ГлавнаяНа фиг. 224, а показан неопрокидной барабан с горизонтальной осью, разгрузка которого осуществляется изменением наклона разгрузочного лотка, находящегося в отверстии торцовой стенки барабана со стороны выхода материала. При установке лотка в положение, показанное пунктиром, смесь выпускается из барабана.
На фиг, 224, б показан барабан неопрокидного типа, разгрузка которого осуществляется обратным его вращением. Лопасти барабана устанавливаются таким образом, что при вращении в одну сторону происходит перемешивание материала, а при обратном вращении — его выгрузка.
Барабаны опрокидного типа характеризуются быстротой выгрузки и хорошим опоражниванием, однако они отличаются сложностью конструкции, вследствие чего применяются для емкостей, не превышающих 500 л. Кроме того, из-за грушевидной формы барабана скорости движения материала в верхней и нижней его частях различны, отчего подучается некоторая неравномерность перемешивания.
Барабаны наклоняющегося типа в отношении выгрузки имеют те же достоинства, что и опрокидные, причем их конструкция допускает устройство их любой емкости (в России емкость их достигает 4500 л). Конструкция лопастей барабана позволяет перемешивать смесь с частицами любой крупности и твердости при небольшом их износе. То обстоятельство, что для наклона при разгрузке барабана требуются значительные усилия, не имеет существенного значения, так как наклон барабана осуществляется пневматическим или гидравлическим механизмом.
Барабаны неопрокидного типа с разгрузкой изменением наклона разгрузочного лотка являются одним из наиболее совершенных типов и применяются как в строительных, так и в дорожных бетономешалках. Процесс разгрузки этих барабанов осуществляется легко и в случае надобности может производиться не целиком, а частями.
Разгрузка барабанов с обратным вращением протекает замедленно, кроме того, их передаточный механизм, а также конструкция лопастей усложнены. Вследствие этого такие барабаны широкого распространения не получили и применяются в нашей стране только для оборудования автобетономешалок, причем барабаны автобетономешалок отличаются от приведенного на фиг. 224, б тем, что их загрузка и разгрузка производятся с одного конца.
Конструкция наклоняющегося смесительного барабана, широко используемого для оборудования бетонных заводов, приведена на фиг. 225. Барабаны сварной конструкции составлены из двух усеченных конусов, соединенных основаниями. Такая форма, заставляющая материал сосредоточиваться в середине барабана, и винтообразная линия лопастей обеспечивают быстрое и тщательное перемешивание. На внутренней поверхности барабана укрепляются болтами перемешивающие лопасти.
В месте соединения оснований конусов укреплен литой венец, средняя часть которого, выполненная зубчатой, служит для передачи вращения барабану, а крайние гладкие поверхности являются бандажами, посредством которых барабан опирается на четыре опорных ролика, укрепленных на траверсе.
При выгрузке барабана траверса наклоняется. Для удержания барабана в наклонном положении на траверсе укреплены две пары верхних упорных роликов и одна пара нижних.
Конструкция неопрокидного барабана, используемого при организации бетонных заводов и устанавливаемого на дорожных бетономешалках, приведена на фиг. 226. Барабан цилиндрической формы имеет в торцовых стенках отверстия для загрузки составляющих и выгрузки готовой смеси.
По середине наружной поверхности барабана укреплен зубчатый венец, а ближе к торцам — два бандажа. Венец и бандажи крепятся болтами или приваривается. В некоторых конструкциях барабанов венец и бандажи отливаются в одном блоке, как у описанного выше наклоняющегося барабана.
Внутри барабана укреплены две системы лопастей, перемешивающие и подъемные, имеющие форму ковшей. Назначение последних — поднимать перемешиваемый материал и сбрасывать его на разгрузочный лоток.
На фиг. 227 показан двухкамерный смесительный барабан неопрокидного типа, спроектированный для дорожной бетономешалки. Камеры разделены перегородкой, снабженной диафрагмой. Перемешиваемые материалы поступают сначала в первую камеру, где перемешиваются предварительно, а затем открытием диафрагмы переводятся во вторую камеру для окончательного перемешивания. После опорожнения первой камеры диафрагму закрывают и загружают в барабан следующую порцию материала.
