Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование

Рис. 7.11. Схема весового механизма дозатора:

1 - талреп; 2, 7 - передаточные рычаги; 3 - груз; 4 - демпфер; 5 - циферблатный указатель; 6 - тяга; 8,11- грузоподъемные рычаги; 9 - подвеска;

10 - поперечина; 12 - крючок;

13 - весовой бункер

Автоматические дозаторы битума непрерывного действия работают по принципу объемного дозирования и состоят из фильтра,

дозирующего шестеренного насоса переменной производительности с приводом, поршневого счетчика, битумных кранов, трубопроводов и

распределительной трубы. Все узлы дозатора оборудованы теплообменными рубашками, по которым циркулирует теплоноситель,

поддерживающий рабочую температуру битума. Дозатор очищает битум, отмеряет его объем, соответствующий рецептуре смеси и

производительности смесителя, и через распределительную трубу распыляет по всей ширине смесителя.

Весовые порционные дозаторы битума состоят из мерной емкости, соединенной рычажно-весовым механизмом с циферблатным

указателем, контролирующим массу битума в мерной емкости, автоматически прекращающим его подачу при достижении заданной величины

и открывающим кран слива битума в смеситель. После опорожнения мерной емкости сливной кран закрывается, и цикл дозирования

повторяется снова. В объемных порционных дозаторах битума поплавкового типа количество битума в мерной емкости контролируется

поплавком, с которым соединен исполнительный механизм, включающий и выключающий краны заправочных и сливных магистралей.

В наиболее простом механизме (рис. 7.12) тросик через систему блоков соединяет поплавок с контргрузом, двигающимся в направ ляющей

трубе и включающим и выключающим конечные выключатели, встроенные в цепь управления кранами. В объемных пор-Ционных

дозаторах-расходомерах битум из нагревателя прокачивается через фильтр в расходомер и затем - в смеситель. При до-

235

стижении заданного объема дозирования блок управления дозатором перекрывает подачу битума в смеситель и направляет его поток обратно

в битумонагреватель.

Для дозирования горячего песка и щебня в асфальтосмеситель-ных установках непрерывного действия, как правило, применяются

объемные дозаторы, а для минерального порошка - и объемные и весовые. Из объемных дозаторов наиболее распространены кареточные

питатели, представляющие собой бункер, заполняющийся из бункера-накопителя сортировочного устройства. Вместо одной из боковых

стенок у бункера дозатора есть разгрузочный люк, закрываемый секторным затвором и соединенный с загрузочным люком смесителя. Дно

бункеру заменяет каретка на опорных роликах, совершающая независимо от бункера возвратно-поступательные движения благодаря

приводу от эксцентрикового вала. При движении каретка стремится сбросить лежащий

Рис. 7.12. Схема объемного дозатора битума:

1,2- сливной и наполнительный краны; 3 - отражатель; 4 - поплавок; 5 - теплообменная рубашка; 6 - мерный бачок; 7, 8 - наполнительный и

сливной патрубки; 9 - канатик; 10 - кронштейн; 11 - винт-фиксатор конечного выключателя; 12 - контргрузы; 13 - шкала; 14 - подвижная

стрелка, закрепленная на контргрузе; 75 - конечный выключатель

236

на ней материал в разгрузочный люк. Производительность дозатора зависит от количества материала, выгружаемого кареткой из бункера

за двойной ход и регулируемого степенью открытия секторного затвора.

Весовой дозатор непрерывного дозирования минерального порошка - это короткий ленточный конвейер, одна из опор которого соединена

с весами. Сигналы от весов поступают в блок управления, контролирующий и регулирующий массу порошка на ленте конвейера.

Производительность дозатора определяется количеством порошка, подаваемого на ленту, и скоростью ленты.

Весовые порционные дозаторы используются для дозирования песка, щебня и минерального порошка в асфальтосмесительных установках

периодического действия. Один из возможных вариантов конструкции весового порционного дозатора состоит из большего весового бункера

для песка и щебня и меньшего весового бункера для минерального порошка. Каждый из бункеров связан через рычажный весовой механизм с

циферблатным указателем, контролирующим массу фракций материала в бункере.

Весовой бункер каменных материалов заполняется из отсеков бункера сортировочного агрегата, с которыми связан мягкими рукавами,

предотвращающими пыление и просыпание материала. Затвор отсека бункера-накопителя автоматически открывается после закрытия

затвора предыдущего отсека и закрывается, когда вес фракции материала в весовом бункере достигнет заданной ве личины. Минеральный

порошок дозируется параллельно. После заполнения весовых бункеров всеми фракциями песка, щебня и минерального порошка затвор

весового бункера открывается, и компоненты смеси загружаются в смеситель.

