Бетонные смеси заданных составов. Дозаторы. Арматурные и бетонные работы. Различают дозаторы цикличного и непрерывного действия. Дозатор жидкостей. Дозаторы - мелиоративные и строительные машины Дозаторы цикличного действия
Устройства, с помощью которых отмериваются составляющие бетонной смеси и растворов, называются дозаторами или мерниками.
По техническим условиям для обеспечения требуемого качества бетона и растворов точность отмеривания должна быть: цемента и воды- ±1%, заполнителей-±2%.
Возможны два метода дозирования: по объему и по весу.
Объемные дозаторы наиболее просты по устройству, но не обеспечивают высокой точности, так как объемный вес заполнителей сильно колеблется в зависимости от влажности (например, при изменении влажности песка от 0 до 6% объемный вес увеличивается на 32-37%), а цемента - от степени уплотнения (до 50%).
Поэтому в данное время объемное дозирование составляющих бетона допускается только для крупнокускового материала, где объем незначительно изменяется от влажности. Весовое дозирование обеспечивает большую точность отмеривания, но весовые дозаторы имеют более сложное устройство, чем объемные. Согласно существующим техническим условиям, цемент и песок при приготовлении бетонов высокого качества нужно отмеривать весовым способом.
С точки зрения качества бетона необходимо применять только весовую дозировку заполнителей и вяжущих бетонов и растворов.
Весовые дозировочные устройства могут иметь ручное, полуавтоматическое и автоматическое дистанционное управление.
Рис. 200. Схема дозирующего бака для воды
1 - корпус бака; 2 - шкала; 3 и 6 - трубки; 4 - воздушный клапан; 5 - колено сифона; 7-кран; 8-трубка; 9 - указатель наполнения бачка.
Объемные дозаторы для воды устанавливают обычно на смесительных машинах и очень редко отдельно от них. Все они работают по принципу сифона. В корпусе 1 бака (рис. 200) установлено колено сифона 5, которое трехходовым краном 7 соединено с водопроводом и трубкой 8 для слива воды в барабан смесителя. Вода, из водопровода заполняет бак, вытесняя воздух через воздушный клапан 4. Как только клапан своим седлом перекроет отверстие, соединяющее корпус бака с атмосферой, поступление воды прекратится, а указатель 9 поднимется, свидетельствуя о наполнении бака.
При переключении крана в положение слива вода из бака поступает по сифону и трубке 8 в смесительный барабан, а клапан опускается, пропуская воздух в корпус бака. Слив воды из бака будет происходить до тех пор, пока ее уровень не достигнет отверстия трубки 6. В этот момент воздух по трубкам 6 и 3 засоряется в сифон, струя воды разорвется и слив прекратится. Необходимый объем сливаемой воды устанавливается по шкале 2 наклоном трубки 6 в вертикальной плоскости. Чем выше ее конец будет поднят, тем меньше будет доза слитой из бака воды, и наоборот.
Объемные дозаторы для заполнителей бетонов и растворов представляют собой металлический ящик, состоящий из.двух секций. Нижнюю секцию (в виде опрокинутой усеченной пирамиды) при помощи болтов можно поднимать и опускать, соответственно увеличивая или уменьшая объем мерника. На внешней стороне верхней секции нанесена шкала с делениями в литрах. Верхняя секция укреплена на раме, за которую подвешивается мерник. На раме сверху устанавливается приемная воронка с затвором (чаще всего секторным). Затвор открывается и закрывается рычагом вручную.
Весовые дозаторы изготовляются периодического и непрерывного действия. Их работа основана на принципе равновесия механизмов с рычажными весоизмерительными приборами с переменным отношением плеч.
В дозаторах периодического действия (рис. 201) взвешивание производится в весовом бункере 4, подвешенном на системе грузоприемных рычагов 3, которые соединены с весовым механизмом, имеющим циферблатный указатель 6. Весовой механизм настраивается на отвешивание заданной порции передвижением гирь по его рычагам. На раме 1 дозатора установлены впускные воронки 2
Рис. 201. Автоматический весовой дозатор для заполнителей
1 - рана; 2 - воронки; 3 - грузоприемные рычаги; 4- бункер; 5 -затвор; 6 - циферблатный указатель; 7 - электровсздушный клапан,
а в нижней части бункера - выпускной затвор 5.
Управление затворами воронок и бункера может быть ручным, полуавтоматическим и автоматическим. При ручном управлении затворы закрываются и открываются вручную; при полуавтоматическом - открываются вручную, а закрываются автоматически пневмоцилиндрами; при автоматическом - затворы открываются и закрываются пневмоцилиндрами, каждый из которых управляется электровоздушным клапаном 7.
Система отвешивания применяется индивидуальная, при которой каждый мерный бункер предназначен для одного вида материалов, и групповая, когда мерный бункер рассчитан на отмеривание нескольких видов сухих составляющих бетонной смеси (обычно не более трех). При индивидуальной системе отвешивания в несколько раз сокращается цикл дозирования.
В дозаторах непрерывного действия осуществляется взвешивание непрерывно перемещающегося слоя составляющих смеси. Они применяются для дозирования материалов в установках непрерывного действия.
После приготовления, бетонная смесь загружается в автобетоносмесители и отправляется на строительную площадку. Как осуществляется заказ и доставка бетонной смеси согласно графика бетонирования описано .
Дозаторы бетонной смеси
К атегория:
Приготовление бетонной смеси
Дозаторы бетонной смеси
Бетонные смеси заданных составов получают при точном дозировании (отмеривании) компонентов (цемент, заполнители, вода и добавки) перед поступлением в бетоносмеситель. Погрешность дозирования составляющих материалов бетонной смеси допускается для цемента, воды и добавок ±2%, для заполнителей ±2,5% по массе (СНиП ИМ5-76).
Цикличное или непрерывное дозирование осуществляют с помощью дозаторов для заполнителей, цемента, воды и добавок.
Дозаторы цикличного дейст в и я отмеривают загруженную в мерник дозу материала и после разгрузки повторяют цикл.
Дозаторы непрерывного действия выдают равномерным потоком материал, отмериваемый непрерывно.
