешивания в неподвижном барабане с вращающимися лопастями. Однако перемешивание в таких машинах смеси , в состав которой входят крупные фракции твёрдых материалов (гранитный щебень и др.), приводит к быстрому износу и поломке лопастей, т.к. имеет место заклинивание твёрдых фракций между лопастями барабана. Поэтому машины с принудительным перемешиванием вращающимися лопастями в неподвижном барабане обычно применяют для приготовления растворов, у которых нет крупных фракций.
Машины с перемешиванием при свободном падении материалов исключают возможность заклинивания крупных фракций и применяются для приготовления любых смесей (обычно бетонов). Эти машины хорошо перемешивают пластичные бетоны, но не обеспечивают потребного качества при изготовлении жёстких бетонов.
Приготовление жёстких бетонов осуществляется методом принудительного перемешивания в машинах с вращающимися барабаном (чашей) при встречном вращении специальных лопастей, обеспечивающих нужное качество смеси и исключающих возможность заклинивания крупных фракций бетона. Такие машины носят название противоточных бетономешалок.
Г). По степени автоматизации:
- неавтоматизированные (растворомешалки);
- полуавтоматизированные;
- автоматизированные с программным управлением.
Д). По типу управления:
- с ручным управлением;
- с электромеханическим управлением;
- с гидравлическим управлением;
- с пневматическим управлением.
Кроме перечисленных принципиальных признаков, смесители классифицируются по конструктивным признакам:
- по типу привода,
- числу двигателей,
- форме смесительного барабана,
- типу перемешивающего устройства,
- расположению оси перемешивающего устройства в пространстве,
- способу разгрузки и т. п
Устройство. Как видно из технологических схем установок для производства бетонов и растворов, основной машиной, определяющей производительность и назначение установки, является смесительная машина.
Смесительные машины состоят из следующих составных частей:
1). Смесительного барабана, в котором производится перемешивание материалов;
2). Механизма загрузки, при помощи которого материалы подаются в смесительный барабан;
3). Механизма разгрузки, обеспечивающего выгрузку готовой смеси из смесительного барабана;
4). Двигателя;
5). Передаточных механизмов, осуществляющих передачу движения от двигателя к исполнительным органам смесительной машины;
6). Станины, на которой монтируются все части машины.
Бетономешалки. В современных бетоносмесительных установках для приготовления бетона применяются бетономешалки (бетоносмесители) как цикличного, так и непрерывного действия с перемешиванием при свободном падении материалов и с принудительным перемешиванием.
Отечественными заводами выпускаются цикличные бетономешалки с ёмкостью барабанов:
а) у машин с перемешиванием при свободном падении материалов – 100; 250; 425; 1200 и 2400 л;
б) у машин с принудительным перемешиванием – 2500; 500 и 1000 л.
Бетономешалки с перемешиванием при свободном падении материалов в зависимости от ёмкости барабана имеют различное конструктивное выполнение. Это различие в конструкции бетономешалок обусловливается как формой, так и способом загрузки и выгрузки барабана.
Различают бетономешалки:
- с грушевидным опрокидным смесительным барабаном;
- с цилиндрическим барабаном и неизменным положением оси его вращения бетономешалки с двухконусным наклоняемым барабаном
Рис.11. Смесительные барабаны бетономешалок с перемешиванием при свободном падении материалов:
а – опрокидной грушевидной формы; б, в – цилиндрический с неизменным
положением оси вращения; г – двухконусный наклоняемый.
Разгрузка бетономешалок второго типа, осуществляемая лотком, вводимым внутрь вращающегося барабана, длительна и несовершенна. В связи с этим и эксплуатационными недостатками бетономешалки с цилиндрическим барабаном сняты с производства.
Бетономешалки с грушевидным барабаном изготавливаются небольшой ёмкости (до 250 л) и монтируются на колёсном ходу для лёгкого их перемещения.
