Автобетононасос – понятие и характеристики. Бетононасосы Машины и оборудование для сборки и укладки пути

Предназначены для подачи свежеприготовленной бетонной смеси с осадкой конуса 6...12 см в горизонтальном и вертикальном направлениях к месту укладки при возведении сооружений из монолитного бетона и железобетона. Они представляют собой самоходные мобильные бетонотранспортные машины, состоящие из базового автошасси, бетононасоса с гидравлическим приводом и шарнирно сочлененной стрелы с бетоноводом для распределения бетонной смеси в зоне действия стрелы во всех ее пространственных положениях. Отечественные автобетононасосы конструктивно подобны и оборудуются двухцилиндровыми гидравлическими поршневыми бетононасосами.

Бетононасос (рис. 1) состоит из двух бетонотранспортных цилиндров 6, поршни которых получают синхронное движение во взаимно противоположных направлениях от индивидуальных рабочих гидроцилиндров 10, осуществляя попеременно такт всасывания смеси из приемной воронки 3 и такт нагнетания ее в бетоновод 1. Движение поршней согласовано с работой поворотного бетонораспределительного устройства 2, поворот которого на определенный угол осуществляется с помощью двух гидроцилиндров 12. Когда в одном из бетоно транспортных цилиндров бетонная смесь всасывается из воронки, во втором через поворотную трубу распределительного устройства смесь нагнетается в бетоновод.

Рис. 1. Бетононасос

В конце хода нагнетания распределительное устройство изменяет свое положение одновременно с переключением хода приводных гидроцилиндров с помощью следящей системы.

Приемная воронка оборудована в верхней части решеткой 4, в нижней - лопастным побудителем с приводом 11.

Бетонотранспортные цилиндры помещены в корпус 5, имеющий резервуар 8 иди промывочной воды и сообщающийся со штоковыми полостями бетонотранспортных цилиндров. При замене промывочную воду сливают через спускное отверстие, перекрываемое крышкой с рукояткой 7. Бетононасос снабжен электрогидравлическим блоком управления 9.

Гидравлический привод обеспечивает более равномерное движение смеси в бетоноводе, предохраняет узлы насоса от перегрузок и позволяет в широком диапазоне регулировать рабочее давление и производительность машины. Двухпоршневые бетононасосы с гидравлическим приводом обеспечивают диапазон регулирования объемной подачи 5...65 м 3 /ч при максимальной дальности подачи до 400 м по горизонтали и до 80 м по вертикали.

Техническая производительность, м 3 /ч, поршневых бетононасосов

П т = 3600AInk H

где А - площадь поперечного сечения поршня, м; l - длина хода поршня, м; n - число двойных ходов поршня, с -1 ; k н - коэффициент наполнения смесью бетонотранспортного цилиндра (0,8...0,9).

Главным параметром автобетононасосов является объемная подача (производительность) в м 3 /ч.

Автобетононасос (рис. 2) подает товарный бетон в горизонтальном и вертикальном направлениях к месту укладки с помощью распределительной стрелы 4 с бетоноводом 9 или инвентарного бетоновода. Распределительная стрела состоит из трех шарнирно сочлененных секций, движение которым в вертикальной плоскости сообщается гидроцилиндрами двустороннего действия 5, 7 и 11. Стрела монтируется на поворотной колонне 3, опирающейся на раму 15 шасси 1 через опорно-поворотное устройство 2, поворачивается в плане на 360° гидравлическим поворотным механизмом и имеет радиус действия до 19 м. На шасси также монтируются гидробак 6 и бак для воды 10. Прикрепленный к стреле шарнирно сочлененный секционный бетоновод 9 заканчивается гибким шлангом 3. Бетонная смесь подается в приемную воронку 14 бетононасоса 8 из автобетоносмесителя или автобетоновоза. При работе автобетононасос опирается на выносные гидравлические опоры 16. Автобетононасосы имеют переносной пульт дистанционного управления движениями стрелы, расходом бетонной меси и включением - выключением бетононасоса, что позволяет машинисту находиться вблизи места укладки смеси.

Рис. 2. Автобетононасос

ОАО «Туймазинский завод автобетоновозов» серийно выпускает следующие модели автобетононасосов :

автобетононасос АБН 65/21 (58150В) на шасси КамАЗ 53215 (6 х 4) с максимальной производительностью (подачей) 65 м 3 /ч и высотой подачи бетонной смеси бетонораспределительной стрелой до 21 м;

автобетононасос АБН65/21 (581510) на шасси повышенной проходимости Урал 4320 (6 х 6) для эксплуатации в условиях бездорожья. Имеет сходные технические характеристики с моделью АБН 65/21 (58150В);

автобетононасос АБН 75/21 на шасси КамАЗ-53215;

автобетононасос АБН 75/32 (581532) на шасси КамАЗ-53229 (6 х 6) с максимальной производительностью 75 м 3 /ч и высотой подачи бетонной смеси до 32 м. В этой модели по сравнению с предыдущими разработками использован реечный механизм поворота бетонораспределительной стрелы в горизонтальной плоскости, для промывки автобетононасоса с увеличенным напором воды установлен центробежный насос, применена воздушная очистка бетоноводов пыжом после окончания работы, установлен гидропривод с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости, что позволило значительно уменьшить ее объем;

автобетононасосы АБН 75/33 и АБН 75/37 , которые выпускаются совместно с итальянской фирмой «Антонелли», специализирующейся на производстве бетонораспределительных стрел.