По принципу действия дозаторы делятся на объемные, весовые и объемно-весовые (смешанные).
Объемные дозаторы просты по конструкции, однако обеспечить на них необходимую точность дозирования сыпучих составляющих бетонной смеси трудно. Объясняется это влиянием физико-механических свойств сыпучих материалов (влажность, крупность, объемная масса), а также способом заполнения мерника (интенсивность и высота истечения, степень уплотнения). Погрешность дозирования повышается с увеличением крупности материалов, интенсивности и высоты его истечения. Объемные дозаторы жидкости равноценны по точности дозирования весовым дозаторам, поэтому их широко используют при приготовлении бетонной смеси.
Объемное дозирование сыпучих составляющих применяется на отдельно стоящих бетоносмесителях и бетоносмесительных установках непрерывного действия малой производительности.
Весовые дозаторы сыпучих составляющих бетонной смеси дают более высокую точность дозирования. Поэтому весовое дозирование сыпучих компонентов применяют повсеместно на бетоносмесительных установках средней и большой производительности.
Объемно-весовые дозаторы предназначены для дозирования компонентов бетона на легких заполнителях - керамзитобетона. По объему дозируют керамзит, поскольку его доза по массе не является характерной величиной из-за колебания в широких пределах величины объемной массы.
Суммарная заданная масса керамзита и песка обеспечивается добавлением необходимого количества песка по массе.
По способу управления дозаторы бывают с ручным, дистанционным и автоматическим управлением.
При ручном управлении цикличных дозаторов открывают и закрывают впускные и выпускные затворы вручную. При управлении дозаторами непрерывного действия вручную изменяют производительность, регулируя высоту слоя материала или скорость его передвижения.
При дистанционном управлении загрузку, дозирование и выгрузку материалов производят с пульта управления. Дозировщик, наблюдая за стрелками циферблатных указателей, нажимает соответствующие кнопки (ключи, тумблеры) управления исполнительными механизмами загрузки и выгрузки мерника дозатора.
В дозаторах непрерывного действия дистанционное регулирование их производительности осуществляют с пульта.
При автоматическом управлении загрузка, дозирование и выгрузка материалов на цикличных дозаторах и изменение производительности дозаторов непрерывного действия происходит автоматически.
В дозаторах цикличного действия ручное и дистанционное управление применяют как на объемных, так и на весовых дозаторах, автоматическое - только на весовых. В дозаторах непрерывного действия ручное управление используют только при объемном дозировании, дистанционное - при объемном и весовом, автоматическое- при весовом.
Дозаторы цикличного действия
Объемные дозаторы. Для сыпучих составляющих материалов бетонной смеси объемных дозаторов промышленность не выпускает.
Для воды и жидких добавок объемные дозаторы изготовляют в комплекте с бетоносмесителями малой вместимости (до 330 л по объему готового замеса) и отдельно для бетонных заводов со смесителями такой же вместимости.
Наибольшее распространение получил дозатор ДВК-40 (рис. 1), который может работать в цикличном или непрерывном режиме.
В корпусе дозатора под действием потока воды вращается крыльчатка. Частота вращения крыльчатки прямо пропорциональна количеству проходящей через нее воды, которое фиксируется показанием стрелки 5. За один оборот через дозатор проходит 100 л воды.
При цикличном режиме работы жидкость дозируют следующим образом. Совмещают стрелку с нулем шкалы, вращая установочное кольцо с циферблатом. После этого открывают пробковый кран и следят за движением стрелки. Отмерив необходимую дозу, перекрывают воду.
Рис. 1. Дозатор жидкости ДВК-40: 1 - фильтр, 2 - корпус, 3 - установочное кольцо, 4 - циферблат, 5 - стрелка, 6 - счетная головка; 7-крыльчатка, 8 - сливная пробка
Весовые дозаторы. Весовой дозатор состоит из весового дозировочного бункера (мерника), загрузочного устройства, грузоприемных рычагов, весового механизма и механизмов управления.
Загрузочное устройство может быть выполнено в виде затвора, с помощью которого впускают и регулируют поток материалов, поступающий в мерный сосуд дозатора из расходного бункера бетоно-смесительной установки.
Загружать материалы можно также с помощью питателей (лотка или винтового конвейера), устанавливаемых между выпускным отверстием бункера и мерником дозатора, которые обеспечивают более равномерную загрузку дозатора.
Весовые дозаторы устраивают одно- и многофракционными. У однофракционных дозаторов каждый весовой бункер в комплекте с весовым устройством предназначен для одной фракции материала.
У многофракционных дозаторов с общим весовым устройством в одном бункере поочередно отвешиваются нарастающим итогом две-четыре фракции заполнителей.
Автоматические дозаторы АДУБ применяют на бетоносмеси-тельных установках с несколькими бетоносмесителями вместимостью 330, 800 и 1600 л по объему готового замеса.
Комплект дозаторов типа АДУБ состоит из автоматических весовых дозаторов для заполнителей (песка, гравия или щебня) АВДИ, цемента АВДЦ и жидкостей (воды, добавок, дозируемых в жидком виде, и водных растворов этих добавок) АВДЖ.
Дозаторы типа АДУБ управляются по сигналам, вырабатываемым индуктивными преобразователями Д-3.
Число дозаторов в комплекте зависит от типа бетоносмеситель-ной установки. В комплект могут входить два дозатора для заполнителей, дозатор для жидкостей и дозатор для цемента.
Автоматические дозаторы АВДИ-425М и АВДИ-1200М (рис. 2) многофракционные, предназначены для последовательного взвешивания двух фракций - песка и щебня (гравия). На раме дозатора смонтированы две впускные воронки с впускными секторными затворами, которые открываются и закрываются с помощью пневмоцилиндров. К раме прикреплена на подвесках рычажная система, состоящая из грузоприемных рычагов и, передаточных рычагов, тяги. Площадка, на которой установлен циферблатный указатель, прикреплена к раме на стяжках. Циферблатный указатель соединен с рычажной системой с помощью тяги. К рычажной системе на крюках подвешен весовой бункер с выпускным затвором и пнев-моцилиндром. Для управления пневмоцилиндрами на раме укреплены три электропневматических клапана, соединенных с пневмоцилиндрами с помощью резинотканевых рукавов. Для блокировки впускных и выпускных затворов установлены конечные выключатели. Для успокоения колебаний весовой системы внизу под циферблатным указателем установлен демпфер, закрытый кожухом вместе с тягой и передаточным рычагом.