Смесительный барабан 6 грушевидной формы вращается на короткой вертикальной оси 13, укреплённой на траверсе 12, которая опирается цапфами 8 на опорную конструкцию 10 и может поворачиваться при помощи штурвала 9 и зубчатого зацепления 11 вокруг горизонтальной оси совместно с барабаном. Нижняя часть барабана отлита как одно целое с зубчатым коническим венцом 7, находящимся в постоянном зацеплении с ведущей конической шестерней 4, получающей вращение от электродвигателя 1 через клиноременную 2 и зубчатую 3 передачи. На внутренней конусообразной поверхности барабана укреплены изогнутые по кривой лопасти 5, обеспечивающие перемешивание бетонной смеси.
Для приготовления бетона материал загружают в барабан (положение I), а перемешивание ведут в барабане, наклонном в противоположную сторону (положениеII). Выгрузка готовой смеси производится опрокидыванием вращающегося барабана отверстием вниз (положение III), причём лопасти, стремящиеся перемещать смесь в направлении выходного отверстия, способствуют более быстрому опорожнению барабана.
Рис.12.Бетономешалка с грушевидным барабаном ёмкостью 100 л:
а – общий вид; б – кинематическая схема; в – положения
барабана в процессе приготовления смеси.
В ротором бетоносмесителе компоненты смеси перемешиваются в кольцевом рабочем пространстве неподвижной чаши 1 лопастями 2 ротора 3, вращающегося с частотой 0,5...0,6 с-1. Смешивающие лопасти крепятся к ротору с помощью пружинных (рессорных) амортизаторов 4 на разном удалении от оси его вращения, а их рабочие поверхности расположены под различными углами к траектории своего движения
Рис.13. Принципиальная схема роторного бетоносмесителя:
1 – неподвижная чаша; 2 – лопасти; 3 – ротор; 4 – амортизаторы.
Бетоносмеситель (СБ- 146А, с объемом готового замеса 500 л) состоит из неподвижного цилиндрического корпуса (чаши) с крышкой, смонтированного на раме, роторного смесительного устройства с лопастями, привода смесительного устройства, разгрузочного затвора с пневмоприводом. Привод смесительного устройства состоит из фланцевого электродвигателя и двухступенчатого планетарного редуктора. Чаша сверху закрыта крышкой с патрубками для загрузки смесителя сухими компонентами смеси и водой. Чаша снабжена конечными выключателями привода затвора и электродвигателя. Последние отключают привод смесителя при открывании створок крышки в процессе смешивания. Выгрузка смеси осуществляется через секторный затвор горизонтального типа, приводимый в действие пневмоцилиндром.
Рис.14. Пневмокинематическая схема смесителя СБ-146А:
1 - электродвигатель; 2 - редуктор; 3 - крышка; 4 - пневмосистема; 5 - пневмоцилиндр; 6 - корпус; 7- затвор; 8 - рама; 9 – лопасть.
Бетономешалка с корытообразным барабаном принудительного перемешивания представляет собой корытообразный корпус 3, внутри которого вращаются один или два вала 4 с насаженными на них плоскими лопастями 9. Лопасти сидят на валах попарно. Причём каждая пара лопастей повёрнута относительно соседней пары на угол φ , равный 45, 60 или 900. Плоскость лопасти повёрнута относительно плоскости вала на угол 450, что создаёт наиболее эффективное перемешивание.
Рис.15. Корытообразная бетономешалка непрерывного действия принудительного перемешивания:
а – общий вид; б – сечение по валам; в – кинематическая схема.
Лопасти на валу образуют прерывистую винтовую линию и это обеспечивает не только интенсивное движение материала по окружности. Но и его перемещение вдоль корыта от загрузочного 2 к выходному отверстию 6, перекрываемому секторным затвором. Последние несколько пар лопастей обычно повёрнуты так, что создают встречное движение материала. вызывающее подпор смеси и поддерживающее нужный уровень материала в барабане.
Валы с лопастями установлены на вынесенных наружу подшипниках 5 и вращаются двигателем 1 через клиноременную передачу 8, редуктор 7 и зубчатые колеса 10.
Такие смесители принудительного действия являются универсальными машинами и могут применяться для приготовления бетонов и растворов.
Растворомешалки работают по принципу принудительного перемешивания компонентов раствора в неподвижном барабане при помощи вращающегося вала с лопастями. Вал цикличных мешалок имеет сплошные винтовые лопасти, а мешалки непрерывного действия оборудуются плоскими лопатками.
