Машины и оборудование
- Бетоносмесители
- Растворосмесители
- Дозаторы
- Насосы для подачи бетона и раствора
На современных рудниках и шахтах выполняются большие объемы бетонных работ: крепление стволов шахт, околоствольных дворов и горных выработок, а также сооружение фундаментов для машин, бункеров и т.д. Помимо этого для заполнения выработанного пространства применяется твердеющая закладка, состоящая из насыпного материала, цемента, молотого шлака.
Для приготовления, транспортирования к месту и укладки бетона обычно применяют бетоно— и растворо-смесители, дозаторы, насосы, виброуплотнители и трубопроводы.
Виды бетоносмесителей
Бетоносмесители по характеру работы бывают периодического действия в которых загрузка, перемешивание и выгрузка производится порциями и непрерывного действия, где все процессы происходят одновременно.
По способу перемешивания смесители делятся на гравитационные, когда смешиваемые материалы поднимаются лопастями барабана и падают под действием веса. Смесители принудительного перемешивания путем вращения лопастных валов готовят малоподвижные и жесткие смеси.
Бетоносмеситель опрокидного типа со свободным перемешиванием имеет барабан 1 объемом до 880л на валу мотора-редуктора 2. При вращении барабана лопасти 4 поднимают составляющие смеси, осуществляя перемешивание. Разгрузка производится путем поворота траверсы 3 пневмоцилиндром 5 (рисунок 1).
Рисунок 1: Бетоносмеситель со свободным перемешиванием
Бетоносмеситель с наклоняющимся барабаном имеет барабан из двух конусов, соединенных с ободом, имеющим опорный бандаж 2 и зубчатый венец 3. Барабан опирается на траверсу 4 через катки 5 и ролики 6. Двигатель 7 и редуктор 8 устанавливаются на траверсе. Составляющие смеси загружаются через отверстие 9 и перемешиваются лопастями 10. Разгрузка осуществляется наклоном барабана при повороте траверсы гидро- или пневмоцилиндром 11, Производительность 8-60 м3/час
Бетоносмеситель непрерывного действия, гравитационный, имеет барабан опирающийся на ролики. Лопасти барабана, помимо перемешивания одновременно перемещают смесь к разгрузочному отверстию. Производительность до 130 м3/час.
Бетоносмеситель с принудительным перемешиванием цикличного действия имеет неподвижную чашу, в которую по лотку 1 загружаются составляющие. Привод 2 вращает траверсу 3 с системой 7 стержней 8 с лопатками 9, Лопатки вращаются вокруг оси вала 4 одновременно с траверсой, создавая перемешивание. Объем замеса 165-800 л (рисунок 2).
Рисунок 2: Бетоносмеситель с принудительным перемешиванием
Автобетоносмесители вместимостью 5-9 м3 монтируются на грузовых автомобилях МАЗ, КрАЗ, КАМАЗ и служат для обслуживания разбросанных объектов. Смеситель имеет наклонный грушевидный барабан с винтовыми лопастями на внутренней поверхности, водяной бак, насос, загрузочную воронку и поворотный разгрузочный лоток.
Бетононасосы и растворосмесители
Растворосмесители применяются для приготовления строительных растворов принудительным перемешиванием и выпускаются периодического и непрерывного действия. Загрузка составляющих в смесительный барабан при объеме замеса до 65 лпроизводится вручную, при большем – скиповым ковшом. Перемешивание производится двумя винтовыми лопастями, имеющими для лучшего перемешивания противоположный наклон спирали. Передвижные растворосмесители имеют колесный ход, вододозировочный бак и скиповой подъемник для загрузки составляющих. Частота вращения смесительного вала 0,33-0,5 сек-1, производительность 1,5-15 м3/час. Получили применение турбулентные смесители цикличного действия. Быстровращающийся ротор отбрасывает смесь к стенкам бака, где лопасти направляют смесь спирально вверх, в результате получается смесь высокой однородности и пластичности, Производительность 2,6-4, м3/час. Растворосмесители непрерывного действия имеют емкость с одним или двумя валами с лопатками, расположенными по винтовой линии.
