Гравитационный бетоносмеситель

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский Государственный Архитектурно-строительный

Университет.

Кафедра строительных машин

Курсовая работа

По дисциплине «транспортное оборудование»

Тема:

«Гравитационный бетоносмеситель»

Выполнил: студент гр 461-з

Гончаров И.М.

Проверил: Дедов А.С.

Новосибирск 2010

1. Описание проектируемого оборудования

Бетоносмеситель – машина для приготовления однородной бетонной смеси механическим смешением ее составляющих (цемент, песок, щебень или гравий, вода). По характеру работы различают бетоносмесители цикличные и непрерывного действия. При приготовлении смеси в цикличном бетоносмесителе материалы загружаются порциями, причем каждая очередная порция поступает после того, как готовая смесь выгружена из корпуса бетоносмесителя.

В бетоносмесителе непрерывного действия загрузка материалов, их смешение и выгрузка готовой смеси происходят непрерывно, вследствие чего, их производительность превышает производительность смесителей циклического действия.

Основным параметром смесителей непрерывного действия является производительность. Перемешивание компонентов в гравитационных смесителях происходит в барабанах и внутренних стенках, к которым прикреплены лопасти. При вращении барабана смесь поднимается на некоторую высоту лопастями, а также силами трения, а затем сбрасывается вниз. Для обеспечения однородности смеси необходимо произвести 30-40 циклов подъема и сброса смеси в барабан.

Для обеспечения свободного перемешивания смеси в барабане, его объем в 2,5-3 раза должен превышать объем смеси. Скорость вращения барабана должна быть невысокая, так как в противном случае центробежные силы инерции будут препятствовать свободному перемещению смеси. Бетоносмесители изготавливают с наклоняющимися и стационарными барабанами. Эти барабаны выполняют грушевидной, конусной и циклической формы.

На заводах большой производительности (свыше 100 м/ч) применяют смесители непрерывного действия. Компоненты перемешиваются в циклическом барабане 1, Внутри которого по винтовой линии устанавливаются лопасти 3 при вращении барабана компоненты смеси, поступающие непрерывным потоком по загрузочной воронке 9, перемешиваются лопастями в окружном и осевом направлении. В результате чего они перемешиваются и непрерывно продвигаются к разгрузочному торцу барабана.

Бода подается в барабан по трубе 6, через распылитель 4. Барабан вращается двигателем 10. Через муфту 11, редуктор 12, зубчатое колесо 13, зубчатый венец 5, прикрепленный к барабану. Барабан свободно опирается бандажами 2 на ролики 7, установленные на раме 14. Осевым перемещениям барабана препятствуют опорные ролики.

Определение конструктивно-кинематических параметров.

Объем смеси, одновременно находящейся в барабане, м³

Vз = (П_см * t) / 3600

Vз = (100 * 120) / 3600 = 3,3

Где П – производительность смесителя (заданная), м³/ч; t – время перемешивания смеси, t = 120 сек. (V_з – более 500 л.).

Рабочий объем смеси в барабане, м³

V_P = V_З / K_B

V_P =3,3 / 0,67 = 4,925

Где K_B – коэффициент выхода смеси (K_B = 0,67)

Основные размеры барабана

Внутренний диаметр (м):

D₀ = (0,78…0,83)*V_P^0,33

D₀ = 0,83*4,925^0,33 = 1,4

Толщина стенки барабана (м):

δ = (0,015…0,020)*D₀

δ = 0,020*1,4 = 0,028

наружный диаметр (м):

D_H = D₀ + 2δ

D_H = 1,4 + 2*0,028 = 1,456

L_Б = (2,5…2,6)*D₀ = 2,6*1,4 = 3,64

А = (1,75…1,78)*D₀ = 1,78*1,4 = 2,492

С = (0,12…0,13)*D₀ = 0,13*1,4 = 0,182

В = L_Б – А – С = 3,64 – 2,492 – 0,182 = 0,966

Фактический геометрический объем барабана, м³

V_Г = (π/4)* D₀² * L_Б

V_Г =(3,14/4)* 1,4² * 3,64 = 5,6

Фактический коэффициент заполнения:

Ψ_факт = V_P / V_Г = 4,925/5,6 = 0,88

(Ψ = 0,33…0,40)

 

При расхождении значений Ψ_факт и Ψ рекомендуется изменить размеры барабана.

Изменяем внутренний диаметр барабана D₀

D₀ = 1,13 * V_P^0,33 = 1,13 * 4,925^0,33 =1,9124

Толщина стенки барабана (м):

δ = (0,015…0,020)*D₀

δ = 0,020*1,9124= 0,0384

наружный диаметр (м):

D_H = D₀ + 2δ

D_H = 1,9124 + 2*0,0383= 1,989

L_Б = (2,5…2,6)*D₀ = 2,6*1,9124= 4,97

А = (1,75…1,78)*D₀ = 1,78*1,9124= 3,41

С = (0,12…0,13)*D₀ = 0,13*1,9124= 0,249

В = L_Б – А – С = 4,97– 3,41– 0,249= 1,311

С^’= (0,18…0,19)*D₀ = 0,18*1,9124= 0,349

А^’ = (1,75…1,78)*D₀ = 1,78*1,9124= 3,31

В^’ = L_Б – А – С = 4,97– 3,31– 0,349= 1,311

Фактический геометрический объем барабана, м³

V_Г = (π/4)* D₀² * L_Б

V_Г =(3,14/4)* 1,9124² * 4,97= 14,27

Ψ_факт = V_P / V_Г = 4,925 = 0,345

Размеры опорного бандажа и опорных роликов (каждый размер после его определения округляется до нормального линейного значения), м:

·  Диаметр опорного ролика

d_p = (0,18…0,22)* D₀ =0,22*1,9124 = 0,421 м

·  Ширина опорного ролика

b_p = (0,32…0,36)*d_p =0,36*0,421 = 0,151 м

·  Диаметр оси опорного ролика

d₀ = (0,20…0,25)* d_p = 0,25*0,421 = 0,105 м

·  Угол установки опорных роликов

β = 32…36⁰ = 36⁰

·  Толщина опорного бандажа

h_Б = (0,024…0,026)*D₀ = 0,026*1,9124 = 0,0497 м

Величина зазора между бандажом и барабаном

∆ = (0,005…0,01) = 0,01 м

·  Ширина опорного бандажа

b_Б = b_p + (0,04…0,05) = 0,151 + 0,05 = 0,2 м

·  диаметр опорного бандажа

D_Б = D₀ + 2*(δ + ∆ + h_Б)

D_Б =1,9124 + 2*(0,384 + 0,01 + 0,0497) = 2,1086 м