Смесительный барабан имеет цилиндрическую форму и выполнен из листовой стали. Изнутри обе камеры футерованы стальными
4-миллимыми листами. Снаружи к барабану приварены два бандажа, которые опираются на четыре ролика. Передний бандаж выполнен за одно с зубчатым венцом.
Внутри барабана укреплено 12 лопастей (по 6 в каждой камере), осуществляющих перемешивание и перемещение материала. Лопасти имеют различную форму.
Лопасти первой камеры переходят в два сварных ковша, которые при открытии диафрагмы перебрасывают материал во вторую камеру. Во второй камере (справа на фиг. 227) установлены со стороны разгрузки 12 ковшей, подающих материал на разгрузочный лоток.
Основными характерными чертами смесительных барабанов бетономешалок являются производственная емкость и число оборотов в минуту. Производственной емкостью (или емкостью по загрузке) называют выраженный в литрах суммарный объем сухих материалов, загружаемых в барабан, в количестве, необходимом для одного замеса бетонной ,смеси.
Грушевидные опрокидные барабаны обычно изготовляются производственной емкостью от 100 до 500 л, наклоняющиеся — от 500 до 4500 л, а неопрокидные — 425 и 1200 л.
Для перехода от производственной емкости барабана бетономешалки qc к объему замеса Vm3 необходимо пользоваться формулой
где qc — производственная емкость в л;
f — коэффициент выхода бетона, в среднем f = 0,67.
Геометрический объем смесительных барабанов бетономешалок превышает их производственную емкость в среднем в 2,25—3 раза.
Число оборотов в минуту барабана зависит от его производственной емкости. Чем больше емкость барабана, тем меньше должна быть скорость его вращения. Так, у барабанов производственной емкостью до 1000 л число оборотов в минуту равно 16—24, а у барабанов производственной емкостью выше 1000 л оно не превышает 12—16. При этом окружная скорость барабана имеет оптимальную величину.
Увеличение числа оборотов, а, следовательно, и окружной скорости сверх нормальной величины может привести к снижению качества бетонной смеси.
В дорожных бетономешалках некоторых типов применены смесительные устройства в виде лопастных мешалок принудительного действия, устройство которых аналогично описанным ранее.
В бетономешалках непрерывного действия используются неопрокидные смесительные барабаны свободного перемешивания, представляющие собой цилиндр более значительной длины, чем в мешалках цикличного действия. Большая длина барабана непрерывного действия обусловлена тем, что за время прохождения через барабан смесь должна быть перемешана до состояния однородности. Барабан опирается на ролики посредством двух бандажей и приводится через зубчатый венец, выполненный за одно с бандажом со стороны загрузки (фиг. 228).
Загрузочные и разгрузочные устройства. Загрузочным устройством передвижных бетономешалок является ковшовый (скиповый) подъемник с ковшом, емкость которого соответствует производственной емкости бетономешалки.
Загрузочный ковш дорожной бетономешалки, представляющий собой совок обтекаемой формы, сваренный из стальных листов, приведен на фиг. 236. Ковш открыт со стороны загрузки и суживается в разгрузочной части, где он образует желоб, входящий при подъеме ковша в загрузочное отверстие смесительного барабана. Такая форма ковша обеспечивает быструю и полную его разгрузку без просыпания материала.
В средней части ковша его днище огибает стальной канат, концы которого идут к двум желобчатым барабанам, сидящим на подъемном валу. Ковш дорожной бетономешалки при подъеме поворачивается вокруг своего переднего конца.
Для смягчения удара ковша о грунт при его опускании по бокам ковша имеются две штанги, задние концы которых прикреплены к раме машины, а передние связаны поперечным стержнем. Другое назначение штанг — оградить пространство, занимаемое ковшом, от посторонних лиц (при поднятом ковше). При подъеме ковша штанги автоматически поднимаются на высоту около 1 м и остаются в горизонтальном положении до его опускания.
