Двухвальный бетоносместитель непрерывного действия

Курсовой проект

Главным признаком бетоносмесителей принудительного перемешивания является наличие неподвижных ёмкостей, в которых вращаются валы с лопастями, перемешивающие компоненты бетонной смеси. Благодаря интенсивному, принудительному воздействию лопастей на материал такие бетоносмесители способны перемешивать бетонные и растворные смеси любой подвижности и жёсткости. Преимущества смесителей принудительного действия — возможность приготовления смесей практически любой удобоукладываемости, большая производительность, меньше комкования смеси. Недостатки — значительный износ рабочих элементов, связанных с интенсивностью процесса, более высокая энергоемкость.

Двухвальный бетоносмеситель — это бетоносмеситель непрерывного принудительного действия, с расположенными горизонтально двумя валами. Такая конструкция обеспечивает рентабельность бетонного завода очень высоко, и она соответствует сегодняшним реалиям производства высококачественной бетонной смеси. При больших объемах производства бетонной смеси заданной подвижности и плотности двухвальный бетоносмеситель принудительного действия является очень удобным и надежным. Корпус стоек к износу и вибрациям, т.к. изготовлен из высокопрочного чугуна. Внутри корпуса находится два вала, расположены горизонтально. На этих валах закреплены 10 рабочих лопастей, на каждом валу по пять. Функциональность и специфичность состоит в их вращении навстречу друг другу. После таких вращений смесь хорошо перемешивается превращаясь в однородную массу. Лопасти изготавливаются из очень прочного легированного чугуна, при этом лопасти сменные.

раствор двухвальный бетоносмеситель

1. Анализ конструкции и выбор схемы оборудования

Смесительные машины для приготовления бетонов и растворов

Бетон и строительные растворы представляют собой искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердевания смеси, состоящей из вяжущих веществ, воды и заполнителей (щебня, гравия и песка).

В качестве вяжущего вещества в бетонах применяют цемент, а в растворах — цемент или известь (или то и другое вместе).

Вяжущие вещества и вода составляют активную часть бетона или раствора. В результате химической реакции между ними образуется цементный или известковый камень, прочно сцепляющийся с заполнителями. Заполнители (инертная часть) образуют жесткий скелет и в химических реакциях не участвуют.

Приготовление бетонной смеси или строительного раствора заключается в том, чтобы путем механического перемешивания из различных компонентов получить однородную смесь с равномерным распределением отдельных зерен и обволакиванием их вяжущим веществом.

20 стр., 9656 слов

Бетоносмеситель c наклоняющимся двухконусным барабаном

... лопасть, 8 — скребок. Бетоносмеситель гравитационный предназначен для приготовления строительных растворов, бетонных смесей, а также для ... машин и оборудования для приготовления цементобетонных смесей. По способу смешивания различают смесители принудительного действия и гравитационные. Принудительное ... применение одновальные и двухвальные лопастные смесители непрерывного действия. Рисунок 5 — ...

Для приготовления бетонных и растворных смесей применяют смесительные машины, основным узлом которых является смесительный барабан (чаша) определенной вместимости. Процесс приготовления смесей состоит из ряда последовательно выполняемых операций: загрузки в смесительную машину отдозированных компонентов — вяжущих и заполнителей, перемешивания компонентов с добавлением определенной дозы воды и выгрузки из машины готовой смеси бетона или раствора.

Смесительные машины классифицируются:

  • а) по назначению — на бетоносмесители для приготовления бетонных смесей и растворосмесители для приготовления растворных смесей (строительных растворов);
  • б) по способу перемешивания материалов в смесительном барабане — с перемешиванием при свободном падении материалов (гравитационные) и с принудительным-перемешиванием;
  • в) по характеру работы — периодического (цикличного) и непрерывного действия;
  • г) по форме смесительного барабана — с грушевидным, двухконусным, чашевидным и корытообразным с лопастными горизонтальными валами;
  • д) по способу установки — на передвижные и стационарные.