Дозатор АВДИ-425М по конструкции анологичен дозатору АВДИ-1200М, но отличается от него габаритными размерами и грузоподъемностью.
Дозатор АВДИ-2400М однофракционный, отличается от предыдущих грузоподъемностью и габаритными размерами.
Дозаторы цемента АВДЦ снабжены двумя винтовыми питателя-Ми для подачи цемента двух разных марок из расходных бункеров в весовой.
Дозаторы жидкостей АВДЖ аналогичны по конструкции дозаторам для заполнителей.
Для загрузки бетоносмесителей вместимостью 750 и 1500 л освоено производство дозаторов ДБ, которые предназначены для замены дозаторов АДУБ. По конструкции дозаторы ДБ не отличаются от дозаторов АДУБ, но имеют большие пределы дозирования.
Рис. 2. Автоматический весовой дозатор заполнителей АВДИ-1200М:
1 - кожух, 2, 27 - тяги, 3 - крюки, 4, 17 - грузоприемные рычаги, 5 - подвески, 6, 29, 30 - передаточные рычаги, 7, 15, 21 - пневмоцилиндры, 8, 14 - воронки, 9, 11, 13 - электропневматические клапаны, 10, 12, 22 - конечные выключатели, 16 - рама, 18, 19 - секторные впускные затворы, 20 - весовой бункер, 23 -выпускной затвор, 24 - циферблатный указатель, 25 - демпфер (масляный успокоитель), 26 - площадка, 28 - регулировочный винт,
31 - стяжка
Кроме того, расширена номенклатура дозаторов. Помимо двухфракционных дозаторов заполнителей разработаны однофракционные дозаторы песка и щебня, а также объемно-весовой дозатор керамзитового гравия. Дозаторы ДБ имеют индексы: ДБП - для песка, ДБЩ -для щебня, ДБПК - для песка и керамзита, ДБЦ- для цемента, ДБЖ - для жидкостей.
Дозаторы ДБ имеют более высокую надежность и безопасную в эксплуатации аппаратуру управления, выполненную на полупроводниковых элементах.
Для бетоносмесительыых установок с бетоносмесителями вмес« тимостью 250 л по загрузке выпускается комплект дозаторов ВДВ-250 и для бетоносмесительных установок с бетоносмесителями вместимостью 500 и 750 л - комплект дозаторов ВДБ-500. Комплекты состоят из дозаторов цемента ДЦ-100 и ДЦ-200, дозаторов заполнителей ДЦ-500 и ДЦ-1200 и дозаторов жидкостей ДЖ-ЮО и ДЖ-200, а также аппаратуры для автоматического управления.
Рис. 3. Дозатор жидкости ДЖ-100:
1 - неравноплечий рычаг, 2 -рама, 3 - циферблатный указатель массы, 4 - выпускной затвор, 5 - грузоприемный ковш, 6 - диафрагменный пневмопривод
Дозаторы заполнителей ДЦ-500 и ДЦ-1200 предназначены для последовательного дозирования трех фракции заполнителей и выполнены в виде весового устройства, на которое опирается ковш скипового подъемника бе-тоносмесительной установки. Заполнители дозируются непосредственно в ковше скипового подъемника.
Дозатор жидкости ДЖ-100 (рис. 3) состоит из неравноплечего сдвоенного рычага, опирающегося посредством призм на раму. Один конец рычага связан тягой с пружинным циферблатным указателем массы, а к другому концу на двух призменных опорах подвешен грузоприемный ковш. Ковш снабжен впускным и выпускным затворами клапанного типа с диафрагменным пневмоприводом, и преобразователями контроля положения затворов.
Дозатор ДЖ-200 отличается от дозатора ДЖ-100 размерами грузоприемного ковша.
Дозатор цемента ДЦ-100 полностью унифицирован с дозатором жидкости и отличается только конструкцией впускного и выпускного затворов. Для цемента применены поворотные затворы дроссельного типа.
Дозатор цемента ДЦ-200 отличается от дозатора ДЦ-100 размерами грузоприемного ковша и соотношением плеч сдвоенного рычага.
Дозаторы непрерывного действия
Дозаторы непрерывного действия обеспечивают непрерывное автоматическое весовое или объемное дозирование материалов с погрешностью не выше предусмотренной для дозаторов цикличного действия.
Создано несколько типов дозаторов, предназначенных для автоматизированных бетоносмесительных установок и заводов непрерывного действия, которые рассчитаны на выдачу до 240 м3/ч бетонной смеси.
Автоматические весовые дозаторы. Дозаторы заполнителей. К ним относятся дозаторы СБ-26А, СБ-110, СБ-114.
Маятниковый дозатор СБ-26А (рис. 4, а) предназначен для непрерывного дозирования заполнителей бетонной смеси (песка, щебня и гравия) на бетоносмесительных установках производительностью до 30 м3/ч. Дозатором СБ-26А можно дозировать материал крупностью до 40 мм. Дозатор включает в себя следующие основные части: воронку-питатель, весовой конвейер с приводом и рычажную систему. К воронке крепятся подвески призменных опор, на которых подвешен конвейер.
Рис. 4. Дозатор заполнителей СБ-26А:
в -схема дозатора, б - дозатор в состоянии равновесия, в - дозатор в со* стоянии, при котором количество дозируемого материала меньше заданного; 1 - воронка-питатель, 2-подвески, 3 - призменные опоры, 4 - неподвижная заслонка, 5 - подвижная заслонка, 6 - грузы, 7 - винты, 8 - натяжной барабан, 9-лента, 10-приводной барабан, 11- звездочка, 12-цепная передача, 13-щека рамы конвейера, 14 - вариатор, 15 - рычаг
Весовой конвейер состоит из двух щек, натяжного и приводного 10 барабанов, промежуточной передачи, ленты шириной 650 мм и связующих деталей, образующих раму. Натяжение ленты осуществляется винтами.