Производительность машин непрерывного действия
Q = 60 ∙ F ∙ V ,
где F – площадь поперечного сечения потока материала, м3;
V – скорость движения, м/мин.
Дозаторы служат для дозирования составляющих смеси и воды, что существенно влияет на качество смеси. Наиболее точное дозирование по массе, т.к. цемент и песок из-за различной разрыхленности и влажности имеют различную массу в одном и том же объеме. Используется ручное, полуавтоматическое и автоматическое управление дозаторами. При ручном управлении оператор взвешивает материалы и затвором мерной емкости подает в смеситель. При полуавтоматическом управлении впуск и отмеривание нужной порции производится автоматически, а выпуск в емкость – вручную. В автоматических дозаторах все операции выполняют автоматические системы управления, из которых наиболее точными являются фотоэлектрическая, с радиоизотопами с компьютерным программированием. В зависимости от типа машин применяется периодическое и непрерывное дозирование. В объемных дозаторах материал поступает в мерную емкость. Водомерный бак для дозирования воды заполняется водой через клапан и трубу, при этом всплывает поплавок, поднимает стержень с поплавком и закрывает подачу воды. Весовой дозатор периодического действия для сыпучих материалов состоит из бункера на рычагах, которые под действием массы емкости перемещаются, при этом перемещаются рычаги, что уравновешивается грузами на коромыслах. Дозированная порция выпускается затвором, открываемым пневмоцилиндром. Весовой дозатор непрерывного действия применяется для подачи материалов в смесители непрерывного действия. Под действием вибратора материалы из бункера по лотку поступают на весовой конвейер, связанный рычагом 5 с весовым коромыслом с грузом 6. Если подача материала не соответствует требуемой, весовое устройство выходит из равновесия, воздействует через рычаг на датчик, который через блок меняет напряжение питателя, следовательно амплитуду колебаний вибратора.
Бетононасос
Бетононасосы предназначены для транспортирования бетонной смеси по трубам к месту укладки на расстояние до 350-600 ми на 40-95 мпо вертикали. По конструкции насосы выпускаются поршневые с механическм и гидроприводом и безпоршневые с механическим приводом.
В поршневом насосе с механическим приводом смесь поступает в бункер, перемешивается лопастями и через клапан подается в цилиндр. Поршень приводится кривошипно-шатунным механизмом. После заполнения цилиндра клапана закрывается и смесь поршнем подается в бетогопровод через клапан. В двухцилиндровом насосе с гидроприводом поршни движутся синхронно в противоположных направлениях, осуществляя всасывание смеси из приемного бункера через каналы с заслонками и нагнетание ее в бетонопровод (при открытых заслонках). Производительность 4-25 м3/час, мощность двигателей до 60 кВт. При строительстве тоннелей, коллекторов применяют пневмонагнетатели. Резервуар заполняется смесью через затвор, после закрытия которого через кран подается сжатый воздух для вытеснения смеси в бетонопровод небольшими порциями. Производительность – 30-50 м3/час.
Растворонасосами строительные растворы подают по трубам и штангам на расстояние до 200м и на высоту до40 мпри строительстве и ремонте горных выработок к местам кладки кирпича, блоков, замоноличивания стыков и швов железобетонных конструкций. Насосы делятся на диафрагмовые и бездиафрагмовые.
Насос с плоской диафрагмой имеет камеру. При движении поршня влево, диафрагма вытесняет раствор их камеры через клапан в воздушный колпак и растворопровод. При ходе вправо клапан закрывается, за счет разрежения открывается другой клапан и происходит всасывание раствора из бункера.
Производительность поршневых насосов
Q = 60 ∙ F ∙ S ∙ n ∙ KОЬ ,
где F, S, n – площадь, ход, число двойных ходов поршня;
KОЬ –коэффициент объемного заполнения (0,5 - 0,75).