Перемешивание при свободном падении материалов производится во вращающемся относительно горизонтальной или наклонной оси барабане, на внутренней поверхности которого укреплены лопасти (рис. 1а); лопасти непрерывно захватывают, поднимают и сбрасывают вниз потоки компонентов смеси, при столкновении которых происходит смешивание.

Рисунок 1. Схемы перемешивания материалов в смесительных машинах

Частота вращения барабанов гравитационных смесителей не превышает 20 об/мин во избежание возникновения больших центробежных сил, препятствующих свободной циркуляции потоков смеси внутри барабана.

2. Описание конструкции и работы

Отдозированные сухие и жидкие исходные компоненты поступают непрерывным потоком в смеситель через загрузочный лоток. Готовая смесь выгружается с противоположной стороны смесителя через разгрузочный затвор. Привод лопастных валов смесителя осуществляется от электродвигателя через клиноременнуто передачу и двухступенчатый цилиндрический редуктор. Вращение второму валу передается открытой зубчатой парой. Частота вращения валов составляет 40—65 об/мин.

Бетоносмесители непрерывного действия с принудительным перемешиванием имеют производительность 5, 30 и 60 м3/ч. Характерной особенностью таких машин является Наличие двухвальной лопастной мешалки, как у смесителей асфальтобетонных установок. Эти бетоносмесители применяют в передвижных и стационарных бетонных заводах.

Корпус бетоносмесителя сварной из листовой стали корытообразного сечения, внутри облицован футеровкой из броневых плит 9 или износостойкой листовой стали для предохранения от износа. Корпус установлен на раме 8 и сверху закрыт крышкой. Внутри корпуса смонтированы два вала, на которых прикреплены болтами смесительные лопасти. Валы вращаются навстречу друг Другу. Для обеспечения продвижения бетонной смеси лопасти устанавливают по прерывистой винтовой линии. Такое устройство смесителя дает возможность производить интенсивное перемешивание за счет встречных потоков и продвигать смесь к разгрузочному отверстию. Производительность бетоносмесителя можно регулировать поворотом лопастей относительно оси вала в пределах от 0 до 90 градусов. Привод валов смесителя осуществлен от электродвигателя через клинсременную передачу, редуктор и открытую шестеренчатую передачу.

Рисунок 2 Бетоносмеситель непрерывного действия с принудительным перемешиванием: 1 — открытая зубчатая пара; 2 — подшипник; 3 — корпус; 4 — отбойный конус; 5 — лопастный вал; 6 — лопатка; 7 — копильник; 8 — рама; 9 — броневая плита

В передней части смесителя установлена загрузочная воронка, куда непрерывно подается сухая смесь, в другом конце смесителя имеется трубопровод, по которому поступает вода. Готовая бетонная смесь поступает или прямо в транспортные средства, или в специальный копильник.

Управление работой бетоносмесителя автоматизировано. Работа смесителя взаимосвязана с дозаторами и другими необходимыми механизмами при помощи автоблокировки. Копильник позволяет накапливать бетонную смесь при перерывах в подаче автомобилей-самосвалов или других транспортных средств, предотвращает простои смесителя и обеспечивает быструю загрузку транспорта.

Для получения качественной бетонной смеси необходимо подавать в бетоносмеситель точно отмеренные компоненты исходных материалов, отвешивание которых производится дозаторами.

3. Расчет основных параметров

Двухвальные смесители: N=34V 0,98 ; P=9,1V0,75 ; L=1,55V0,3 ; A=0,85V0,3 ; R=0,550,3

где V — объем готового замеса, м 3 ; N — мощность двигателя, кВт; P — масса смесителя, т; L — длина смесителя, м; R — радиус лопасти, м; A — межцентровое расстояние (между двумя валами смесителя).

