МАШИНЫ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ И РАСТВОРОВ
Бетонную смесь и растворы транспортируют на дальние расстояния при помощи специализированных автотранспортных средств на базе шасси грузовых автомобилей: автобетоносмесителей, автобетоновозов, авторастворовозов. Для транспортирования смесей на небольшие расстояния во внутрипостроечных условиях используют трубный транспорт: бетоно- и растворонасосы, бетоно- и растворо- нагнетатели..
Автобетоносмесители — грузовые автомобили, на шасси которых смонтирован двухконусный смесительный барабан. Они предназначены для приготовления отдозированной бетонной смеси и транспортирования с приготовлением ее в пути следования или непосредственно перед выдачей потребителю. Дальность транспортирования зависит от времени схватывания бетонной смеси и может достигать 25 км. Температурный диапазон использования автобетоносмесителей от — 30°С (в утепленном варианте) до 40°С.
Автобетоносмеситель (рис. 8.12) состоит из базового автомобиля 1, смесительного барабана 3, опорной рамы 6 барабана, системы во- допитания с баком 2 для воды, загрузочно-разгрузочного устройства 4, 5 и механизмов привода и управления 7.
з 4
Рис. 8.12. Автобетоносмеситель
Опорная рама — сварная, в передней части рамы приварена стойка, на которой закреплены подшипник смесительного барабана и поперечные балки под привод.
Смесительный барабан грушевидной формы с двухзаходными винтовыми лопастями внутри установлен на раме под углом 15° и опирается на центральный подшипник в передней части с бандажом на два опорных ролика в концевой части. Смеситель работает циклично по принципу гравитационного перемешивания. Вращение барабана по часовой стрелке (по ходу движения машины) обеспечивает смешивание бетонной смеси, а в противоположную — разгрузку.
Загрузочно-разгрузочное устройство состоит из загрузочной воронки 4, приемного лотка и поворотного разгрузочного желоба 5. Загрузочная воронка имеет направляющий носок, который размещен в горловине смесительного барабана. Приемный лоток, охватывающий выходное отверстие смесительного барабана, направляет бетонную смесь к разгрузочному желобу. Желоб прикреплен к задней стойке опорной рамы на шарнирах, обеспечивающих его поворот в горизонтальной плоскости на 180°.
Система подачи воды состоит из цилиндрического бака, центробежного насоса и трубопровода. От дозатора порцию воды подают в смесительный барабан насосом с помощью сопла. Для подачи воды в бак используют сжатый воздух пневмосистемы автомобиля.
Привод смесительного барабана — механический от коробки отбора мощности базового автомобиля или от автономного двигателя внутреннего сгорания. Непосредственно вращение барабана осуществляют с помощью цепной передачи от реверсивного зубчатого редуктора.
В настоящее время выпускают автобетоносмесители с геометрической вместимостью барабана 8 и 10,12 м, частота вращения которых составляет 0... 20 мин-1.
Недостатком автобетоносмесителей является то, что смесительные барабаны требуют промывки после каждого замеса во избежание схватывания прилипшего к стенкам барабана бетона, что требует дополнительных затрат воды и времени.
Авторастворовозы используют для перевозки строительных растворов различных марок и их порционной выдачи на строительных объектах. В пути и на строительном объекте раствор находится в режиме побуждения.
Авторастворовоз (рис. 8.13) выполнен в виде цистерны 2 с встроенным лопастным побудителем 3, установленной на шасси грузового автомобиля. Цистерна — это сварная металлоконструкция с торцовыми днищами эллиптического сечения, в центрах которых находятся фланцы для крепления подшипниковых узлов побудителя. В нижней части размещены разгрузочные лотки 5и затвор, приводимый гидроцилиндром 4. Шибер затвора — плоский, уплотненный резиновыми прокладками. В верхней части цистерны находятся крышки.
Рис. 8.13. Авторастворовоз
Побудитель 3 имеет стальную трубу, к которой болтами прикреплены радиально расположенные стойки для винтовых лопастей. Для привода побудителя применены гидромотор и цепная передача. Рабочая жидкость подается в гидромотор и гидроцилиндр шибера гидронасосом, приводимым в действие от коробки отбора мощности 1 базовой машины.
