Расчет бетоносмесителей цикличного действия с принудительным перемешиванием



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчет бетоносмесителей цикличного действия с принудительным перемешиванием



1 Основные конструктивные параметры бетоносмесителей цикличного действия с принудительным перемешиванием


а) б)

 

 

в) г)

 

Рисунок 7.5 – Схемы для расчетов лопастных смесителей

 

Основные размеры смесительной чаши (рисунок 5,а):

рабочий объем смеси, м3

Vр = , (7.34)

 

где Vз – объем готового замеса (таблица 7.5), м3;

Кв – коэффициент выхода смеси (таблица 7.3).

внутренний диаметр смесительной чаши, м

D0 = 0,96 … 0,98 , (7.35)

где hсм – высота слоя смеси в смесительной чаше (рисунок 6), м.

 

 

 

 

Рисунок 7.6 – Зависимость высоты смеси hсм в смесительной чаше от объема готового замеса Vз

наружный диаметр внутреннего "стакана"

d0 = 0,33 D0, (7.36)

высота смесительной чаши

H0 = 0,3 … 0,32 D0, (7.37)

высота внутреннего "стакана"

hст = 0,56 … 0,58 d0, (7.38)

диаметр вертикального вала (ротора)

dв = , (7.40)

Дополнительные размеры, необходимые для расчета амортизационного устройства лопасти (рисунок 7.5,б):

С1 = 0,05...0,06 D0,

С2= (0,135...0,140) D0,

С3= (0,21...0,22) D0.

2 Основные кинематические параметры лопастных бетоносмесителей.

Критическая угловая скорость

ωкр = , с-1 (7.41)

где f – коэффициент трения бетонной смеси о лопасть; f = 0,4 … 0,5;

R0 – наибольший внутренний радиус барабана; R0 = , м.

Критическая частота вращения

nкр = , мин-1 (7.42)

Номинальная угловая скорость вращения

ωном = 0,9 … 0,95 ωкр , (7.43)

Номинальная частота вращения

nном = (7.44)

3 Выбор лопастного аппарата

Лопастной аппарат должен обеспечивать интенсивную циркуля­цию перемешиваемой смеси, что может быть достигнуто изменением радиусов вращения и углов атаки лопастей (угол атаки – угол по­ворота и наклона лопасти относительно нормали проходящей через центр вращения лопастей.

Положительный угол атаки – смесь отбрасывается к центру вращения, отрицательный – к периферии. Поло­жительные углы атаки лопастей должны чередоваться с отрицатель­ными.

На рисунке 7 и 8 приведены 4 схемы лопастных аппаратов роторных смесителей. Выбор схемы рекомендуется осущес­твлять с учётом заданного объёма готового замеса V3.

Выбранная схема должна быть приведена в отчете.

 

 

Рисунок 7.7 –

 

 

Схемы лопастных аппаратов тарельчатых смесителей:

для схемы 1 – объем готового замеса Vз = 165 л (z=4); для схемы 2 – объем готового замеса Vз = 1000 л (z=9).

 

 

Рисунок 7.8 – Схемы лопастных аппаратов тарельчатых смесителей:

для схемы 3 – объем готового замеса Vз = 375 л (z=7); для схемы 4 – объем готового замеса Vз = 500 л (z=8)

 

Определение размеров лопастей (рисунок 5 в,г)

средняя условная скорость вращения лопастей

Vусл = ωном Rср, (7.45)

где Rср – средний радиус вращения лопастей; Rср = d0, м.

суммарная активная площадь поверхности лопастей

, м (7.46)

где V3 – объем готового замеса, м3;

[λ] – нормальный критерий эффективности роторных (тарельчатых) смесителей, определяющий число полных циркуляций перемешиваемой смеси за единицу времени; [λ] = 0,5....0,7 с-1.

суммарная активная площадь поверхности перемешивающих лопастей

, м (7.47)

суммарная активная площадь поверхности очистных лопастей

, м (7.48)

где К3 – коэффициент соотношений активных площадей поверх­ности очистных и перемешивающих лопастей; К3= 0,5 … 1 (при К3 =1,0 площади активных поверхностей очистных и перемеши­вающих лопастей равны);

z, zn, zо – соответственно общее число лопастей, число перемешивающих и очистных лопастей (опре­деляются по выбранной схеме лопастного аппарата; обычно zо = 1 … 3).

натуральная (истинная) площадь поверхности перемешивающих лопастей

Sn = , (7.49)

где αпср – средний угол атаки перемешивающих лопастей;

β – определяется по выбранной схеме (допускается принимать β = 0 … 8°.

αпср = , (7.50)

где αiср – угол атаки перемешивающей лопасти.