Смесители, используемые для приготовления асфальтобетонной смеси, относятся к двухвальным, лопастным, периодического и

непрерывного действия. При любом конструктивном исполнении асфальтобетонные смесители проектируются по единой схеме.

Двухзальный лопастной смеситель периодического действия (рис. 7.13) состоит из корпуса с установленными в нем лопастными валами и

охватывающей его горизонтальной прямоугольной рамы. С торцов корпуса на раме установлены опоры лопастных валов со сферическими

подшипниками. Стенки корпуса начинаются на уровне осей валов и их верхние кромки поднимаются над краями лопаток вращающихся

валов. Днище смесителя, начинающееся ниже уровня осей валов, образовано двумя симметричными полуцилиндрами, сопряженными по

образующей. Внутренняя поверхность корпуса футерована плитами износостойкой марганцовистой стали или белого чугуна. Снаружи корпус

окружен тепло-обменной рубашкой, в которую подается теплоноситель, поддерживающий температуру смеси. Готовая смесь выгружается

через

237

чтобы уравновешивать друг друга на большой скорости. Соседние по валу лопасти повернуты относительно друг друга на 90 °, а лопатки

повернуты под 45 ° к оси вала. Лопатки, как и футеровка корпуса, изготавливаются из легированных никелем или марганцем сталей или из

белого чугуна. Под кронштейны лопастей на вал устанавливаются закладные детали, меняя которые можно регулировать зазор между днищем

и лопатками по мере их износа.

Рабочие поверхности лопаток одного вала образуют прерывистую винтовую линию, поэтому смешиваемый материал перемещается не

только в плоскости вращения лопастей, но и вдоль оси смесителя. Меняя ориентацию лопаток можно задавать поточно-контурную схему

движения смеси (движение по периметру корпуса) или противоточную (движение от торцов корпуса к середине). Кроме того, смесь

перемещается лопатками по днищу, подбрасывается вверх, образуя «кипящий слой», легко смачиваемый битумом, перебрасывается из одной

половины смесителя в другую и обратно. Это интенсифицирует процесс перемешивания, улучшает качество смеси и повышает

производительность смесителя. Привод смесителя осуществляется от электродвигателя или гидромотора через редуктор и зубчатую передачу

между валами, которая обеспечивает синхронность и встречное направление вращения валов.

Смеситель непрерывного действия состоит из сварной рамы, на которой установлен корпус смесителя с двумя горизонтальными

лопастными валами, их приводом и выгрузным бункером. Геометрия корпуса аналогична геометрии смесителей периодического действия, но

сам корпус значительно длиннее, чтобы времени прохождения по нему смеси хватило для хорошего ее перемеши вания.

Лопатки лопастей установлены так, чтобы смесь интенсивно двигалась в поперечной плоскости, переходя от одного вала к другому, и

медленно смещалась в осевом направлении. Для увеличения времени перемешивания часть лопаток разворачивают на 180°, в результате чего

они толкают смесь обратно к загрузочному люку и снижают скорость всего потока. Выгрузной бункер расположен в разгрузочном торце

смесителя и конструктивно является его продолжением. При отсутствии транспортных средств затвор бункера закрыт, и смесь накапливается

в нем. При открытом затворе смесь, не задерживаясь в бункере, выгружается в транспортные средства.

Бункера готовой смеси обеспечивают ритмичную работу асфаль-тосмесительной установки при отсутствии транспорта, при про-

филактических остановках оборудования ив 15... 20 раз сокращают время загрузки транспортных средств. Смесь подается в бункер скиповым

подъемником с канатно-блочным приводом. Ковш подъемника опирается на ролики, перекатывающиеся по направ-

240

ляющим швеллерам, и в крайних положениях останавливается конечными выключателями.

В зависимости от количества сортов смеси, изготавливаемого на асфальтосмесительной установке, используют 1-, 2- или 3-сек-

ционные бункера готовой смеси. Каждая из секций имеет свой загрузочный люк, к которому смесь от скипового подъемника на-

правляется перекидным лотком, и разгрузочный люк с затвором. Термоизоляция смеси в бункере обеспечивается его двойными стенками с

воздушным зазором между ними. Кроме того, к стенкам бункера крепятся трубчатые электронагреватели, что увеличивает время хранения

смеси до 1,5... 2,5 ч.