Привод конвейера включает в себя вариатор с редукторной приставкой и электродвигателем и цепную передачу.
Рычажная система состоит из связи, рычага, призменной опоры, подвижной заслонки и перемещаемых грузов.
Материал из расходного бункера поступает через воронку-питатель на ленту весового конвейера. Высота слоя материала на ленте устанавливается подвижной и неподвижной заслонками.
Конвейер с материалом на ленте уравновешивается противовесами с грузами (рис. 4,6).
Вариатором устанавливается необходимая скорость движения ленты, а следовательно, и производительность дозатора.
Рис. 5. Дозатор заполнителей СБ-110:
1 - воронка-питатель, 2, 3, 5 - кронштейны, 4 - преобразователь усилия, 6 - борт, 7, 12 - подшипниковые опоры, 8 - щека рамы конвейера, 9 - лента конвейера, 10- шарнирные опоры, 11 - натяжной барабан, 13 - винт, 14 - привод конвейера
При отклонении массы материала, проходящего на ленте, от заданной конвейер выходит из уравновешенного состояния и рычаги, связанные с ним, открывают или закрывают заслонкой выходное отверстие загрузочной воронки, изменяя соответственно высоту слоя материала на ленте до тех пор, пока масса материала не станет равна заданной. Когда конвейер опускается (при увеличении массы материала), высота слоя уменьшается, а когда поднимается (при уменьшении массы материала), высота слоя увеличивается (рис. 4,в).
Производительность дозатора может изменяться от 8 до 40 т/ч в зависимости от скорости движения ленты.
Дозатор СБ-110 (рис. 5) предназначен для дозирования заполнителей максимальной крупностью до 70 мм на бетоносмеситель-ных установках производительностью до 60 м3/ч. На воронке 1 дозатора закреплены кронштейны 2 шарнирной опоры 10, на которой подвешен конвейер. Второй опорой конвейера служит преобразователь усилия 4. Ширина ленты конвейера 800 мм.
При изменении нагрузки на весовой конвейер деформируется динамометрическое кольцо, и связанный с ним плунжер преобразователя перемещается. Напряжение, снимаемое с преобразователя, поступает в систему автоматического регулирования, вырабатывается сигнал, пропорциональный нагрузке на ленте, и скорость движения ленты изменяется. Электрическая схема дозатора обеспечивает автоматическое регулирование величины, пропорциональной произведению скорости движения ленты конвейера на массу материала на лейте, т. е. производительности дозатора.
Кроме автоматического режима работы, схема предусматривает дистанционную установку производительности с помощью кнопок, а также возможность установки автоматического потенциометра для записи производительности.
Производительность дозатора может изменяться от 5 до 50 т/ч.
Дозаторы СБ-114 и СБ-115 предназначены для дозирования заполнителей с максимальной крупностью до 70 мм в бетоносмеси-тельных установках непрерывного действия производительностью соответственно 120 и 240 м3/ч. Производительность дозатора СБ-114 от 30 до 100 т/ч, дозатора СБ-115--от 60 до 200 т/ч. По конструктивной схеме и принципу действия они аналогичны дозатору СБ-110, но отличаются большей шириной ленты - 1200 мм.
Дозаторы цемента. К ним относятся дозаторы СБ-39А, СБ-71А и СБ-90.
Рис. 6. Дозатор цемента СБ-39А: ? -барабанный питатель, 2 -заслонка, 3 - рычаг, 4 - натяжное устройство, ъ- кожух, 6 - лента конвейера, 7 -щека рамы конвейера, 8 - призма, S~ приводной барабан, 10 - стойка, 11 - привод конвейера, 12 - привод барабаннога питателя
Дозатор СБ-39А (рис. 6) предназначен для непрерывного дозирования цемента на бетоносмесительных установках. Дозатор состоит из барабанного питателя и ленточного конвейера с индивидуальными приводами. Ширина ленты конвейера 650 мм. Барабанный питатель предназначен для равномерной подачи цемента из бункера на конвейер; одновременно он служит шлюзовым затвором.
Подвижная заслонка устанавливает определенную высоту слоя цемента на ленте конвейера. Рычаги с противовесами и контргруз создают уравновешенную систему при определенной массе цемента, находящегося на ленте конвейера.
При изменении заданной массы на ленте конвейера рычаги с установленной на них заслонкой увеличивают или уменьшают размер проходной щели, отчего изменяется высота слоя цемента на ленте.
Два микропереключателя, укрепленные на стойке, предназначены для ограничения отклонения конвейера от горизонтали на угол более ±4°. При превышении этого угла конвейер останавливается.
Производительность дозатора составляет от 3,5 до 15 т/ч. Производительность конвейера колеблется за счет изменения скорости Су. движения ленты конвейера, а производительность барабанного питателя - за счет изменения частоты вращения барабана. Дозатор цемента СБ-71А производительностью от 5 до 20 т/ч имеет более совершенную конструкцию, чем дозатор СБ-39А, и здиной принцип дозирования материала.
Принципиальная схема дозатора построена таким образом, что обеспечивает автоматическое регулирование производительности^ ЭД\как у дозатора СБ-110. Погрешность при дозировании цемента составляет не более ±2%.
Дозатор СБ-90 производительностью от 25 до 100 т/ч имеет две замкнутые независимые системы регулирования: массы на ленте конвейера и скорости движения ленты. Так как эти системы независимы и масса материала, находящегося на ленте, при любой скорости ее движения поддерживается неизменной, то, изменяя скорость движения ленты, можно установить требуемое значение производительности путем изменения установки задатчика системы регулирования скорости.
Погрешность при дозировании цемента составляет не более ±2%.
Объемные дозаторы. Объемные дозаторы обеспечивают постоянный объем сыпучего материала на одинаковых по длине участках конвейера при постоянных площади поперечного сечения и скорости движения потока материала. Погрешность при дозировании заполнителей составляет не более ±2,5%, цемента ±2%.
Чтобы на погрешность дозирования не влияли изменения влажности, плотности, гранулометрического состава материала, объемные дозаторы оснащены специальной системой регулирования.
На бетоносмесительных установках производительностью 5 м3/ч применяют ленточные объемные дозаторы непрерывного действия Для заполнителей и винтовые для цемента.
