Бетононасосы
Бетононасосы обеспечивают перемещение бетона по трубам на сравнительно небольшое расстояние в пределах строительной площадки или завода.
Применяются поршневые (с механическим и гидравлическим приводами) и пневматические бетононасосы.
Принцип действия поршневого бетононасоса с механическим приводом (рис. 167) заключается в следующем.
Поступающую в приемный бункер 6 бетонную смесь непрерывно перемешивают лопастями 5, чтобы сохранить ее однородность и предупредить расслоение. Из бункера смесь побудителем 7, выполненным в виде лопастей смесителя, подается через всасывающий клапан 8 в цилиндр 11 насоса. Поршень 12 насоса совершает возвратно-поступательное движение при помощи кривошипно-шатунного механизма, коленчатый вал 2 которого приводится во вращение от основного электродвигателя 13 бетононасоса.
Движение поршня строго согласовано с положением всасывающего 8 и нагнетательного 9 клапанов: при всасывающем движении поршня (положение 1, рис. 167, а) клапан 8 открывается, а клапан 9 закрывается; при нагнетательном движении поршня (положение
II, рис. 167, а) клапан 8 закрывается, а клапан 9 открывается. Перемещения поршня и клапанов синхронизируются кулисным механизмом 1, получающим качательное движение от профильных кулаков на коленчатом валу, и двух тяг 3 и 4, связывающих каждую из кулис с клапанами. Во время всасывающего движения поршня бетонная смесь поступает в полость цилиндра, а во время нагнетательного - выталкивается в трубопровод 10.
Побудитель 7 приводится во вращение от коленчатого вала насоса через цепную передачу 14, а смеситель, как правило, имеет собственный двигатель 15 (рис. 167, б).
Для подачи бетона к месту назначения каждый бетононасос комплектуется бетоноводом и вспомогательным оборудованием. В комплект бетоновода входят различной длины прямые и изогнутые звенья труб одинаковою диаметра .Звенья соединяют между собой с помощью быстродействующих рычажных замков, которые обеспечивают натяжение стыков, зажимая их перекидными рычагами. Соединения герметизируют установкой на стыках звеньев бетоновода резиновых прокладок.
При эксплуатации бетононасосов обеспечпиаются хорошие технико-экономические показатели только в том случае, если по бетоноводу перекачивается бетонная смесь определенного состава, а за бетононасосом установлен тщательный уход и соблюдается режим его работы.
Перед пуском бетононасоса и работу надо убедиться в том, что при закрытии клапанов остающаяся щель соответствует размеру максимальной крупности заполнителя в бетонной смеси. В случае нарушения этого условия регулируют положение клапанов изменением длины тяг и перестановкой пальца на рычаге клапана. Затем проверяют исправность отдельных частей бетононасоса (уплотнений, системы промывки поршня водой, резинового наконечника поршня и т. п.) и включают бетононасос в работу.
Перед загрузкой приемного бункера бетоном в бетононасос нужно подать для смазки бетоновода жирный цементный раствор, без которого образуются пробки и закупоривается бетоновод.
Оставлять бетонную смесь в бстоповоде без какого-либо движения можно не более 30 - 40 мин, а при более длительном сроке следует через каждые 5 мин пускать бетононасос на 2 - 3 оборота, чтобы предупредить закупорку бетоновода.
После окончания работы и остановки бетононасоса надо удалить из бетоновода заполняющую его бетонную смесь. Очищают бетоновод с помощью пыжей из мешковины или специальных банников, которые закладывают в начале бетоновода и проталкивают вместе с бетоном давлением воды или воздуха. Для очистки бетоновода водой наиболее целесообразно применять специальный водяной насос, обеспечивающий давление 10 - 20 кгс/см2 (дан/см2).
Бетононасосы выпускаются производительностью от 5 до 40 м3/ч. Они обеспечивают перемещение бетонной смеси на расстояние до 350 м по горизонтали или 40 м по вертикали.