Таблица 1 — Технические характеристики бетоносмесителя БП-2Г-375

Объем по загрузке / объем скипа, л

375 / 375

Объем готового замеса по бетону, л

250

Объем готового замеса по раствору, л

300

Производительность, м 3

9…15

Время перемешивания смеси, сек

30…60

Количество циклов при использовании в автоматических линиях

60

Крупность заполнителя, не более, мм

70

Частота вращения валов смесителя, об/мин

36

Напряжение питания / частота, В / Гц

380 / 50

Общая установленная мощность, не менее, кВт

10,5

Установленная мощность привода вращения ротора, кВт

7,5

Установленая мощность подъема скипа, кВт

3

Тип затвора, с пневмоцилиндром

секторный

Масса с загрузочным устройством, не более, кг

2100

Размеры бетоносмесителя без скипового подъемника, мм

1700 х 1575 х 1010

Двухвальный бетоносмеситель БП — 2Г — 375 состоит из неподвижного сварного корпус, внутри которого размещен смешивающий механизм, состоящий из двух горизонтально расположенных валов 2, закреплённых на них 10 лопатками, и скребковыми лопастями. Валы соединены между собой синхронизатором для защиты привода. Имеются подшипниковые корпуса смесительных валов 7.

Загрузка компонентов бетонной смеси осуществляется загрузочным устройством, состоящим из скипа (ковша) и лебедки (механизм подъёма) с приводом от электродвигателя 3 кВт 3 и червячным редуктором — 4. Лебедка для безопасной и надежной работы оснащена тормозом.

Позицией 8 обозначены предохранительные муфты.

Для интенсификации выгрузки смеси из ковша в бетоносмеситель установлен встряхиватель (опция), управление которым происходит с пульта, по мере необходимости. Привод осуществляется от электродвигателя 7,5 кВт через ременную передачу, оснащенную кожухом, и два редуктора с принудительным охлаждением и смазкой. Скорость вращения валов 36 оборотов минуту.

Для распыла воды установлены форсунки, это позволило избежать комкования цемента при добавлении воды. Для точного дозирования воды возможна установка электронного дозатора воды, необходимая доза задается с пульта и последующая подача осуществляется нажатием одной кнопки.

Корпус двухвального бетонносмесителя облицован изнутри износостойкой броней чешуйчатого типа 1, что значительного облегчает обслуживание и текущий ремеонт бетоносмесителя. Броня сменная, крепится на винты.

Выгрузка готовой бетонной смеси из двухвального бетоносмесителя производится через окно в днище корпуса, закрываемое затвором с пневомприводом 5. Управление затвором оператором с пульта.

4. Технико-экономический показатели

Бетоносмеситель БП-2Г-375 имеет дополнительные опции: эстакада, подставки под бетоносмеситель; бункера для хранения инертных материалов; ленточный конвейер-дозатор; дозатор скиповый; автоматический дозатор воды (проточного типа); дозатор воды и хим. добавок тензометрического типа; дозатор цемента; шнек; силос-растариватель 20 тонн; пульт-управления для работы в автоматическом режиме.

Бетоносмеситель БП-2Г-375 обладает рядом преимуществ, относительно остальных бетоносмесителей.

За счет активации цемента и распыла воды, осуществляется экономия цемента (до 15%) без снижения прочности бетона, вследствии чего снижается себестоимость изделия.

Расход на куб готовой смеси в два раза ниже,чем у классических бетоносмесителей (по ГОСТ 16349-85), следовательно происходит экономия электроэнегрии до 50%

Огромным преимуществом является то, что 85% однородности смеси достигается уже в первые 15 секунд замеса, а за последующие 15 секунд — 95% однородности

Происходит более полное обволакивание цементом каждой частицы песка и другого заполнителя. Два смесительных вала c 10 лопатками, вращаясь друг другу навстречу, создают эффект подбрасывания смеси с разрезанием ее, а также эффект турбулентности и перемешивания смеси по замкнутому кольцу.

Бетоносмеситель БП-2Г-375 имеет всокую производительность — до 30 м 3 за час работы. Мощность привода смесителя 7,5 кВт, высокая скорость вращения валов — 36 об\мин. Кроме того, данный бетоносмеситель может работать с любыми рецептами (жесткие, тяжелые бетоны, легкие бетоны, растворные бетонные смеси, сухие строительные смеси и прочее).

Так как подача воды осуществляется через форсунки, по всему периметру смесительной камеры, то не образуются комки цемента и песка, для точного дозирования установлен водомер. Затвор с пневмоприводом обеспечивает быструю и удобную разгрузку смеси.