Автобетононасосы эксплуатируются при температуре - 5...+ 40 °С. Техническая характеристика автобетононасосов ОАО «ТЗА» приведена в табл. 1.

Таблица 1. Техническая характеристика автобетононасосов ОАО «ТЗА»

Параметры	Модель
	АБН 65/21 (58150В)	АБН 75/32 (581532)	АБН 75/33
Максимальная высота подачи бетонной смеси бетонораспределительной стрелой от уровня земли, м
Тип привода	Гидравлический
Высота загрузки, мм
Угол поворота бетонораспределительной стрелы, град:
в вертикальной плоскости
в горизонтальной плоскости
Вместимость загрузочной воронки, m 3
Тип шасси	КамАЗ-53215	КамАЗ-53229	КамАЗ-53229
Габаритные размеры, м
Полная масса автобетононасоса, кг, не более
в том числе распределяемая на переднюю ось
на оси задней тележки

ОАО «Туймазинский завод автобетоновозов» производит две модели стационарных бетононасосов :

бетононасос СБ-207 с электрогидравлическим приводом и питанием от сети 380 В;

бетононасос СБ-207А с гидромеханическим приводом от автономного дизеля Д-144 мощностью 36 кВт, что исключает необходимость в электропитании.

Бетононасосы предназначены для приема свежеприготовленной бетонной смеси с осадкой стандартного конуса 6...12 см из автобетоносмесителей или специальных загрузочных устройств и подачи ее по бетоноводу к месту укладки. Они применяются при возведении зданий и сооружений из монолитного бетона или железобетона, при выполнении отделочных работ.

Насосные узлы бетононасосов СБ-207 и СБ-207А аналогичны. Бетононасосы монтируются на одноосных шасси и перевозятся с объекта на объект в прицепе к грузовому автомобилю. Шасси оборудованы четырьмя опорными стойками, на которые бетононасосы опираются при работе, и прицепным устройством. Высокая мобильность и сравнительно небольшие габариты позволяют эффективно использовать бетононасосы в стесненных условиях. Управление работой бетононасосов ведется со стационарного пульта управления.

Бетононасосы эксплуатируются при температуре - 5...+ 40°С.

Техническая характеристика стационарных бетононасосов представлена в табл. 2.

Таблица 2. Техническая характеристика стационарных бетононасосов

Параметры	Модель
	СБ-207	СБ-207А
Максимальная техническая производительность на выходе из бетонораспределителя, м 3 /ч
Тип привода	ЭлектрогидравлическийОт сети 380 В, 30 Вт	Гидромеханическая передача от автономного двигателя Д-144
Установленная мощность, кВт, не более
Внутренний диаметр бетоновода, мм
Высота загрузки, мм
Объем загрузочной воронки, м 3
Максимальное давление на бетонную смесь поршнем на выходе из распределительного устройства, МПа
Максимальная крупность заполнителя, мм
Габаритные размеры, м	3,575х1,86х2,05	3,575х1,86х2,05
Масса технологического оборудования, кг
Распределение полной массы, кг:
На переднюю ось
На оси задней тележки

Для увеличения функциональных возможностей и эффективности работы стационарных бетононасосов применяется бетонораздатчик круговой БРК-10, который предназначен для приема свежеприготовленной бетонной смеси от бетононасосов и укладки ее в сооружения из монолитного бетона и железобетона. Наиболее эффективно бетонораздатчик применяется при бетонировании больших открытых площадей: оснований сооружений (нулевой цикл), дорожных покрытий, аэродромов, гидротехнических сооружений, перекрытий, полов и крыш зданий и т. п.

Применение бетонораздатчика БКР-10 позволяет реализовать максимальную дальность бетононасоса по горизонтали и повысить производительность труда за счет уменьшения числа перестановок.

Ниже представлена техническая характеристика кругового бетонораздатчика БКР-10:

Максимальный вылет стрелы, м
Угол поворота стрелы в горизонтальной плоскости, град
Площадь перекрытия (обслуживания) рабочей площадки бетонораздатчиком, м 2
Внутренний диаметр бетоновода, мм
Максимальная крупность заполнителя, мм
Габаритные размеры, м:
в рабочем положении	12,37 x 2,32 х 1,97
в транспортном положении	7,2 х 1,685 х 1,61
Масса, кг:
конструктивная без балласта
балласта

Большинство крупных строительных предприятий используют бетононасосы. С их помощью производится транспортировка смеси для изготовления фундаментов, различных монолитных сооружений в кратчайшие сроки. В этой статье будут предоставлены и рассмотрены устройства, установленные на автошасси, например, б у автобетононасос.

На фото – подача раствора непосредственно на участок строительства

Как это работает

Главным назначением такого оборудования является подача для заливки готового бетонного раствора в горизонтальном или в вертикальном направлении с наклоном подающего конуса в пределах 60-120 мм. Устанавливают автобетононасос на автошасси, привод — гидравлический.