Емкость загрузочного ковша дорожных бетономешалок обычно составляет 1—1,5 м3 (в зависимости от емкости барабана).
На фиг. 229 приведен механизм подъема загрузочного ковша дорожной бетономешалки. Вал подъемного механизма лежит в шариковых подшипниках 1. На валу свободно сидит подъемный конусный барабан 3 с желобчатой поверхностью, связанный с многодисковой муфтой сцепления 10, жестко закрепленной на валу шпонкой, и с барабаном 4 ленточного тормоза. На конце тормозного барабана выполнен храповик, необходимый для закрепления ковша в транспортном положении. Вращение валу передается через зубчатое колесо 8.
Включение муфты 10 производится рычагом, выведенным на площадку управления, и посредством загрузочного автомата.
Разгрузочным устройством бетономешалки с неопрокидным барабаном являются разгрузочный лоток и система элеваторных лопастей, укрепленных на внутренней поверхности стенки барабана, по ее окружности, у выходного торца барабана аналогично тому, как это описано ранее.
Разгрузочным устройством бетономешалок с наклоняющимся барабаном является траверса, на которой установлены барабан и механизм наклона этой траверсы. Конструктивно траверса (см. фиг. 232) представляет собой стальное полукольцо с кронштейном для установки поддерживающих роликов, приводного электродвигателя и редуктора. К верхней части траверсы приварены цапфы, лежащие в подшипниках скольжения, установленных на опорных стойках станины.
К траверсе прикреплен рычаг, соединяемый с механизмом наклона.
Вододозировочные бачки бывают двух основных типов.
1. Бачки, заполняемые водой полностью, с последующим регулированием количества воды, подаваемой в смесительный барабан через дозирующее сифонное устройство;
2. Бачки, в которые вода поступает точно в количестве, необходимом для данного замеса, и полностью переводится в барабан бетономешалки.
В современных бетономешалках применяются главным образом бачки первого типа. Бачок, приведенный на фиг. 230, состоит из корпуса, сваренного из листовой стали; дозирующего устройства; воздушного клапана и трубопровода с трехходовым краном. Бачок цилиндрический с двумя сферическими днищами. В нижнем днище имеется выпускное отверстие, закрываемое нарезной пробкой, а в верхнем — фланец для установки дозирующего сифонного устройства.
При повороте штурвала происходит также поворот сердечника 1 внутри полого цилиндра 12.
В месте пересечения винтообразной щели 11 и прямой щели сердечника образуется окно, которое при вращении штурвала меняет свое положение по высоте (в пределах шага винтовой щели).
Внутри корпуса установлен воздушный клапан 6 с резиновой шайбой 7. Перемещаясь под давлением воды в вертикальном направлении, клапан прижимается резиновой шайбой к седлу и закрывает воздушные щели, имеющиеся в колпаке 8, навернутом на корпус клапана.
К трем отверстиям в корпусе трехходового крана присоединены водопроводная магистраль, трубопровод, по которому вода поступает в дозировочный бачок, и трубопровод для подачи воды из бачка в смесительный барабан. При открытом верхнем положении трехходового крана вода из водопровода поступает в дозировочный бачок, вытесняя находящийся в нем воздух через отверстие в горловине, соединенное с воздушным клапаном. При заполнении бачка воздушный клапан поднимается и закрывает воздушные щели клапана, не позволяя воде вылиться из бачка.
При открытии нижнего клапана трехходового крана вода вливается в смесительный барабан.
Истечение воды происходит по принципу сифона под действием избыточного давления (столба воды) в бачке, и продолжается до совпадения уровня воды с окном в месте совмещения винтообразной щели полого цилиндра 12 с вертикальной щелью сердечника 1. В этот момент воздух проникает в сердечник, прерывает действие сифона, и слив воды прекращается.
Количество сливаемой воды пропорционально углу поворота штурвала, от которого зависит перемещение окна по вертикали. Точность дозирования зависит от одинаковой ширины щелей и правильного угла подъема винтовой линии щели цилиндра 12.