Для дозирования воды на указанных установках применяют бак, в котором поддерживается постоянный уровень воды. Из бака вода поступает через дозировочный вентиль с тарированным проходным сечением в бетоносмеситель. Изменяя величину проходного сечения дозировочного вентиля, регулируют расход воды в соответствии с заданным составом бетонной смеси. Погрешность дозирования воды не более ±2%.
Для дозирования воды на бетоносмесительных установках непрерывного действия производительностью 30 и 60 м3/ч предназначены насосы-дозаторы СБ-32 и СБ-34 с дистанционным управлением производительностью соответственно 6 и 12 м3/ч. Насосы-дозаторы обеспечивают дозирование с погрешностью не более ±2%.
К атегория: - Приготовление бетонной смеси
Приготовление бетонной смеси сводится в основном к дозированию и перемешиванию составляющих материалов. На современных бетонных заводах дозирование составляющих производят по массе с помощью дозаторов автоматического или полуавтоматического действия.
Бетонные смеси заданных составов получают при точном дозировании (отмеривании) компонентов (цемент, заполнители, вода и добавки) перед поступлением в бетоносмеситель. Погрешность дозирования составляющих материалов бетонной смеси допускается для цемента, воды и добавок ±2%, для заполнителей ±2,5% по массе (СНиП ИМ5-76).
Цикличное или непрерывное дозирование осуществляют с помощью дозаторов для заполнителей, цемента, воды и добавок.
Дозаторы цикличного дейст в и я отмеривают загруженную в мерник дозу материала и после разгрузки повторяют цикл.
Дозаторы непрерывного действия выдают равномерным потоком материал, отмериваемый непрерывно.
По принципу действия дозаторы делятся на объемные, весовые и объемно-весовые (смешанные).
Объемные дозаторы просты по конструкции, однако обеспечить на них необходимую точность дозирования сыпучих составляющих бетонной смеси трудно. Объясняется это влиянием физико-механических свойств сыпучих материалов (влажность, крупность, объемная масса), а также способом заполнения мерника (интенсивность и высота истечения, степень уплотнения). Погрешность дозирования повышается с увеличением крупности материалов, интенсивности и высоты его истечения. Объемные дозаторы жидкости равноценны по точности дозирования весовым дозаторам, поэтому их широко используют при приготовлении бетонной смеси.
Объемное дозирование сыпучих составляющих применяется на отдельно стоящих бетоносмесителях и бетоносмесительных установках непрерывного действия малой производительности.
Весовые дозаторы сыпучих составляющих бетонной смеси дают более высокую точность дозирования. Поэтому весовое дозирование сыпучих компонентов применяют повсеместно на бетоносмесительных установках средней и большой производительности.
Объемно-весовые дозаторы предназначены для дозирования компонентов бетона на легких заполнителях - керамзитобетона. По объему дозируют керамзит, поскольку его доза по массе не является характерной величиной из-за колебания в широких пределах величины объемной массы.
Суммарная заданная масса керамзита и песка обеспечивается добавлением необходимого количества песка по массе.
По способу управления дозаторы бывают с ручным, дистанционным и автоматическим управлением.
При ручном управлении цикличных дозаторов открывают и закрывают впускные и выпускные затворы вручную. При управлении дозаторами непрерывного действия вручную изменяют производительность, регулируя высоту слоя материала или скорость его передвижения.
При дистанционном управлении загрузку, дозирование и выгрузку материалов производят с пульта управления. Дозировщик, наблюдая за стрелками циферблатных указателей, нажимает соответствующие кнопки (ключи, тумблеры) управления исполнительными механизмами загрузки и выгрузки мерника дозатора.
В дозаторах непрерывного действия дистанционное регулирование их производительности осуществляют с пульта.
При автоматическом управлении загрузка, дозирование и выгрузка материалов на цикличных дозаторах и изменение производительности дозаторов непрерывного действия происходит автоматически.
В дозаторах цикличного действия ручное и дистанционное управление применяют как на объемных, так и на весовых дозаторах, автоматическое - только на весовых. В дозаторах непрерывного действия ручное управление используют только при объемном дозировании, дистанционное - при объемном и весовом, автоматическое- при весовом.
Похожая информация:
- III. Подбор заданной подвижности смеси, определение фактического расхода материала
- Аналитические суждения (А.с.) - суждения, истинность которых устанавливается без обращения к действительности посредством логико-семантического анализа их компонентов;
Глава 23. Машины и оборудование для приготовления бетонных смесей и строительных растворов
23.1. Дозаторы
Бетон представляет собой искусственный каменный материал, получаемый из смеси вяжущих веществ, воды и заполнителей после ее формования и затвердевания. Строительные растворы не имеют в своем составе крупных заполнителей. До формования эти тщательно смешанные компоненты называют соответственно бетонной смесью и строительным раствором.
Приготовление бетонных смесей и строительных растворов состоит из дозирования компонентов и их перемешивания. Для дозирования применяют дозаторы, а для перемешивания - смесительные машины или смесители.
Дозаторы бывают объемными и весовыми. Первыми дозаторами материалы дозируют по объему, а вторыми - по массе. Объемные дозаторы более просты, но менее точны из-за непостоянства плотности и влажности дозируемых сыпучих материалов и условий заполнения мерных емкостей. Их применяют обычно для дозирования воды. Для дозирования сыпучих материалов их используют только в условиях строительных площадок для смесителей с объемом готового замеса до 250 л.
По режиму работы различают дозаторы цикличные (порционные) и непрерывного действия. В порционных дозаторах материал дозируется в мерном или весовом бункере, а в дозаторах непрерывного действия материал подают в смесители непрерывным потоком с заданной производительностью. Управляют дозаторами автоматически или полуавтоматически с пульта управления.