Сменная чешуйчатая броня по диаметру барабана и стенкам смесителя легко позволяет легко производить замену

Бетоносмеситель БП-2Г-375 обладает легкостью обслуживания при чистке, ТО и ремонте, т.к. полностью разборная конструкция и съемные (разборные спицы) и лопасти, большой смотровой люк

Имеется многоступенчатая защита привода: предохранительные муфты, ременная передача

Преимущества двухвального бетоносмесителя над роторными смесителями. Двухвальные бетоносмесители циклические принудительного действия обладают рядом преимуществ в сравнении с бетоносмесителями одновальными циклическими, роторными, гравитационными и т.д. Сравним технические показатели двухвального бетоносмесителя и роторного бетоносмесителя.

Одним из важнейших плюсов является однородность при премешивании одного цикла в 20-40 секунд. В первые 15 секунд бетонная смесь тщательно перемешивается, затем в течение 20-40 секунд достигает определенной однородности. Период времени, за который перемешивается вся бетонная смесь, и достигается однородность материала у роторного бетоносмесителя достигает 60-80 секунд, что практически больше в 2 раза.

Немаловажным фактором при эксплуатации является долговечность машины. Из-за кубообразной формы корпуса снижается путь движения материала, вследствие чего значительно снижается потребление энергии. Снижение энергии напрямую зависит экономичность машины: чем меньше затратится энергии на перемешивание, тем более экономична машина.

Максимальная производительность двухвального смесителя 1500 литров на замес (6000-11500 кг смеси).

Максимальная же производительность роторного смесителя 600-800 л.

Максимальная емкость по загрузке двухвального смесителя также больше роторного: двухвального — 2250 кг, роторного — 1200 кг. Максимальная объем выгружаемой смеси двухвального смесителя — 1500.

Огромным плюсом является то, что двухвальный смеситель является относительно компактным по сравнению с другими смесителями. Габаритные размеры двухвального — 2720 х 2020 х 1828 см, габаритные размеры роторного — 2955 х 2650 х 2700 см.

Кроме того, двухвальный бетоносмеситель может иметь дополнительные функции, например, бункера, силоса, дозаторы, шнеки, питатели и т.д.

Очень широко стали применяться двухвальные смесители для небольших производств, например частных фирм. Данные машины компактны, удобны, обладают высокой производительностью для заданноого объема производства.

П Вторая ступень — передача вращения вала 7 дробилки. Третья ступень — приведение во вращение второго маховика, который при помощи своей фрикционной муфты сцепляется с валом дробилки.

5. Требования по эксплуатации

Машины после установки или монтажа подвергаются пробному пуску, обработке и испытанию.

Перед пуском выполняют крепежные и контрольные работы. при этом необходим проверить крепление всех соединений и, в частности, крышек и корпусов подшипников, шкивов, звездочек, болтов. Отрегулировать натяжение приводных ремней, проверить наличие смазочного материала в смазочных устройствах.

Пробный пуск производят в течении нескольких минут. Если после пуска обнаружена какая-либо неисправность, машину необходимо остановить, а неисправность устранить. До включения смесителя в работу проверяют правильность углов установки лопастей. Наклон лопаток одного вала должен продвигать смесь вдоль корпуса, а наклон лопаток другого вала в противоположную сторону. Необходимо обратить внимание на надежность затяжки болтовых соединений, закрепление корпусов подшипников, электродвигателей, редукторов, шкивов. Необходимо также провести полную смазку смесителя, если подача масла осуществляется не автоматически, что сейчас встречается крайне редко.

При отсутствии неисправности можно провести обкатку и испытание машины.

Вначале целесообразно обкатывать машину на холостом ходу. В процессе обкатки проверяют состояние подшипников, приводных валов, передач и других элементов.

По окончании обкатки машину останавлливают, тщательно осматривают и при необходимости выполняют крепежные и регулировочные работы. Затем переходят к испытанию машины под нагрузкой, постепенно увеличивая ее до номинального значения.

При испытании проверяют основные показатели работы машины — производительность, частоту вращения, качество готовой продукции, мощность. Обнаруженные при этом неисправности должны быть при этом немедленно устранены. После того, как машина пройдет обкатку и испытание, ее предъявляют в эксплуатацию.