7.3. СВОЙСТВА И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЦЕМЕНТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

В транспортном строительстве цементобетон применяется для устройства верхних и подстилающих слоев твердого покрытия ав-

томобильных дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов, облицовки и укрепления дорожных откосов и порталов туннелей,

отмостки опор мостов и путепроводов, а также при возведении фундаментов, стен и перекрытий зданий и других сооружений. Це-

ментобетон - это твердый кристаллический материал, получающий-

: ся в результате созревания цементобетонной смеси, гомогенизированной смеси цемента, нескольких фракций щебня, песка и воды.

Прочность и долговечность цементобетона определяются качеством цемента и каменных материалов, чистотой воды, водоцемен-тным

отношением, тщательностью перемешивания, степенью уплотнения и соблюдением технологии ухода за цементобетоном в период

созревания.

Наиболее важными для прочности цементобетона свойствами исходной цементобетонной смеси являются ее подвижность и жес-

'' ткость. Подвижность определяют стандартным методом осадки конуса. Цементобетонную смесь укладывают в стальную коническую

форму тремя слоями с уплотнением каждого из них штыкованием 25 раз металлическим стержнем диаметром 16 и длиной 650 мм. После

уплотнения форму со смесью переворачивают, ставят основанием на ровную поверхность и строго вертикально снимают.

Цементобетонная смесь начинает оседать под действием силы тяжести, сохраняя коническую форму.

После окончания осадки ее величину измеряют и используют в качестве показателя подвижности смеси. Для жестких смесей осадка

равна 0, для малоподвижных - 3 см, для подвижных - от 4 до 15 см и для литых - более 15 см. Степень жесткости смеси измеряют вре -

менем, необходимым для того, чтобы конус смеси под действием вибрации с амплитудой 0,35 мм и частотой 50 Гц расплылся и за-

241

полнил цилиндрический сосуд технического вискозиметра. Жесткость цементобетонных смесей для дорожных бетонов составляет от 10 до 40 с.
Жесткие смеси более экономичны, лучше переносят морозы и дают более качественный цементобетон, но требуют более тщательного и
интенсивного перемешивания и применения вибромашин при укладке.

Таблица 7.1 Назначение дорожных цементобетонов различной прочности

Место применения

Предел прочности, МПа

при изгибе

при сжатии

Однослойное покрытие и верхний слой

двухслойного покрытия Нижний слой

двухслойного покрытия Основание

усовершенствованного капитального

покрытия

4; 4,5; 5; 5,5

3,5; 4; 4,5 1,5; 2;

2,5; 3; 3,5

30; 35; 40; 50

25; 30; 35 7,5; 10;

15; 20; 25

Дорожные цементобетоны делятся на марки по пределу проч ности при изгибе и сжатии

и применяются в соответствии со своей

прочностью (табл. 7.1).

7.4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЦЕМЕ Н ТО БЕТ ОНН ЫХ СМЕ СЕЙ

Бетоносмесительная установка - это комплект оборудования, предназначенного для

подготовки компонентов цементобетонной

смеси, их перемешивания и отгрузки готовой смеси (рис. 7.15).

В двухступенчатых бетоносмесительных установках (рис. 7.16)

каркасные

металлоконструкции, несущие расходный

бункер с дозаторами и смеситель, устанавливаются рядом. Щебень и песок загружаются с

уровня земли в расходный бункер для

дозирования (1-я ступень), после чего снова с уровня земли загружаются в смеситель (2-я ступень). В одноступенчатых установках расходный бун-
кер, дозаторы и смеситель размещены друг над другом на перекрытиях одной каркасной металлоконструкции, поэтому щебень и песок
поднимаются однократно.

Стационарные установки рассчитаны на постоянную эксплуатацию на одном месте в течение длительного времени. Поэтому установки

подключаются к стационарным телефонным, электрическим, газовым, водопроводным и канализационным сетям, все их агрегаты
монтируются на капитальных фундаментах, а персо-

(L)

о ^g

&Ч

Бетоносмесительные установки

Сомпоновка

Перемешивание

Режим работы

Мобильность

гЧ

г Ч

О? (Я

к
S
се

<и о

JiS 'Я

<D я

О)

"л

сЗ

>-,

Р,

CQ
я

о
J5

>* Ж

С5 И

ft
[ч

О.
С

и
X

1)
с

со

о C

со с Ј

ft я

[н

§ о

и 0

Рис. 7.15. Классификация бетоносмесительных установок

нал включается в муниципальные системы медицинского и страхового обслуживания на постоянной основе.

Агрегаты инвентарных бетоносмесительных установок объединены в блоки, размеры которых не превышают ограничений на транспортные

габариты. Блоки приспособлены к быстрому монтажу из них бетоносмесительной установки или ее демонтажу и погрузке на транспортные
средства. Инвентарные установки используются в случаях, когда потребность в цементобетоне сохранится не более 2... 3 лет. Обычно
инвентарные установки также подключаются к стационарным муниципальным сетям, но на временной основе.