Весовой дозатор цикличного действия применяют для порционного автоматического взвешивания цемента, заполнителей, химических добавок и воды, а также выдачи отвешенных порций в смесители (рис. 23.1). Компоненты дозируют поочередно, загружая весовой бункер 8 сначала материалом с более крупными размерами кусков, а затем - более мелкий, поверх первого. Сигнал на начало дозирования одного компонента поступает с пульта управления 1 к электропневматическому клапану 2, после срабатывания которого сжатый воздух от компрессорной установки по
ступает в пневмоцилиндр 3. Последний открывает впускной затвор 9 одного из бункеров 10 с дозируемым компонентом, который через воронку загружается в весовой бункер 8. Последний системой тяг и рычагов связан с весоизмерительным устройством 6 с циферблатным указателем. По достижении в весовом бункере требуемой дозы сигнал об окончании загрузки, сформированный задатчиком массы циферблатного указателя, поступает к пульту управления, который отключает клапан 2, а управляемый этим клапаном пневмоцилиндр 3 закрывает затвор, прекращая этим подачу материала в весовой бункер.
После перенастройки задатчи- ка массы циферблатного указателя так же дозируют второй компонент. Сигнал на разгрузку весового бункера поступает с пульта управления на электропневматический клапан 4, который открывает доступ сжатого воздуха в пневмоцилиндр 5. Последний открывает разгрузочный затвор 7, и отмеренные компоненты разгружаются в смеситель 6.
Дозаторы рассмотренного типа различаются пределом взвешивания, зависящим от вместимости весового бункера и других связанных с ним параметров. В качестве питателей при дозировании песка, щебня и т.п. применяют ленточные питатели и затворы различных конструкций. При дозировании цемента используют аэрожелоба, шнековые и барабанные питатели. При дозировании жидкостей применяют затворы, обеспечивающие необходимую герметичность.
Дозаторы непрерывного действия для сыпучих материалов представляют собой какой-либо питатель или сочетание питателей, в которых автоматически с требуемой точностью поддерживается заданная производительность. Независимо от конструктивных особенностей дозаторы непрерывного действия включают в себя питатель, измерительное устройство производительности и САР.
Рис. 23.1. Функциональная схема весового дозатора цикличного действия
На рис. 23.2 приведена схема дозатора цемента. Дозируемый материал подается на ленту ленточного питателя 2 из загрузочного бункера с помощью лопастных питателей 1, в приводе которых установлен вариатор 16. Также вариатором 14 приводится в движение ленточный питатель. Производительность дозатора регулируют путем поддержания постоянного значения массы материала
Рис. 23.2. Схема дозатора непрерывного действия для цемента
на ленте питателя 2 и изменения скорости движения ленты. Для стабилизации массы дозируемого материала ленточный питатель подвешен к раме дозатора шарнирно на оси приводного барабана и с помощью тяги - к коромыслу 3, уравновешенному грузом 6. При отклонении массы материала на ленте питателя от значения, соответствующего заданной производительности дозатора, коромысло отклоняется от своего равновесного положения, воздействуя на индуктивный преобразователь 5, с сердечником которого оно связано, в результате чего на вход бесконтактного электронного регулятора <2 подается напряжение, отличное от нуля. Этот сигнал, пройдя тиристорный усилитель 9, включает двигатель 17 исполнительного механизма вариатора 16, передаточное отношение которого и, следовательно, частота вращения лопастных питателей будут изменяться до тех пор, пока масса материала на ленте питателя не достигнет заданного значения. Для устранения колебаний коромысла служит демпфер 4.
Для изменения скорости движения ленты служит автоматическая цепь из синхронного генератора 10, задатчика 11, регулятора 12, тиристорного усилителя 13 и исполнительного двигателя 15. Генератор вырабатывает сигнал переменного тока с частотой, пропорциональной частоте выходного вала вариатора. Выпрямленное напряжение сравнивается с напряжением задатчика, соответствующим установленной производительности. Разность этих напряжений подается на вход регулятора, который через тиристорный усилитель включает исполнительный двигатель, изменяющий передаточное отношение вариатора до достижения нулевого сигна
ла на входе регулятора. Общее количество подаваемого в смеситель материала регистрируется счетчиком 7, кинематически связанным с головным барабаном ленточного питателя.
Универсальные дозаторы (рис. 23.3) применяют для дозирования заполнителей. Дозируемый материал поступает на ленточный питатель 5 из бункераJчерез затвор 4. Нагрузка от шарнирно подвешенного питателя воспринимается гру- зоприемным устройством 6 и фиксируется встроенным в него силоизмерительным датчиком, сигнал от которого поступает в умножитель 7. Второй, скоростной сигнал поступает на умножитель от тахогенератора 2 через преобразователь 8. Результат преобразования сигналов в умножителе поступает в блок задания и сравнения 13, в котором формируется сигнал, воздействующий на регулятор 14, управляющий приводом 15 вариатора 1 в кинематической цепи привода ленточного питателя. При работе в цикличном режиме сигнал с умножителя поступает в интегрирующий блок 12 и далее в блок задатчика дозы 11. По достижении заданного значения поданной массы материала регулятор 10 отключает двигатель 9 привода питателя.
Для дозирования жидкостей в установках небольшой производительности применяют компактные дозаторы турбинного типа на базе расходомеров воды, которые могут работать как в цикличном, так и в непрерывном режимах.
23.2. Смесители
В зависимости от вида приготовляемой смеси смесители подразделяют на растворосмесители - для приготовления штукатурных, кладочных, отделочных и других растворов и бетоносмесители - для приготовления бетонных смесей: обычных, сухих, ке- рамзитобетонных, ячеистых, особо тяжелых и др.
Смесители могут быть стационарными для работы в составе бето- носмесительных установок, заводов сборных железобетонных изделий (ЖБИ) и комбинатов крупнопанельного домостроения, перебазируемыми для объектов с небольшими объемами работ и мобильными (авторастворосмесители, автобетоносмесители). По режиму работы смесители могут быть цикличными и непрерывного действия.
дозатора для заполнителей
В цикличных смесителях исходные компоненты смешиваются отдельными порциями. Их главным параметром является вместимость смесительного барабана (по объему исходных компонентов). Отечественная промышленность выпускает бетоносмесители вместимостью 100...4500 л и растворосмесители вместимостью 40... 1500 л.