Промышленностью выпускаются растворомешалки циклического действия со смесительными барабанами ёмкостью 80; 150; 325; 750 и 1500 л. Растворомешалки ёмкостью до 325 л изготовляются передвижными и применяются в растворосмесительных установках на строительных объектах с небольшим объёмом работ, а растворомешалками ёмкостью 750 и 1500 л обычно оборудуются стационарные растворные заводы и установки большой производительности.
Передвижная растворомешалка ёмкостью 150 л состоит из сварного неподвижного барабана 3, установленного на раме 1, привода 8 смесительного вала барабана, механизмов для подъёма загрузочного ковша 4 для загрузки составляющих, движущегося по направляющим 2, и водяного дозировочного бочка 5.
Рис.16. Передвижная растворомешалка ёмкостью 150 л:
а – общий вид конструкции; б – кинематическая схема;
в – смесительный вал с лопастями.
Смесительный барабан выполнен в форме открытого сверху корыта с бортами. Через верхнюю открытую часть барабана загружают материалы, подаваемые ковшом 4 при помощи механизма подъёма, включаемого в действие фрикционной муфтой 9. Подъём ковша осуществляется сидящими на валу 11 барабанами 10; для управления служит рычаг 13 с ленточным тормозом 12.
Внутри смесительного барабана установлен лопастной вал 15, несущий съёмные кронштейны 17 с винтовыми лопастями 16.Вал вращается в подшипниках 6, укреплённых с наружной стороны на боковых стенках барабана 3, и приводится в движение цилиндрической шестерней 18. Находящейся в зацеплении с шестерней передаточного механизма привода растворомешалки. В местах привода конца вала сквозь торцовые стенки барабана установлены уплотняющие втулки 14, которые предотвращают попадание раствора в корпусе опорных подшипников. Состояние устройства, уплотняющего выходные отверстия шеек вала, должно в процессе эксплуатации систематически проверяться, т.к. его неисправность ведёт к быстрому износу и выходу из строя опорных подшипников вала.
Винтовые лопасти растворомешалки устраиваются так. Что они обеспечивают в процессе перемешивания не только круговое перемещение материалов в вертикальной плоскости. Но и осевое их перемещение от боковых стенок к середине.
В нижней части барабана устраивается разгрузочное отверстие, закрываемое во время работы растворомешалки затвором 7.
Стационарные растворомешалки ёмкостью 750 и 1500 л имеют конструктивное решение, аналогичное рассмотренной передвижной растворомешалке, и отличаются от неё только отсутствием механизма загрузки и ходовых колёс. Загрузка материала в такие растворомешалки ведётся из бункеров через соответствующие воронки или ковшом скипового подъёмника, механизм подъёма которого монтируется отдельно.
Растворомешалки непрерывного действия изготавливаются производительностью 5 и 10 м3/ч.Их конструкция аналогична конструкции бетономешалок с корытообразным барабаном и плоскими лопастями на горизонтальном валу.
Рис.17.Непрерывный растворосмеситель WAM GROUP.
По мере увеличения выпуска универсальных бетономешалок принудительного действия, пригодных для приготовления растворов, растворомешалки как самостоятельные машины постепенно выходят из употребления.
Рис.18. Схемы потоков:
а – принцип поперечных потоков; б – принцип встречных потоков.
Рис.19. Принцип смешивания смесителя «Айрих».
Рис.20
Рис.21
Таблица 1
Технические характеристики
Рис.22. Практичные принадлежности:
10.1 – лопасть смесителя, плакированная твёрдым металлом; 10.2 – выкладка керамической плиткой; 10.3 – смесительный резервуар с резиновым покрытием; 10.4 – лопасть смесителя, облицованная твёрдым сплавом
Рис.23. Автоматизация:
11.1 – зонд для измерения влажности; 11.2 – центральное смазочное устройство; 11.3 – влажная очистка.
Рис.24. Здание и бункеры установки:
13.1 – группа весовых дозаторов; 13.2 – хранение и дозирование добавок; 13.3 – система загрузки из дозатора, стыкуемого к смесителю через подъёмник; 13.4 – установка с системой САQ – контроль качества с компьютерной поддержкой.