Крышки цистерны после загрузки фиксируют замками. Раствор транспортируют к месту выдачи, периодически включая побудитель. Периоды включения зависят от подвижности и состава раствора, степени заполнения цистерны, температуры окружающего воздуха. При возбуждении раствора побудитель вращается по часовой стрелке (со стороны привода). Максимальный объем перевозимой смеси для выпускаемых в настоящее время авторастворовозов составляет 2,2 м3.
На месте выдачи раствора устанавливают в нужном положении лоток, открывают затвор и выгружают содержимое цистерны, регулируя темп разгрузки наклоном лотка и включением побудителя против часовой стрелки. После работы цистерны разгрузочные лотки и затвор должны быть тщательно промыты горячей водой.
Бетононасосы и пневмонагнетатели предназначены для перемещения бетона по трубам на сравнительно небольшие расстояния в пределах строительной площадки. Дальность подачи смеси бетононасосами по горизонтальному бетоноводу достигает 400 м, по вертикали — 80 м. Монтируя последовательно ряд бетононасосных установок, можно увеличить дальность и высоту подачи. Подача бетона по трубам при возведении монолитных сооружений по сравнению с его подачей ленточными конвейерами или кранами повышает производительность труда и снижает себестоимость работ. Такой способ транспортировки бетона позволяет работать в стесненных условиях и труднодоступных местах, где другие виды подачи не могут быть применены.
Бетононасосы можно классифицировать:
- 1) по характеру работы — с циклической подачей смеси и с непрерывной подачей;
- 2) по типу привода — с механическим и гидравлическим приводом;
- 3) по числу бетонотранспортных цилиндров — одно- и двухцилиндровые;
- 4) по исполнению — стационарные, прицепные и мобильные (автобетононасосы) .
Главными параметрами бетононасосов являются производительность, дальность и высота подачи бетонной смеси.
Горизонтальный поршневой насос циклического действия с механическим приводом показан на рис. 8.14. Бетонная смесь перемещается поршнем 11. Из бункера 5 при помощи побудителя 4 она поступает через всасывающий клапан 7 в цилиндр. При ходе поршня влево (рис. 8.14, а) нагнетательный клапан ? закрывается, а всасывающий 7 открывается и смесь засасывается в цилиндр 10. При обратном движении поршня клапан 7закрывается, а клапан 8 открывается и смесь проталкивается в бетоновод 9 (рис. 8.14, б). Движение поршня строго согласовано с положением клапанов. Это достигается при помощи кулисного механизма 2, получающего движение от профильных кулачков на коленчатом валу 1 и двух тяг 3, соединенных с клапанами 7 и 8. Коленчатый вал 1 имеет привод от электродвигателя через клиноременную и зубчатую передачи. Для предохранения тяг 3 от поломки они снабжены пружинами, обеспечивающими изменение длины тяг при попадании под клапаны крупных частиц. Попадающие за поршень частицы смеси удаляют водой. С целью предотвращения расслаивания бетонной смеси в приемном бункере установлен лопастный смеситель 6.
Рис. 8.14. Горизонтальный поршневой бетононасос с механическим приводом:
а — всасывание; б — нагнетание
Производительность бетононасосов составляет 10...40 м3/ч. Они пригодны для транспортирования смеси с заполнителем крупностью до 120 мм на расстояние до 250 м по горизонтали или до 40 м по вертикали. Мощность привода 2,7... 12,0 кВт.
Кроме поршневого бетононасоса с механическим приводом, применяют также бетононасосы, поршни которых имеют гидравлический привод возвратно-поступательного перемещения. Гидравлический привод обеспечивает более равномерное движение смеси в бетоно- воде, предохраняет узлы насоса от перегрузок и позволяет в широком диапазоне регулировать рабочее давление и производительность машины. Такие бетононасосы обеспечивают диапазон регулирования объемной подачи 5...65 м/ч при максимальной дальности подачи до 400 м по горизонтали и до 80 м по вертикали.
Перерыв в работе бетононасоса допускается не более 40 мин. При больших перерывах рекомендуется через каждые 5 мин сообщать поршню 2—3 двойных хода во избежание закупорки насоса и бетоновода.
Техническая производительность поршневых бетононасосов (м3/ч)
где S — площадь поперечного сечения поршня, м2; / — длина хода поршня, м; п — число двойных ходов поршня за 1 с; кн = 0,8... 0,9 — коэффициент наполнения смесью бетонотранспортного цилиндра.