В смесителях непрерывного действия исходные компоненты поступают непрерывно, также непрерывно выдается готовая смесь. Для приготовления смесей с различной рецептурой и частой сменой рецептов более приспособлены цикличные смесители. Их применяют на растворобетонных установках, заводах ЖБИ и в домостроительных комбинатах. Смесители непрерывного действия применяют в дорожном и энергетическом строительстве с ограниченным числом рецептов смеси (не более трех).
По принципу смешивания компонентов смесители подразделяют на гравитационные, принудительные и гравитационно-при- нудительные. Первые два типа могут быть как цикличного, так и непрерывного действия.
Наибольшее распространение в строительстве получили как гравитационные бетоносмесители цикличного действия, так и принудительные. В гравитационных смесителях рабочим органом является смесительный барабан с наклонной или горизонтальной осью вращения.
Рис. 23.4. Гравитационный бетоносмеситель цикличного действия (а) и кинематическая схема его привода (б)
Гравитационный бетоносмеситель с наклонной осью вращения (рис. 23.4, а ) состоит из установленного на опорных стойках 4 смесительного барабана 1 с лопастями на его внутренней поверхности, приводимого во вращение электродвигателем 2 через систему зубчатых передач с конечной кинематической парой шестерня 5 -зубчатый венец 6 (рис. 23.4, б), охватывающий барабан. Для загрузки барабан устанавливают пневмоцилиндром 3 в слегка наклонное положение горловиной вверх. В таком же положении он находится во время смешивания компонентов. Для разгрузки барабана его прокидывают тем же пневмоцилиндром.
Исходные компоненты, загружаемые в смесительный барабан скиповым подъемником, смешиваются в барабане при его вращении лопастями, которые поднимают смесь на некоторую высоту, откуда она падает вниз, подхватывается другими лопастями и т.д. После перемешивания в течение 60...90 с готовую смесь выгружают из барабана, для чего его опрокидывают без остановки вращения. Продолжительность полного рабочего цикла, включающего загрузку исходных компонентов, их перемешивание и выгрузку готовой смеси, составляет 90... 150 с. Гравитационные смесители отличаются простотой устройства и обслуживания, способностью приготавливать смесь с крупными (до 120... 150 мм) заполнителями.
Смесители принудительного действия с вращающимися лопастными валами применяют для приготовления бетонных смесей и растворов практически любой подвижности и жесткости с крупностью заполнителя не более 70 мм. Различают смесители с вертикальными и горизонтальными лопастными валами. В настоящее время широкое распространение получили роторные смесители с вертикальными валами, работающие с повышенными скоростями движения рабочих органов. Эти машины особенно рекомендуется применять для приготовления жестких смесей.
В роторный смеситель (рис. 23.5) сухие компоненты подают через загрузочный патрубок 3, а воду - по кольцевой перфорированной трубе 4. Смесь перемешивается лопастями 12, установленными на державках 13 кронштейнов 2, в кольцевом пространстве, ограниченном внешней обечайкой 1 смесительной чаши и внутренним стаканом 10, футерованными сменными износостойкими плитами 11. Несколько таких кронштейнов закреплены на траверсе 9, вращение которой передается от электродвигателя 6 через редуктор 5. Разгружают готовую смесь через секторный затвор 8, управляемый пневмоцилиндром 7.
Цикличные смесители с горизонтальным лопастным валом итурбулентные смесители применяют для приготовления строительных растворов. В смесителях первого типа (рис. 23.6) смесь перемешивается двумя винтовыми лопастями 3, установленными на валу 4, приводимом в движение от электродвигателя 2 через ременную передачу 1 и редуктор 5. Разгружают готовую смесь через затвор 6, управляемый пневмоцилиндром 7.
В турбулентный растворосмеситель (рис. 23.7) компоненты загружают через горловину в верхней части корпуса 1. При вращении лопастного ротора, приводимого в движение электродвига-
телем 2, перемешиваемые материалы совершают многократные перемещения в конической периферии корпуса, поднимаясь вверх по ней и оседая в центральной части. Разгружают готовый раствор через люк 3 при открытом затворе 4.
Рис. 23.6. Растворосмеситель с винтовыми лопастями
Производительность смесителей цикличного действия
П ■■ Kz А-ц 1Сц ^
где П - производительность смесителей цикличного действия, м 3 /ч;V - вместимость смесителя по загрузке, м 3 ; z - число замесов в час;kg- коэффициент выхода смеси (£ в = 0,75 ...0,85); к„ - коэффициент использования смесителя во времени.
Смесителями непрерывного действия комплектуют бетоно- и ра- створосмесительные установки производительностью до 30 м 3 /ч.
В горизонтальном двухвальном смесителе (рис. 23.8) компоненты смеси непрерывным потоком подают в корыто 8, в котором вращаются навстречу друг другу валы 6 с закрепленными на них лопастями 7, установленными под углом 40...45° к оси вала для перемещения смеси в процессе ее перемешивания к разгрузочному затвору 5. Валы приводятся во вращение электродвигателем 1 через ременную передачу 2, редуктор 3 и зубчатую пару 4. Техническая производительность смесителей непрерывного действия определяется объемом смеси, перемещаемым в единицу времени в осевом направлении, и зависит от размера лопастей, угла их установки и частоты их вращения.
1 2 3 4 _
\ \ v v **
Рис. 23.7. Турбулентный раство- росмеситель
AhTv
^ Г 1 „/ф... ..ж.. ж
Рис. 23.8. Горизонтальный двухвальный смеситель непрерывного действия (а) и кинематическая схема его привода (б)
Процесс производства бетонов и растворов представляет собой ряд последовательных механизированных и в значительной мере автоматизированных операций, включающих погрузочно- разгрузочные работы при приеме и хранении сырьевых материалов на складах, их рыхление, подогрев в зимнее время, транспортирование компонентов смесей в расходные бункера смесительного узла, дозирование, перемешивание и выгрузку готовой смеси, аспирацию, обеспыливание линий движения материалов и вентиляцию производственных помещений.
Перечисленные работы составляют технологическое содержание работы бетоно- и растворосмесительных заводов и установок с законченным, расчлененным и комбинированным технологическими циклами. Продукцией предприятий с законченным циклом является готовая смесь, с расчлененным циклом - сухая смесь, на основе которой приготавливают бетонную смесь или строительный раствор в автобетоносмесителях в пути их следования на строительную площадку или в смесительных установках, расположенных в местах использования смесей; с комбинированным циклом - готовая и сухая смеси. Расчлененная технология производства целесообразна при большой удаленности строительного объекта от смесительного предприятия, так как при транспортировании готовой смеси в этом случае может ухудшиться ее качество.