Рис.25. Установка для производства огнеупорного бетона.
Рис.26. Установка для производства сухого строительного раствора.
Рис.27. Филиалы фирмы Айрих во всём мире.
Основные показатели технической характеристики смесительных машин. Для смесительных машин цикличного действия - является ёмкость барабана по загрузке. Эта ёмкость выражается в литрах и представляет собой суммарный объём сухих компонентов, загружаемых в барабан для приготовления одного замеса. Геометрический объём барабана в 2,5 – 3 раза превышает его ёмкость по загрузке, т.к. только при таком соотношении можно обеспечить необходимые условия для перемешивания смеси.
Для смесительных машин непрерывного действия в качестве основного параметра принята их производительность, выраженная в м3/ч.
Автобетоносмесители - (АБС, бетономешалка, миксер) - грузовой автомобиль, оборудованный вращающейся ёмкостью для перевозки бетона.
Рис.28. Автобетоносмесители на шасси КрАЗ-257.
Классификация автобетоносмесителей:
А). АБС являются подвидом бетоносмесителей, которые также бывают:
- стационарными,
- передвижными (в виде прицепов).
Б), По типу расположения смесительной установки и направлению раз-
грузки АБС:
- АБС с разгрузкой «назад». Наиболее популярный в практике бето-
нирования тип. Тип привода смесительного оборудования - механический - редко используемый, устаревший вариант. Тип двигателей смесительного оборудования - автономные двигатели - более шумные, но более надежные - в случае поломки двигателя автомобиля перемешивание бетонной смеси не прекращается;
- АБС с разгрузкой «вперед». Позволяет водителю миксера управ-
лять и контролировать процесс разгрузки, не выходя из кабины. По типу привода смесительного оборудования - гидравлический - современный стандарт. Типу двигателей смесительного оборудования - двигатели на шасси - более экологичные, менее шумные, способствуют уменьшению массы АБС.
В). По типу привода смесительного оборудования:
- механический - редко используемый, устаревший вариант;
- гидравлический - современный стандарт;
Г). По типу двигателей смесительного оборудования:
- автономные двигатели - более шумные, но более надежные - в
случае поломки двигателя автомобиля перемешивание бетонной
смеси не прекращается,
- двигатели на шасси — более экологичные, менее шумные, способ-
ствуют уменьшению массы АБС.
Устройство. Технологии перемешивания
Использование специализированного транспорта для перевозки бетонной смеси обусловлено п. 7.2. ГОСТ 7473-94 «Смеси бетонные. Технические условия»: «Применяемые способы транспортирования бетонных смесей должны исключать возможность попадания в них атмосферных осадков, нарушения однородности, потери цементного раствора, а также обеспечивать предохранение смеси в пути от воздействия ветра и солнечных лучей.»
Сохранность и однородность бетонной смеси при транспортировке обеспечивается вращением барабана. Внутри барабана находятся спиральные лезвия. При вращении в одном направлении (при загрузке и транспортировке) лезвия загоняют смесь глубже в барабан. При вращении в другом направлении (при разгрузке) используется механизм Винт Архимеда, с помощью которого смесь выгружается.
Приготовление бетонной смеси возможно непосредственно в автобетоносмесителе при транспортировке, когда в барабан загружаются цемент, вода и заполнители. В строительной практике бетонирования более распространена схема транспортировки готовой бетонной смеси, замешанной на заводе.
Автобетоносмеситель 581412 с объемом готового замеса 5 м3 смонтирован на шасси 1 грузового автомобиля КамАЗ-55111. Рабочее оборудование автобетоносмесителя включает раму 9, смесительный барабан 4 с загрузочно-разгрузочным устройством, механизм 3 вращения барабана, дозировочно-промывочный бак 2, водяной центробежный насос, систему управления оборудованием с рычагами 10, 12 и контрольно-измерительные приборы 11. Смесительный барабан имеет три опорные точки и наклонен к горизонту под углом 15°. Загрузочно-разгрузочное устройство состоит из загрузочной 5 и разгрузочной 6 воронок, складного лотка 7 переменной длины и поворотного устройства 8. Лоток может поворачиваться при разгрузке в горизонтальной плоскости на угол до 180° и в вертикальной плоскости на угол до 60°.
