Выбор гравитационного смесителя производительностью 71 тыс. т в год

 

 Существенные  недостатки гравитащионных смесителей это:

• возможность приготовления только подвижного строительного раствора и бетона;
• невысокое качество смешивания и, как следствие, повышенный расход цемента при производстве бетона заданной марки;
• трудности в работе с вязкими, пластичными материалами, налипающими на стенках емкости. [6]

 
 

Таблица 1. Производственная программа цеха

 

V = 12000л/25 = 480 л

    Для данного объема производства подходит гравитационный смеситель СБ-91. Его  характеристики:

• объем готового замеса – 500 л;
• вместимость при загрузке – 750 л;
• число циклов приготовления бетонной смеси – 25 цикл/ч;
• наибольшая крупность заполнителя – 120 мм;
• частота вращения барабана – 0,3 с^-1;
• мощность двигателя вращения барабана – 4 кВт;
• механизм опрокидывания барабана – гидравлический;
• угол наклона барабана при загрузке и смешивании - 13⁰, при выгрузке – 65⁰;
• размеры: длина – 1750 мм, ширина – 2000 мм, высота – 1800 мм;
• масса – 1250 кг. [1]

 
 

 

     2 Описание конструкции  и работы бетоносмесителя 

    Основными узлами бетоносмесителя гравитационного типа являются:

• смесительный барабан;
• рама сварной конструкции;
• траверса;
• ходовая часть;
• механизм поворота;
• опора траверсы;
• мотор-редуктор.

    Смесительный  барабан сварной конструкции установлен на траверсе, которая пальцами опирается на стойки, прикрепленные к раме. Вращение барабану передается двигателем через редуктор, размещенный в траверсе. Готовая смесь выгружается при наклоне барабана в результате поворота траверсы гидроцилиндром, зубчатым сектором и шестерней, насаженный на палец траверсы. Смеситель оборудован гидроприводом, состоящим из двигателя, гидронасоса и распределительной арматуры.

    Зубчатый  венец представляет собой сборную  конструкцию из зубчатых секторов и  крепится к смесительному барабану болтами. Для транспортировки бетоносмесителя по стройке на раме предусмотрено съемное дышло трубчатой конструкции.

    Для устойчивой работы бетоносмесителя  могут быть установлены выдвигающиеся  опоры. Поворот и изменение положения  смесительного барабана осуществляется вручную механизмом поворота. Необходимое положение барабана устанавливается посредством маховика через зубчатую передачу и фиксируется.

    Принятый  порядок работы: убедившись в исправности  смесителя, следует опробовать его  на холостом ходу, и только после  этого можно приступить к работе под нагрузкой. Установить смесительный барабан в положение загрузки и смешивания. Включив кнопку "Пуск" автоматического выключателя, во вращающийся барабан загружаются последовательно отдозированные вода, цемент, щебень и песок. По окончании смешивания барабан наклонятся горловиной вниз и выгружается готовая бетонная смесь. [5] 
3 Расчет мощности и производительности 

    Расчет  мощности

    Мощность  двигателя привода гравитационных смесителей затрачивается в основном на подъем смеси в барабане при его вращении.

    Мощность  двигателя привода вращения барабана (кВт): 

     ,      (1)

где    N₁ - мощность, затрачиваемая на подъем смеси, кВт;

    N₂ - мощность, затрачиваемая на энергию преодоления сил трения в опорных частях барабана, кВт.

    Мощность, затрачиваемая на подъем смеси (кВт): 

     ,      (2)

где      2,2 – приводной коэффициент от упращений исходных выражений;

     G_см – сила тежести бетонной смеси в барабане, Н;

     R – внутренний радиус цилиндрической части барабана, м;

     n – частота вращения барабана, с^-1.

