книги / Расчет основных параметров смесительных машин

.'LL:

При проектировании бетоносалесительных установок ио;::но

пользовать типовые унифицированные секции; размерами в плане 6x6 м (типовой проект №409-28-30 с емкостью смесителей 500- 750 л) или 6x9 (типовой проект №409-28-29 с емкостью смесите­ лей 1000-1200-1500 л ) .

Количество секций в установке зависит от годовой произво­ дительности и может быть доведено до трех.

Годовая производительность одной секции, оборудованной двумя бетоносмесителями емкостью 500 л, составляет’ (работа двухсменная) при производстве г

тяжелых бетонных смесей - 52860 м3 , пластичных смесей - 79040 м3 , легкобетонных смесей на керамзите - 39520 м3„

В первой секции размещаются: циклон и фильтр для очистки воздуха, помещения для сантехнического и технологического обо­ рудования, приточной вентиляции и бойлерной, лестничная клетка и санузел.

Отсеки бункеров могут принять две марки цемента и шесть фракций заполнителей.

Взвешивание составляющих компонентов производится автома­ тическими дозаторами типа АДУБ, что обеспечивает приготовление в одной секции 6 марок бетонной смеси. Численность обслуживаю­ щего персонала принимается по табл. 2.

		Таблица 2
Емкость смесителя,	Численность персонала (чел.У при
л	_____ управлении	______________
450-500 " " "	полуавтоматическомТавтоматическом
	4-9	2-4
1000-1200	4-5	2
2400	5	2

Расчет и подбор подъемно-транспортного оборудования

Материалы (песок и щебень) обычно транспортируются ленточ­ ными транспортерами (рис. 5 ). Для выбора транспортера необходи­ мо рассчитать ширину ленты и мощность двигателя.

Цемент может транспортироваться ковшовыми элеваторами или

- II -

пневмотранспортом. D настоящее время все смесительные узлы средней и- крупной производительности оснащаются пневматичес­ ким транспортом. При расчете пневмотранспорта необходимо рас­

считать: сечение трубопровода, расход воздуха, полное сопро­ тивление трубопровода, мощность двигателей для привода возду­

ходувной машины и тип машины; подобрать оборудование										— питате­
ли,	циклоны,		шильтры я т.п .
	При расчете пневмотранспорта пользоваться следующими ос­
новными параметрами портландцемента:
	плотность,			т/м э	.........		2 ,6 -3 ,2
	объемная		масса		(сзеженасыпного цемента), т/м 3 .....0 ,Б - 1 ,2
	объемная		масса		уплотненного цемента,			т/м3		1 ,2 -1 ,6 .
			Пример расчета				транспортеров	[8,21]	рис.	5
	При горизонтальном транспортировании материалов ширина не-
лобчатой		ленты		3	.--------------------------------
			В =		( @п		* Q ш ) к	н
						310 V
где	Qn +	-	потребная			часовая производительность			БСО по песку
			и щебню,			м3/ч . Если производительность питателя
			3	выше потребной часовой производительности БСО,

-	12	-
то вместо {Qn +	)	подставляем Q питателям

к- коэффициент, учитывающий неравномерность подачи материала, к = 1 ,2 ;

К- скорость ленты, м /с . Скорость движения ленты за­ висит от ее ширины:

Ширина ленты, Ш	400	500	650	600	1000	1200-	1400
Скорость ленты,м/с	1,25	1,64	1,64	2 ,5	2,5	2 ,2	2,3

П р и м е ч а н и е . При установке на конвейере сбрасыва­ телей скорость ленты не должна превышать при барабанном разгрудателе 2 м /с, при плужковом разгружателе для мелкозернистых материалов - 1,6 м /с, кусковых материалов - 1,25 .

Для плоской ленты

	В =	( @п * Qщ, ) к	м .
		155 V

При наклонном транспортировании материала ширина желоб­ чатой ленты if (см.рис. 5)

я\ 1Т о ^ Т в й )Т * к ,

—ш р —

где к} - коэффициент, принимаемый в				зависимости		от угла накло­
на конвейера* (в град.) :
Угод наклона	До 10	II -I3	14-16 17т20 21			-24 25-28
конвейера
* ,	1,0	0,95	0,9	0,85	0	,8	0,75

Предельные углы наклона конвейеров: песок - 15°, щебень - 18°. Принимаем угол наклона конвейера по песку J3 = 15°.

Потребная мощность на валу приводного барабана ленточного конвейера

N, = (к4 VLr + 0,00016 QTLr ± 0,0026QTH)k5 k6 + 0,1£r +/V2 кВт

где Lr -	длина конвейера в горизонтальной проекции, м;
-	коэффициент, зависящий от ширины ленты:

Ширина ленты, мм 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 2000

0,009 0,011 0,021 0,024 0,03 0,035 0,04 0,045 0,055

к3- - коэффициент, зависящий от длины конвейера:

Длина конвейера, м До 10			10-15 15-25 25-35 35-45				45
к5		2	1,75	1,5	1,25	l ) l 2	X
kg -		коэффициент, зависящий от типа разгружателя. При
		разгрузке через головной барабан и для плужкового
		разгрунателя kg	= I ,	для барабанного разгрунателя
		с ручным илп стационарным передвижением к£					- 1,22,
		для барабанного разгрунателя с механическим пере­
		движением kg s	1,28;
C	~ длина направлякщих бортов лотка, м;
QT	-	производительность конвейера,			т /ч ;

N fO ^a- мощность, потребляемая пЛужковыми сбрасывателями,

71кВт;

^- количество лдужковых сбрасывателей;

Н- высота подъема материала, м.