На рис. 8.15 изображен беспоршневой шланговый (перистальтический) бетононасос непрерывного действия показан на рис. 8.15. В нем бетонная смесь выдавливается в бетонопровод из нейлонового рукава 2 при непрерывном вращении ротора 1 с двумя обрези- ненными роликами 4, прижимающими рукав к стенке корпуса 3. Один конец рукава соединен с бункером 5, а другой — с бетонопро- водом 7. Бетонная смесь в бункере непрерывно перемешивается смесителем-побудителем 6.
Рис. 8.15. Перестальтический бетононасос
Современные перистальтические бетононасосы развивают давление до 3 МПа, имеют производительность 30...70 м3/ч и обеспечивают подачу бетонной смеси до 300 м по горизонтали и до 70 м по вертикали.
Достоинства таких бетононасосов: лучшее перекачивание смеси вследствие постоянного сечения шланга и отсутствие резких перепадов давления; пониженный расход энергии вследствие равномерности движения бетонной смеси; простота в обслуживании и эксплуатации.
К недостаткам перистальтических бетононасосов относят высокие требования к составам и подвижности перекачиваемых бетонных смесей; небольшое давление, развиваемое бетононасосом (что ограничивает дальность подачи); небольшой срок службы гибкого шланга, находящегося внутри рабочей камеры бетононасоса. Это существенно ограничивает область применения беспоршневых бетононасосов. Такие бетононасосы эффективны там, где заполнителем является гравий, и при перекачивании тощих бетонных смесей.
Для возможности подачи бетонной смеси непосредственно к участку бетонирования насосы часто снабжаются крановой стрелой, монтируемой на базе грузового автомобиля (автобетононасосы).
Автобетононасос (рис. 8.16) подает бетонную смесь в горизонтальном и вертикальном направлениях в зону укладки с помощью распределительной стрелы-манипулятора 2 с бетоноводом. Стрела-манипулятор с вылетом до 18 м состоит из трех шарнирно сочлененных секций коробчатого сечения, движение которым в вертикальной плоскости сообщается гидроцилиндрами двустороннего действия. Стрелу-манипулятор монтируют на поворотной колонне 7, опирающейся на раму шасси через опорно-поворотное устройство; она может поворачиваться в плане на 360° с помощью гидромотора.
Рис. 8.16. Автобетононасос
Бетоновод 7, проложенный вдоль всех секций стрелы, заканчивается резино-тканевым шлангом длиной 5 м. Бетонную смесь подают в приемную воронку 6 бетононасоса из автобетоносмесителя.
В рабочем положении автобетононасос устанавливают на выдвижные опоры 5 и 8.
Вспомогательные механизмы — компрессор и водяной насос для промывки бетоновода — имеют гидравлический привод, каждый из которых развивает давление до 0,7 МПа. Вода в водяной насос поступает из бака 3 вместимостью 400 л.
Управление работой качающего узла 4 и стрелой-манипулятором 2 осуществляют с помощью выносного пульта, а вспомогательными механизмами и выдвижными опорами — со стационарного пульта.
Автобетононасос рассмотренной конструкции обеспечивает бесперебойную работу при температуре окружающего воздуха —5... + 40 °С. Его максимальная высота подачи бетонной смеси составляет 22 м, а производительность — до 65 м3/ч.
Пневматическая бетононагнетательная установка (рис. 8.17) обеспечивает перемещение бетонной смеси при помощи сжатого воздуха, вырабатываемого компрессором 1. Пневмонагнетатель ^заполняется бетонной смесью, герметически закрывается конусообразным затвором 3, ив него под давлением 0,5...0,6 МПа из воздухосборника 2 подают сжатый воздух, который выдавливает бетонную смесь в бетоновод 5 и перемещает его к гасителю 6. Гаситель снижает скорость движения смеси и способствует удалению пузырьков воздуха из бетонной смеси. Производительность рассмотренной бетононагнетательной установки 10 м3/ч при дальности транспортирования до 150 м.
Рис. 8.17. Пневматическая бетононагнетательная установка
Растворонасосы предназначены для подачи по трубам растворов к местам производства штукатурных работ, кирпичной кладки, при заделке стыков и заливке швов сборных железобетонных конструкций. Их классификация, устройство и принцип действия подробно рассмотрены в 9.1.1.