    Мощность, затрачиваемая на энергию преодоления  сил трения в опорных частях барабана (кВт): 

,       (3)

где      G_б – сила тяжести барабана, Н;

     ω – угловая скорость барабана, рад/с;

     r₀ – радиус цапфы опорного вала, r₀ = 0,07R;

     μ- коэффициент трения, приведенный  к валу подшипника опорного устройства, μ= 0,0125;

     η- КПД, 0,9.

    Сила  тяжести смеси в барабане (Н): 

     ,       (4)

где    V – полезный объем смесителя (по выходу), м³;

     ρ – объемная масса бетонной смеси, кг/м³;

     g – ускорение свободного падения, м/с².

    Внутренний  радиус барабана (м):

     

    

,

где V₃ – вместимость смесителя по загрузке, м³. 

      кВт, 

     Н , 
 

      м, 

      кВт, 

      Н,

      Н, 

      кВт. [1]

    Расчет  производительности 

     м³/ч,         (5)

где    V₃ – объем готового замеса, л;

     п_ц – число циклов приготовления бетонной смеси . [2]

 

    4 Расчет механизма наклона барабана  

    Наклон  барабана производится гидравлическим цилиндром. Наибольшая нагрузка на шток цилиндра будет при крайнем нижнем положении барабана. Для быстрого и беспрепятственного истечения смеси максимальный угол наклона принимается 60⁰. В этом положении барабан свободен от смеси и нагрузка Q на шток цилиндра определяется из условия равновесия сил тяжести барабана G_б, траверсы G_т и силы Q относительно оси поворота траверсы: 

     ,     (6)

где r, b и a – плечи действия соответственно сил Q, G_{б и} G_т.

    Для расчетов параметры расположения центров  масс барабана и траверсы приняты  равными: h = 0,25R = 0,25∙0,75 = 0,188 м, l = 0,5R = 0,5∙= 0,38 м (здесь R – внутренний радиус барабана).

    Тогда при повороте барабана плечи действия соответствующих сил будут: 

    a = l∙sinα = 0,38∙sin60⁰ = 0,329 м; b = h∙sinα = 0,188∙sin60⁰ = 0,1628 м.

    G_т = 0,32G_см = 0,32∙1250 = 4000 Н,

    G_б = 0,38G_см = 0,38∙1250 = 4750Н (здесь G_см – общий вес смесителя).

      Нагрузка на шток цилиндра (Н): 

    

    Диаметр поршня гидроцилиндра при рабочем  давлении 0,5 Н/м²:

    

     м [2] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 3. Схема к расчету механизма наклона барабана 
5 Расчет кинематической схемы привода  

     Выбор передаточного механизма (редуктора)

     Выбор типа передаточного механизма и  его исполнение обусловлен кинематической схемой проектируемого смесителя.

     Общее передаточное отношение привода: 

об/мин,

где n_дв и n_б соответственно, частоты вращения вала двигателя и рабочего органа (барабана), об/мин.

     Техническая характеристика мотор-редуктора.

     Марка МПО2-18. Режим работы продолжительный [3]

       
 
 
 
 
 
 

Рис. 4. Мотор  редуктор типа МПО2

Таблица 3. Основные размеры редуктора (в мм)

 

6 Техническое обслуживание 

     Для обеспечения постоянной исправности  и готовности бетоносмесителя к  эксплуатации необходимо строго соблюдать  и выполнять все указания и требования настоящего паспорта. По видам техническое обслуживание подразделяется на ежедневное и плановое техническое обслуживание бетоносмесителя. Ежедневное техническое обслуживание бетоносмесителя осуществляется обслуживающим и персоналом перед началом работы и в процессе ее. Плановое техническое обслуживание бетоносмесителя осуществляется специальной бригадой с привлечением обслуживающего персонала в сроки, предусмотренные графиком планово предупредительного обслуживания. [7]

     Порядок технического обслуживания. [7]

       Указания по ежедневному техническому осмотру и проверки и работоспособности бетоносмесителя. 

 

     Указания  по плановому техническому осмотру и проверке работоспособности бетоносмесителя. 

 
 

     Возможные неисправности и  способы их устранения.