В процессе эксплуатации машины необходимо выполнить контрольные и регулировочные работы.

Запрещается перегружать смеситель более чем на 10 % от установленного объема. Учесть, что при использовании жестких смесей загрузка смесителя 70% от номинальной. Запрещается загружать компоненты бетонной смеси, не очищенные от посторонних предметов.

При эксплуатации необходимо содержать машину в чистоте и исправности, своевременно заменять бестроизнашиваемые детали. При окончании работы удалить из полости корпуса остатки бетонной смеси или раствора, очистить стойки и лопасти.

6. Охрана труда

Основные условия обеспечения охраны труда закладываются на стадии проектирования. Необходимо привести общие мероприятия по предотвращению при эксплуатации на проектируемой машине травматизма и профессиональных заболеваний, связанных с действием на работающих некоторых неблагоприятных факторах — пыли, газов, паров, вибрации, шума и др.

Особую опасность предоставляют движущиеся части оборудования. Поэтому для предотвращения травматизма они должны быть защищены сетчатыми или сплошными ограждениями. Оборудование должно иметь блокировку, исключающую случайный пуск во время обслуживания и ремонта, а также сигнализацию, блокировочные или предохранительные устройства при возникновении поломок, перегрузок, аварийных ситуаций во время работы.

Все токопроводящие части, доступные для случайного касания человеком, должны быть надежно защищены изоляцией. Все металлические части оборудования должны быть заземлены.

Оборудование, являющееся источником вибрации должно быть установлено на пружинные или резиновые виброизоляторы на массивные фундаменты, изолированные от пола упругими прокладками. На рабочих местах должны быть платформы на упругих прокладках, для индивидуальной защиты должна использоваться специальная обувь из губчатой резин, рукавицы со специальными прокладками.

Для борьбы с шумом должны применяться укрытия оборудования или рабочих площадок акустическими кожухами, облицовка помещений звукопоглощающими материалами, размещения источников шума в отдельных помещениях.

Для индивидуальной защиты должны применяться противошумные наушники (антифоны).

Все оборудование, трубопроводы и установки, выделяющие тепло, должны быть теплоизолированными.

Запрещается производить ремонт оборудования, не обесточив

Электрооборудование. Кроме того запрещается начинать и продолжать работу при обнаружении неисправности в бетоносмесителя или системе электропитания. После окончания работы, а также при длительном перерыве в работе не рекомендуется включенным напряжение. При ремонте и обслуживание на пульте управления должна быть оставлена табличка с предупреждающей надписью.

При транспортировке смеситель должен быть надежно закреплен к транспортному средству от опрокидывания и смещения.

Список литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovoy/betonosmesiteli-nepreryivnogo-deystviya/

1. Королев К.М. Механизация приготовления и укладки бетонной смеси. — М.: Стройиздат, 1986. — с.: ил.

2. Тихонов А.Ф., Королев, К.М. автоматизированные бетоносмесительные установки и заводы: учеб. пособие. — М.: Высш. шк., 1990.- 191 с.: ил.

3. Королев К.М. Новое оборудование для приготовления и транспортирования бетонной смеси. — М.: Стройиздат, 1969. — 114 с.: ил.

4. Колодезный Л. А. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии: методические указания к выполннению курсового проекта / Л. А. Колодезный, В. М. Каракулов; Алт. гос. техн. ун-т. им. И. И. Ползунова. — Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2005. — 39 с.

5. Бауман В. А. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. Учебник для вузов. — М., Машиностроение, 1975. — 351 с.

6. Дроздов Н. Е., Журавлев М. И. Механическое оборудование заводов сборного железобетона. Учебник для вузов. М., — Стройиздат, 1975. — 302 с.

7. Борщевский А. А., Ильин А. С. Механическое оборудование для строительных материалов и изделий: Учеб. для вузов по спец. «Пр-во строит. изделий и конструкций». — М.: Высш. шк., 1987. — 368 с.

8. http://www.kip-bcy.ru/production/80

9. http://www.91463.promdex.com/product/detail/1907.html