Агрегаты передвижных бетоносмесительных установок монтируются на прицепных или полуприцепных пневмоколесных шасси,

Рис. 7.16. Схема двухступенчатой бетоносмесительной установки:

1 - приемный бункер; 2 - дозатор песка и щебня; 3 — расходный бункер; 4 - многоковшовый конвейер; 5 - поворотная воронка; б - силосы

цемента; 7 - дозатор цемента; 8 - бетоносмеситель; 9 - кабина управления; 10 - скиповый подъемник

комплектуются собственной электростанцией, резервуарами и бункерами для хранения запаса воды и сухих компонентов смеси. Передвижные

установки целесообразно использовать, когда скорость перемещения фронта укладки цементобетона делает убыточной доставку его с

инвентарных и стационарных установок.

Бетоносмеситель состоит из смесительного барабана, дозаторов сухих материалов и воды, привода смесителя и системы управления им.

В гравитационном смесительном барабане, вращающемся вокруг горизонтальной или наклонной оси, компоненты смеси пе-

ремешиваются лопастями, расположенными на внутренней поверхности барабана, за счет подъема и последующего падения.

Гравитационные барабаны отличаются простотой, малой энергоемкостью и нечувствительностью к крупному щебню, но плохо

перемешивают жесткие смеси с водоцементным отношением менее 0,5.

Опрокидывающийся гравитационный барабан смесителя периодического действия (рис. 7.17). Барабан смесителя состоит из нижней

цилиндрической части и верхней в виде усеченного конуса. Их соединяет цилиндрическая обечайка, охватываемая зубчатым венцом,

перекатывающимся по двум диаметрально противоположно расположенным шестерням, одна из которых является опорной, а вторая вращается

электродвигателем через редуктор. Барабан вращается на короткой цапфе, приваренной в центре его днища и зак-

244

ГТД:?^ \t~\ t~\t~\ i iS-

567

Рис. 7.17. Опрокидывающийся гравитационный смесительный барабан:

1 - рама; 2 - электрооборудование; 3 - штурвал опрокидывания барабана; 4 - скиповый

ковш; J - червячный редуктор; 6 - подъемник ковша; 7 - двигатель; 8 - водяной дозатор;

9 - зубчатый приводной венец; 10 - барабан; 11 - рама; 12 - ось вращения барабана;

13 - перемешивающая лопасть

репленной в подшипниковой опоре, установленной на перекладине П-образной опрокидывающейся рамы между ее стойками. К стойкам

крепятся опорная и ведущая шестерни, а сами стойки проходят с двух диаметрально противоположных сторон барабана и крепятся к станине

смесителя подшипниковыми опорами, позволяющими наклонять раму вместе с барабаном.

Внутри барабана по всей его длине укреплены 2... 3 лопасти, перемешивающие материал при вращении барабана. Барабан загружается через

открытый торец конической части и через это же отверстие готовая смесь выгружается из барабана под собственным весом при его наклоне.

Наклоняющийся конусный барабан стационарного гравитационного бетоносмесителя (рис. 7.18). Конусный барабан состоит из короткого и

длинного усеченных конусов, основания которых соединены цилиндрической обечайкой. На обечайке смонтирован обод с зубчатым венцом,

передающим на барабан вращение от ведущей шестерни. Барабан опирается на ролики, установленные в полу-

245

/ - станина; 2 - стойка; 3 - пневмоцилиндр наклона барабана; 4 - кронштейн; 5 - шип

траверсы; 6 - барабан; 7 - обод; 8 - зубчатый венец; 9 - двигатель; 10 - опорные

ролики; 11 - упорный ролик, удерживающий барабан при наклоне; 12 - траверса;

13, 14 - перемешивающие лопасти

круглой траверсе, охватывающей барабан снизу. Шипами траверса опирается на подшипники в стойках П-образной станины. Загружается

барабан в горизонтальном положении через горловину длинного конуса, а разгружается при наклоне барабана через нее же. В коротком

конусе устанавливаются более глубокие цилиндрические лопасти, а в длинном - более пологие, чем обеспечивается не только подъем и

сбрасывание смеси, но и ее циркуляция вдоль оси барабана.

Существуют конструкции барабанов, в которых спиральные разгрузочные лопатки выгружают готовую смесь при обратном вращении

барабана без наклона его оси.