натуральная (истинная) площадь поверхности очистных лопастей

Sо = , м2 (7.51)

где αоср – средний угол атаки очистных лопастей;

β – определяется по выбранной схеме (допускается принимать β = 0 … 8°).

αоср = , (7.52)

где αiср – угол атаки очистной лопасти.

 

Учитывая полное погружение лопастей в перемешиваемую смесь и пренебрегая зазором между нижней кромкой лопасти и днищем смеси­тельной чаши, можно принять активную высоту i – той лопасти равной высоте слоя смеси Hаi ≈ hсм.

натуральная (истинная) высота i – той лопасти

hп = hо = , (7.53)

натуральная (истинная) ширина перемешивающей лопасти

bп = , (7.54)

натуральная (истинная) ширина очистной лопасти

bо = . (7.55)

 

Определение радиусов вращения лопастей (рисунок 7.5,в)

Радиусы вращения лопастей определяются с учетом следующего условия: суммарная площадь проекции вращения лопастей должна быть больше площади перемешивания, т.е. наружный радиус вращения предыдущей (от центра вращения) лопасти должен быть больше внутреннего радиуса rвi+1 последующей лопасти:

< π , (7.56)

 

Значения наружного rнi и внутреннего rвi радиусов вращения, и активная ширина i-той лопасти определяется из следующего ус­ловия:

bai = b · cos аi

bai = rнi - rвi (7.57)

rнi = rвi + 1 + аi ,

где ai - величина перекрытия радиусов вращения лопастей, назначается конструктивно для каждой пары лопастей; ai = 0,03 … 0,08 м.

При определении радиусов вращения крайних лопастей зазорами между внутренней стенкой смесительной чаши и лопастью, а также между стенкой внутреннего стакана и лопастью, можно пренебречь. Таким образом, наружный радиус вращения наиболее удаленной от центра вращения лопасти будет равен внутреннему радиусу смесительной чаши, а внутренний радиус наиболее близкий к центру вращения лопасти – наружному радиусу внутреннего стакана.

После определения радиусов вращения лопастей проверяется условие (7.56); при его невыполнении значения rнi и rвi должны быть изменены.

 

Средняя окружная скорость i -той лопасти,

Voi = ωном , (7.58)

 

Полученные результаты сводятся в таблицу 7.9.

 

Таблица 7.9 – Характеристика лопастей

№ лопасти (i) Угол атаки αi, град Активная ширина лопасти bai , м Радиус вращения Средняя окружная скорость vоi , м/с

 

 

Усредненная окружная скорость движения лопастей:

 

Vо.ср = , (7.59)

 

где z – общее число лопастей.

 

 

5 Расчет потребляемой мощности.

 

 

Суммарный вращающий момент, требуемый для преодоления сопротивления смеси:

 

Мв = 0,5 q hа ∑( rнi2 - rвi2), (7.60)

 

где q – удельное сопротивление смеси движению лопасти (рисунок 7.7), Пa;

z – число лопастей;

rнi и rвi – соответственно наружный и внутренний радиус вращения лопастей;

hа - активная высота лопастей.

 

а)

 

 

1- раствор; 2 – керамзитобетон; 3 – бетон с известковым заполнителем;

4 – бетон с гранитным заполнителем

б)

 

 

1 - В/Ц = 0,2; 2 - В/Ц = 0,3; 3 - В/Ц = 0,4; 4 - В/Ц = 0,7; 5 - В/Ц = 0,8;

Рисунок 7.7 – Зависимость удельного сопротивления смеси движению лопасти q от вида смеси и В/Ц отношения (а) и скорости движения лопасти и В/Ц отношения (б)

 

 

Мощность, затрачиваемая на перемешивание

N1= Мв·ωном , Вт (7.61)

 

Мощность, затрачиваемая на перемещение смеси (на трение между смесью и внутренней поверхностью смесительной чаши), Вт:

 

N2 = ρсм g f hсм ( Dо3- dо3) ωном , (7.62)

 

где g – ускорение свободного падения; g = 9,81 ;

ρсм – плотность смеси, ;

hсм – высота смеси в смесительной чаше, м;

Dо и dо – соответственно, диаметры смеси­тельной чаши и внутреннего стакана, м;

f – коэффициент трения бетонной смеси о лопасть; f = 0,4...0,5.

 

Полная потребляемая мощность:

 

Ν=N1+N2 , Вт (7.63)

 

Выбрать двигатель по каталогу (приложение А).

Выбор редуктора осуществляется так же, как и для бетоносмесителя с гравитационным перемешивание (см. расчет бетоносмесителей цикличного действия с гравитационным перемешиванием, п.4)

Экспликация и спецификация составляется так же как и для бетоносмесителя с гравитационным перемешивание (см. расчет бетоносмесителей цикличного действия с гравитационным перемешиванием, п.5)

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.238.173.209 (0.023 с.)