Рис.29. Устройство автобетоносмесителя:
1 – шасси грузового автомобиля Камаз-5511; 2 – дозировочно-промывочный бак;
3 - механизм вращения барабана; 4 – смесительный барабан с загрузочно-разгрузочным устройством; 5 – загрузочная воронка; 6 – разгрузочная воронка; 7 – складной лоток переменной длины; 8 – поворотное устройство; 9 – барабан; 10 – бандаж; 11 - две спиральные лопасти; 12 – опорные ролики.
Кинематическая схема автобетоносмесители показана на. На внутренней поверхности барабана укреплены две спиральные лопасти 11, угол наклона которых подобран таким образом, что при вращении в одном направлении компоненты смеси попадают в нижнюю часть барабана, где происходит их гравитационное перемешивание, а при вращении в обратную сторону лопасти подают готовую смесь к приемному лотку, соединенному с поворотным разгрузочным желобом. Вращение барабану 9 сообщается от индивидуального дизельного двигателя 3 через реверсивный зубчатый редуктор 5 и цепную передачу 6, ведомая звездочка к которой жестко прикреплена к сферическому днищу барабана, опирающегося спереди на раму шасси центральной цапфой 7, а сзади - гладким бандажом 10 на опорные ролики 12, установленные на шарикоподшипниках. Привод обеспечивает две частоты вращения барабана в обе стороны при загрузке, перемешивании и разгрузке. Частоту вращения при загрузке выбирают в зависимости от производительности питающей установки. Приготовление смеси в пути следования производят при дальности транспортировки не более 10...15 км, при этом отдозированые компоненты в смесительный барабан загружают одновременно. При перевозках на большие расстояния в барабан загружают сначала сухие компоненты (цемент и заполнители), а подачу воды и приготовление смеси производят непосредственно на объекте. Заданная порция воды подается в смесительный барабан из дозировочно-промывочного бака центробежным насосом 1 через сопло в загрузочной воронке. Через то же сопло производится промывка барабана водой после разгрузки. Привод насоса осуществляется от двигателя 3 через карданный вал 4 и клиноременную передачу 2. При транспортировке готовой бетонной смеси во избежание ее расслаивания барабан вращается с пониженной частотой, непрерывно перемешивая смесь.
Рис.30. Кинематическая схема автобетоносмесителя.
Объемы (размеры) автобетоносмесителей. Производителями поставляются на рынок АБС объемом 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 м3.
Наиболее востребованным является АБС объемом 7м3, его доля составляет 59 % у Tigarbo и 60 % у ТЗА.
Следующие по популярности: АБС объемом 5 м3 (17,3 % у Tigarbo и 14 % у ТЗА) и 9 м3 (16 % и Tigarbo и 14 % у ТЗА).
За рубежом наиболее популярным объемом является 6 м3 (~8 кубических ярдов).
Поставщики шасси автобетоносмесителей
Украина – КрАЗ.
Россия - наиболее популярным шасси является российское шасси производства КамАЗ. Другими российскими шасси, используемыми для производстве АБС, являются Урал и Амур (бывший ЗИЛ-130). Также на российском рынке представлен широкий спектр АБС на импортных шасси.
Белоруссия - МАЗ, БелАЗ.
Рис.31. АБС на базе Маз-551605 и БелаЗа повышенной
проходимости и заниженной высоты.
Германия - Mercedes-Benz, MAN.
Швеция - Volvo, Scania.
Италия – Iveco.
США - Ford, Kenworth.
Япония - Nissan, Mitsubishi.
Корея – Daewoo.
Китай - Howo, DongFeng
и другие.
Рис.32. Автобетоносмеситель КрАЗ-6124Р4.
Автобетоносмеситель КрАЗ-6124Р4 предназначен для приема отдозированных компонентов бетонной смеси, приготовления ее в пути следования или по прибытию к месту укладки, а также для доставки готовой бетонной смеси на строительные объекты. По требованию заказчика бетоносмесительное оборудование может монтироваться на шасси КрАЗ-6510 или КрАЗ-65053.
Таблица 1