Гравитационный барабан непрерывного действия (рис. 7.19). Гравитационный барабан имеет цилиндрическую форму, загрузочный и

разгрузочный люки в противоположных торцах и установлен горизонтально. Лопасти на внутренней поверхности барабана установлены по
винтовой линии, что улучшает перемешивание материала и помогает перемещать его к разгрузочному люку. Изнутри корпус барабана
облицован износостойкими пластинами марганцовистой стали или белого чугуна.

Корпус барабана охватывается двумя бандажами, каждый из которых опирается на два опорных ролика. Вращение от ведущей шестерни

передается на барабан через зубчатый венец, прикрепленный к одному из бандажей. Сухие компоненты смеси подаются в загрузочный люк
через загрузочную воронку. Вода и добавки

246

разбрызгиваются внутри первой трети барабана из струйно-рас-пылительного устройства, соединенного с дозаторами. Лопасти,
установленные в конце барабана, повернуты таким образом, что выгружают готовую смесь из барабана через разгрузочный люк в
распределительный лоток.

Лопастные лотковые бетоносмесители принудительного перемешивания (рис. 7.20). Бетоносмесители с двумя горизонтально расположенными

валами и выгрузкой через люк применяются для приготовления смесей с заполнителями не крупнее 40 мм, так как более крупные включения,
попадая между корпусом и жестко закрепленной лопаткой, могут вызвать ее поломку. В зависимости от требований к качеству смеси применяют
смесители циклического или непрерывного действия, причем конструктивные схемы тех и других идентичны схемам аналогичных
асфальтосмесителей.

Лопастные лотковые бетоносмесители принудительного перемешивания с одним горизонтальным валом и выгрузкой опрокидыванием

используются, главным образом, для приготовления строительных цементных растворов (смесей цемента, песка и воды), так как их шнековые
лопасти двигаются близко к стенкам смесителя и легко заклиниваются щебнем. Цилиндрический корпус смесителя расположен горизонтально и
открыт сверху.

2345

Рис. 7.20. Двухвальный смеситель циклического действия с принудительным

перемешиванием: 1 - привод валов; 2 - корпус; 3 - вал; 4 - лопасть; 5 - разрузочный люк

248

Подшипниковые опоры вала крепятся на станине смесителя, а корпус своими подшипниковыми опорами

крепится на валу и может поворачиваться вокруг него независимо от его вращения. На валу установлена лен-
точная лопасть в виде цилиндрической спирали, расположенной между торцами корпуса. Загружается сме-
ситель через открытый верх, а выгружается поворотом корпуса вокруг вала вверх дном.

Чашеобразный смеситель роторного типа-(рис. 7.21). Смеситель состоит из кольцевой смесительной

камеры, открытой сверху (чаши), и двигающихся в ней по кругу лопастей. Выпускаются модели с непод-
вижной чашей и чашей, вращающейся навстречу движению лопастей. Кроме перемешивающих лопастей, в

чаше установлены скребки, отбрасывающие смесь от наружной и внутренней стенок камеры, и подгребающие лопасти, не дающие
наполнителю осесть на дно чаши.

Лопасти и скребки через пружины крепятся на рычагах, отходящих под прямым углом от ведущего вала, проходящего через центр

чаши. Пружины играют роль амортизаторов, предохра няющих рычаги от поломки при попадании щебня между лопатками или
скребками и стенкой чаши. Загружается смеситель через верх, а разгружается через донный люк, управляемый пневмоци-линдром.

В планетарно-роторных смесителях лопатки не только ходят по кругу в кольцевой смесительной камере, но и вращаются вокруг

собственной оси.

Автобетоносмесители. Этот тип передвижных установок (рис. 7.22), используют для перевозки готовой цементобетонной смеси или при-

готовления ее в пути.

Смесительный барабан гравитационного перемешивания с циклическим режимом работы устанавливается на шасси грузового автомобиля

(рис. 7.23) и комплектуется приводом, обычно гидрообъемным, расходным водяным баком с дозатором и загрузочным, разгрузочным и
направляющим лотками.

Смесь перемешивается спиральными лопастями, а при обратном вращении барабана эти лопасти поднимают смесь к горловине барабана

и выгружают в разгрузочный лоток. Продолжительность перемешивания обычно составляет от 15 до 20 мин, поэтому

249

218

Рис.

7.21.

Роторный

бетоносмеситель

чашеобразным корпусом: 1 -

разгрузочный люк; 2 - чаша

смесителя;

—

перемешивающая лопасть; 4

— вал привода кронштейнов

лопастей; 5 - несущие

кронштейны лопастей; 6 -

лопасть, зачищающая стенки

Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование - часть 18