В зависимости от назначения, мощностей и особенностей объек- тов-потребителей смесей различают стационарные постоянно действующие заводы, выпускающие товарные смеси, приобъектные установки, создаваемые на срок строительства объекта, и передвижные смесительные установки. Их классифицируют по режиму процесса приготовления смесей (периодического и непрерывного действия) и по технологической схеме компоновки оборудования(i высотные и двухступенчатые). При высотной схеме исходные компоненты поднимают на полную высоту установки, после чего они по технологической цепочке движутся вниз только под действием силы тяжести. При двухступенчатой схеме сырьевые материалы поднимают сначала в расходные бункера, а затем, после дозирования, - в смеситель. Высотные схемы более компактны и лучше приспособлены для автоматизации производства, но они несколько дороже по капитальным затратам.
Заводы и установки, приготовляющие бетонную смесь с заполнителем крупнее 70 мм при водоцементном отношении В/Ц = = 0,45... 0,6 комплектуют гравитационными бетоносмесителями. Для приготовления жестких бетонных смесей используют роторные смесители. На приобъектных установках применяют небольшие смесители с барабанами вместимостью до 250 л.
Контрольные вопросы
Из каких компонентов приготавливают бетонные смеси и строительные растворы? Какие типы машин и оборудования используют для этого?
Приведите классификацию дозаторов. Чем они различаются между собой по функциональным и конструктивным признакам? Для дозирования каких компонентов и в каких условиях их применяют?
Изобразите и объясните функциональную схему весовых дозаторов цикличного действия. Какие устройства применяют в этих дозаторах в качестве питателей?
Из каких составных частей состоит дозатор непрерывного действия? Объясните схемы устройства и принцип работы дозатора цемента и универсального дозатора для заполнителей.
Приведите классификацию смесителей и назовите предпочтительные объекты их применения.
Назовите основные типы смесителей цикличного действия, опишите их устройство и принцип действия. Как определяют их производительность?
Назовите основные типы и объекты применения смесителей непрерывного действия. Как устроен и как работает горизонтальный двух- вальный смеситель?
Перечислите работы, сопутствующие приготовлению бетонных и растворных смесей. Назовите основные типы бетоно- и растворосмеси- тельных заводов и установок и виды их продукции. Какая технологическая схема используется при большой удаленности строительного объекта от смесительного предприятия?
Назовите виды смесительных предприятий и приведите их классификацию. Каковы особенности высотной и двухступенчатой технологических схем? Какими бетоносмесителями комплектуют бетонные заводы и установки?
→ Бетонная смесь
Классификация дозаторов бетона
Количество материалов, входящих в состав бетонной смеси или строительного раствора, должно соответствовать заданному рецепту. Согласно СНиП III-15-76 погрешность в дозировании (отмеривании) компонентов перед поступлением их в смесители не должна превышать следующих значений по массе:
цемент и порошковые добавки заполнители вода и жидкие добавки...
Заданные дозы материалов отмеривают дозаторами.
По характеру работы дозаторы делятся на цикличные и непрерывного действия.
Цикличные дозаторы отмеривают заданную массу или объем порции материала, загружаемого в мерный бункер, и после разгрузки повторяют цикл.
Дозаторы непрерывного действия выдают непрерывным потоком материал с заданным значением производительности.
По методу дозирования материалов дозаторы разделяют на объемные, весовые и объемно-весовые.
Объемные дозаторы сыпучих материалов наиболее просты по конструкции, но уступают весовым по точности дозирования. Объясняется это влиянием изменения состояния материала (влажности, крупности фракций, плотности), а также влиянием способа загрузки материалов в мерную емкость (интенсивности загрузки, высоты падения и степени уплотнения). Точность дозирования снижается с увеличением крупности материалов, интенсивности загрузки и высоты их падения.
Объемные дозаторы жидкости в отличие от объемных дозаторов сыпучих материалов обеспечивают более точную дозировку, так как плотность жидкостей при постоянной температуре изменяется незначительно.
Объемные дозаторы сыпучих материалов применяются на отдельно стоящих смесителях и смесительных установках небольшой производительности, а объемные дозаторы жидкостей применяют более широко.
Весовые дозаторы отличаются сложной конструкцией, стоимость их выше, но они обеспечивают более высокую точность дозирования. Весовое дозирование сыпучих и жидких материалов широко применяют на всех современных установках различной производительности.
Объемно-весовые дозаторы предназначены для дозирования одного компонента по объему с соблюдением суммарной массы двух компонентов. Применяют их на установках по приготовлению бетонной смеси с пористыми заполнителями (керамзитом). В этом случае керамзит дозируют по объему, но с обязательным обеспечением заданной массы двух заполнителей, например керамзита и песка вместе взятых. Дозируют эти материалы в такой последовательности: сначала отмеривают заданный объем керамзита, взвешивают его, дополняя песок до заданной суммарной дозы песка и керамзита.
По способу управления дозаторы подразделяются на три группы: с ручным, полуавтоматическим дистанционным и автоматическим управлением.
При ручном управлении цикличных дозаторов открывают и закрывают впускные и выпускные затворы вручную. В случае управления дозаторами непрерывного действия вручную производительность изменяют, регулируя высоту слоя материала или скорость его движения.
При полуавтоматическом дистанционном управлении цикличными дозаторами загрузку, дозирование и выгрузку материалов производят с пульта управления. Оператор, наблюдая за стрелками циферблатных указателей, управляет исполнительными механизмами загрузки и выгрузки мерника дозатора с помощью соответствующих кнопок, ключей, тумблеров. В дозаторах непрерывного действия дистанционное регулирование их производительности осуществляют с пульта.
При а в т ом этическом управлении загрузка, дозирование и выгрузка материалов на цикличных дозаторах и изменение производительности дозаторов непрерывного действия происходят без участия оператора по системе автоматического регулирования (САР).