Располагая линию бетоновода, следует учитывать, что в прямых горизонтальных и вертикальных трубах и коленах при движении по ним бетонной смеси создаются различные по величине сопротивления. Поэтому, рассчитывая бетоновод, все сопротивления приводят к одному виду - к сопротивлению, возникающему в горизонтальном бетоноводе. При этом пользуются такими опытными коэффициентами эквивалентности: для 1 м вертикального бетоновода kB = 8; колена под углом 90° k1= 12; колена под углом 45° k2= 7 и колена под углом 22°30' k3 = 4.
Возможность транспортирования бетонной смеси обеспечивается, если приведенная длина бетоновода меньше или равна дальности подачи бетона по горизонтали, которая указывается в характеристике бетононасоса.
К недостаткам рассмотренной конструкции поршневого бетононасоса относятся: сравнительная сложность устройства и большое количество движущихся частей, что затрудняет эксплуатацию и приводит к частым поломкам деталей бетононасоса; невозможность регулировать количество подаваемой бетонной смеси в работе бетононасоса; сложность очистки бетоновода после окончания работы и др.
Производительность поршневого бетононасоса при непрерывной работе
П = 60FSnkнап м3/ч, (295)
где F - площадь сечения поршня, м2; S - длина его хода, м;
п - число оборотов коленчатого вала в минуту;
kнап - коэффициент объемного наполнения, равный 0,6 - 0,8.
В поршневых бетононасосах с гидравлическим приводом (рис. 168) частично устранены недостатки бетононасосов с механическим приводом, связанные с большим числом движущихся деталей. В изображенном на рис. 168 бетононасосе под расходным бункером 1 установлены два рабочих цилиндра 3 и 7, снабженные двумя шиберными затворами - всасывающим 2 и нагнетательным 8. Рабочие цилиндры поочередно засасывают бетонную смесь из приемного бункера и через тройник 9 нагнетают ее в бетоновод. В зависимости от положения шиберных затворов 2 и 8 бетонная смесь засасывается поршнем 5 в один из рабочих цилиндров, а из другого в это время нагнетается в бетоновод. После окончания цикла из первого цилиндра бетонная смесь нагнетается в бетоновод, а во второй - засасывается из приемного бункера.
Поршни и шиберные затворы приводится в движение гидроцилиндрами, работающими от гидронасоса и управляемыми специальным гидрораспределителем.
После каждого цикла работы цилиндры промываются водой, поступающей из бачка 4. Вода удаляет мелкие частицы бетонной смеси, осевшие на стенках. Из цилиндров вода поступает в отстойник 6, из которого осевшие частицы бетонной смеси периодически удаляются.
Перспективными для трапсиортпроиаиин бетонов по трубам являются пневматические бетононасосы (рис. 169).
Установка для пневмотранеиортиропнннн бетона представляет собод нагнетатель (резервуар) 5, загружаемый бетоном через воронку 3. После загрузки закрывается конусный затвор 4 и в резервуар по трубопроводу 1 подастся сжатый воздух давлением 5 - 6 кгс/см2 (дан/см2). Под действием сжатого воздуха бетонная смесь поступает В бетоновод 7 и перемещается к месту выгрузки. Для побуждения выхода бетона в бетоновод и предотвращения образования пробок в резервуаре установлен направляющий конус 2 с соплами 6, через которые подается воздух, действующий на бетонную смесь в месте ее выхода из резервуара. В конце бетоновода устанавливают разгрузочный бункер-успокоитель, обеспечивающий спокойный выход бетона из бетоновода и отделение от него воздуха, насыщающего бетой в процессе перемещения.
Пневматическая установка подает бетон порциями, и в любой момент можно прекратить ее работу при несложной очистке бетоновода. Недостатком этой установки является большой расход электроэнергии.
Производительность пневматического бетононасоса П = 3600VH / 1000TЦ (296)
где VH - полезная емкость нагнетателя, л;
TЦ - продолжительность цикла подачи бетона, сек, определяемая по формуле
TЦ = (L / vср) + t сек. (297)
Здесь L - длина бетоновода, м;
t - время на загрузку и разгрузку смеси, сек; vср - средняя скорость движения бетонной смеси по бетоно-воду, м/сек. Эту скорость определяют с помощью экспериментальных коэффициентов по формуле
vcp = 2,5kskvkpkLkD м/сек, (298)