^При горизонтальном транспортировании величина 0,0026 (2т Н исключается. При транспортировании материала по уклону вниз это слагаемое нужно принимать со знаком минус.

Потребная мощность редуктора

~

кВт,

где к? - коэффициент, зависящий от продолжительности работы редуктора:

Продолжительность	3	8	16	24
работы, ч/сутки
к?	0 ,8	I	1,1	1,25
Установочная мощность электродвигателя
N - 1,3 Nf	+ 0 ,7		кВт

Определение числа смесительных машин и проверка их основных параметров

Определение числа бетоносмесителей

С М

nff г	vac
2J

где /1^.	-	часовая потребность в бетонной смеси с учетом
		коэффициента неравномерности потребления, м3/ч :
Ч с	-	объем бетоносмесителя, л;
Ъ3	-	число замесов в час;
ачас	-	часовая производительность бетоносмесителя, м3/ч ;

ка - коэффициент выхода бетона.

о

Определение производительности смесительных

машин цикличного действия

Часовая производительность

Q,vac ~

Vг.з

м3/ч ,

/ООО

где

Угз

-

объем готового замеса,

л.

Число замесов в течение I

часа

определяется

из условия

-

3600

где

t

-

время, затрачиваемое

на приготовление замеса, с; берет­

ся из норм технологического проектирования или рассчи­

тывается по формуле

* - * , + * , * * ,

где

t j

-

время загрузки

смесительного барабана,

с ; при загруз­

ке

с помощью скипов

t f = 15+20 с ,

через

сборную ворон­

t2

ку

tj = 10+15

с;

-

продолжительность перемешивания,

с . Для подвижных сме­

сей t2 - 60-150 с , для-жестких

смесей t2 - 150-300

с ,

для растворов t2 = 60-90

с , для легких

бетонов t

=

300-500 с ;

t j

-

время выгрузки готового

бетона

(30-50 с ) .

Сменная производительность

9 а, " 4<тс

кс

“3/с“>

где

t - ~

длительность смены,

ч;

fc/v

коэффициент использования смесителя по времени.

кс

-

- 1 5 - Производительность лопастных прямоточных смесителей непре­

рывного действия

й = 3600 |г C ^ - c L ^ S z Sifbd ъ к 3к£ кр

где Ф	-	диаметр окружности,	описываемой концом лопасти,		м;
d	-	диаметр окружности,	описываемой началом лопасти,		м;
$	-	длина дуги конца лопасти, м;
Z	-	число лопастей, приходящихся на один шаг винта (для
		прямоточного двухвального смесителя удваивается);
ск	-	угол между плоскостью лопаоти и плоскостью,		нормаль­
		ной к оси вала смесителя ( d =10 + 45°, обычно 12-15°);
п,	-	частота вращения вала смесителя, с- *;
	-	коэффициент заполнения корпуса смесителя		= 0,55+
		0,6);
Kg -		коэффициент возврата массы (/С^ = 0,85+0,9);
Кр~ коэффициент, учитывающий неравномерность подачи мате­
		риалов в смеситель	и их разрыхленность (/^ = 0 ,5 + 0 ,7 ).
Производительность противоточных лопастных смесителей
		о- =	о ,
где 0 1и		- производительность лопастных валов прямоточного
		и противоточного соответственно, м3/ч .

Расчет мощности привода вращения смесительного барабана гравитационных бетоносмесителей

Цикличные смесители Г37 / . Для определения мощности элект­ родвигателя рассмотрим сначала положение бетонной смеси в сме­ сительном барабане в состоянии покоя. Определяем объем массы, находящейся в цилиндрической части барабана. Площадь кругового сегмента определяется углом f i = 140° (рис. 6 ) , £ = 0,9 м^

( Я - внутренний радиус барабана, м ).

Объем смеси (считая по готовой) в цилиндрической части

где С -	длина цилиндрической части барабана, м;
к. -	коэффициент выхода бетона.

Рис. 6. Схема омесителя С-302И

В конических частях барабана объем смеси

VK.*w‘ '/0S4 kt r Vu. «Э

Определяем центры тяжести смеси в каждой из частей. Центр для смеси в цилиндрической части барабана

,4 R sin 3J2,/2

Ц-г	м.
	3 a zccosfi - stn уЗ

Центр тяжести смеси, находящейся в конической части бара­ бана, будет лежать на пересечении медиан на расстоянии одной трети от каждой из сторон. Для смесителя С-302И при длине сто­ роны Q - 0,5 м

RLJT ~ 0 , 565

м.

Число оборотов барабана смесителя

		0 ,3	о б /с .
	П5 =	V F

Считая от горизонтального диаметра, высота подъема смеси в ци­ линдрической части

I	h '= R '	Since	н,
	ц	смеси, равный 42-48°.
где ос -	угол отрыва

					-	17 -
	Для цилиндрической части общая высота подъема смеси, считая
по	центру	тяжести массы,,
			и		ц.т		м.
Для конических частей
		h	= Хц г	s in ce			Мр
		Н и = h " + R 1'Uf . т					м.
Работа, затрачиваемая на подъем бетонной смеси,
		А = в ' н '		+ в	см	/ / '	Да,
			см
где	бм -	сила	тяжести смеси в			цилиндрической части, Н;
	К -	сила	тяжести смеси в			обеих конических частях, Н;
	&см
					т 9		Н’
где	т -	масса	смеси в	цилиндрической части, кг;

д- ускорение силы тяжести, м/с^.

т'=Уц h e

/- объемная масса смеси, кг/м3 .

иОО

			^см		^к.общ h e			$
Затрачиваемая на подъем смеси мощность
					N f		= А п	Вт.
Мощность, расходуемая на преодоление трения качения банда­
жа барабана по роликам,
							f 1	( 6 & + 6см )		Вт,
			4 =					cos у	— п
где	Rg- -		радиус		бандажа,		м;
z0 -			радиус		ролика,		м;
f	t	-	коэффициент			трения качения, f t			= 0,01	м;
бд- -			сила	тяжести		барабана, Н;
п		-	число	оборотов			барабана, об /с		(для С-302И/2 = 0,285);
6СМ-			сила	тяжести		смеси, Н;

у- угол установки роликов.

						H,
	где		масса барабана,	кг	(для	смесителя		С-302И	=3050 к г).
	Мощность, расходуемая на трение в цапфах осей								опорных р о -
	ЛИКОВ|
					6 & + G C M п		Вт,
			со		COS f
	где /	-	приведенный коэффициент трения качения, f = 0 ,0 1 ;
		-	радиус цапфы, м.
	Общая мощность, расходуемая на работу бетоносмесителя,
			N,	+ N2 -ь N j			Вт,
				2
	где Q -	коэффициент полезного			действия,		% = 0 ,7 .
	Технические данные некоторых параметров цикличных грави­
	тационных бетоносмесителей приведены в табл.							3.
									Таблица	3
	Наименование			Обозна­		Един.		Тип смесителя
				чение		измер. СБ-15			CB -IlJ. СБ-3
	Внутренний радиус цилинд­				п	мм		649	900	III5
	рической части барабана
	Радиус	бандажа				мм		685	950	1245
	Радиус ролика				h	мм		ПО	200	205
	Угол установки роликов					град.		36	36	36
					V
	Радиус цапфы			Zu		мм			50,0
	Длина цилиндрической части				„	м		0,386	0,40	0,38
	барабана			с
	Длина переднего конуса			е,		м		1,15	1,05	1 Д
	Длина заднего конуса			*2		м		0,75	0,8	0,96

Смесители непрерывного действия [37]

Работа, затрачиваемая на подъем бетонной смеси,

л -- 6С„ Н

Л » ,

- 19 - где <осм~ сила тяжести смеси, Н;

Н - высота подъема смеси, м; определяется по рис. 7.

				вСМ	=	т $	Н ’
			Н =		КЦ Т ( f+Scn *0 °)ы,
			1?ц т =			0,866 R ,
	где R -	радиус		барабана, м (для C-3I4A
	Л7 -	R =	0 ,8 );					Рис. 7.	Схема сме­
		масса	смеси в			барабане (для
								сителя	C-3I4A
		C-3I4A		m = 4400			к г ).
	Мощность,			затрачиваемая на подъем				смеси,
					Nf =		8 п	Вт,

где п - число оборотов барабана, об/с (для C-3I4A, /? = 0,333). Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений трения

при качении бандажей по роликам,

			"г = ( * , f го	( б $		+ в см )		Вт,
					COS f
где	R g.-		радиус бандажа, м (для смесителя С-314					/Р^. = 0,875);
	га	-	радиус ролика, м (для смесителя С-314					г = 0 ,2 );
	f	-	коэффициент трения	качения, f f - 0,01				м;
		- сила тяжести барабана, Н;
	бсм- сила тяжести смеси, Н;
	п	-	число оборотов барабана, о б /с ;
	Y	-	угол установки роликов,		у	= 36°.
	Мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивлений тре­
ния в цапфах осей роликов,
						(бв-ч-бсл).
						co sy	п Вт,
где	гц	-	радиус цапфы, м;
	f	-	коэффициент трения,	f	= 0,01.
	Общий расход мощности

N, * N2 + N3

	^'общ	Вт,
		•г

где £ - КПД 2 ~ 0 ,8 .