Размещенная здесь же стрела, состоит из нескольких шарнирно-соединенных секций и бетоновода, по которым проходит бетонный раствор, замешенный в определенных пропорциях. Обычно его не делают своими руками, а централизовано подвозят с завода в определенное планом строительства место или изготавливают на месте с помощью мини бетонного завода.

Обратите внимание! Вы не можете использовать оборудование для изготовления раствора, установка лишь перекачивает его с одной точки в другую, облегчая и ускоряя строительный процесс.

Автобетононасос с выдвинутой стрелой

Комплектующие

Конструкция бетононасоса имеет несколько элементов, при помощи которых он работает и производит транспортировку готовой смеси.

Главными комплектующими являются:

• бетонотранспортные цилиндры;
• гидроцилиндры;
• поршневая группа;
• приемная воронка;
• бетоновод.

С помощью гидроцилиндров приводятся в движение с определенным интервалом поршни бетонотранспортных цилиндров. Инструкция проста, во время этого процесса происходит захват готового раствора, который в тот момент находится в приемной воронке, и осуществляется его транспортировка в бетоновод, в соответствии с рабочим тактом.

Автобетононасос со сложенной стрелой

Свойства

Ниже рассмотрим технические характеристики автобетононасоса:

1. При помощи гидравлического привода раствор свободно перемещается по бетоноводу, кроме того, привод служит еще для нескольких задач — регулируется производительность и рабочее давление, благодаря чему работают все узлы и механизмы в довольно щадящем режиме.
2. Бетононасосы, которые имеют гидропривод и двухпоршневой двигатель, обеспечивают скорость подачи раствора от 5 м3/ч до 65 м3/ч.
3. Максимальное расстояние подачи различных марок бетона не более 400 м в горизонтальном направлении и не более 80 м в вертикальном .

Для расчета производительности используется следующая формула — П т =I A kH n 3600, где:

• I – рабочий ход поршня (м);
• А – сечение поршня (м);
• кН – коэффициент наполняемости раствором бетонотранспортного цилиндра (0,8 – 0,9);
• n – количество парного хода поршня.

Наглядное изображение процесса заливки фундамента с помощью мобильной установки

Одной из главных особенностей рассматриваемой модели, помимо мобильности, является его производительность, которая определяется по параметрам бетоновода и стрелы. Следует сказать, что цена строительства сильно увеличится, в данном случае она компенсируется скоростью и экономией трудовых ресурсов.

Распределительная стрела на стандартном оборудовании состоит из трех секций, которые соединяются шарнирными сочленениями. Размещается она на поворотном механизме, установленного на шасси и опирающегося на него при помощи рамы. Она поворачивается на 360,˚ и ее рабочая длина может быть не более 19 м.

Оборудование работает в температурном диапазоне от -5˚С до +40˚С, при напряжении питания 380 В. Есть модификации, позволяющие ему функционировать и в автономном режиме, тогда комплектация обеспечиваются двигателем, работающем на дизельном топливе. Его мощность измеряется в кВт и зависит от модели.

Виды

Автомобильным бетононасосом называют специальное оборудование, предназначенное для перекачки бетона. В отличие от стационарного бетононасоса, он устанавливается на передвижное шасси, поэтому существует возможность доставки готового раствора непосредственно на участок работ.

При такой транспортировке снижается мощность насоса, но дает возможность использовать его эффективнее. Любые виды автоматических насосов не имеют возможности транспортировать большие объемы раствора.

Совет: не стоит заострять себя такой проблемой, так как многие строительные проекты не нуждаются в высокой мощности оборудования.

Производственные работы при минусовой температуре

В текущее время разновидности бетононасосов делятся на группы по количеству перекачиваемого бетона за час:

до 60 м3/час Обычные установки при условии оптимального и правильного использования. до 200 м3/ч Некоторые виды бетононасосов имеют более высокие показатели. При этом следует сказать, что эти данные получены при работе с идеальным раствором и без вылета стрелы.

В строительной индустрии есть и другие классификации, по которым происходит распределение разновидностей автомобильных бетононасосов.

Например, по габаритам или по возможности выдвижения стрелы:

1. Если провести анализ современных моделей установок, последний параметр колеблется в диапазоне 22-64 м.
2. Для сложных объектов, к которым нет возможности подогнать автомобиль, используют агрегаты с более высокими показателями.

Также одним из важных факторов считается высота, на которую есть возможность выдвинуть стрелу.

Принцип работы поршневых цилиндров

Совет: при расчете следует иметь в виду, что чем больше высота, тем мощнее должен быть двигатель насоса.

Это зависит от того, что гравитация мешает правильной укладке на более высоком уровне сооружения, поэтому для качественного сооружения высоких построек необходимо использовать мощные двигатели оборудования.

Вывод

Из статьи стало понятным, что автобетононасос обладает большим плюсом — мобильностью. Хотя при этом и снижается его мощность, но данный недостаток не всегда востребован на строительной площадке. Существует несколько типов такого оборудования, которое отличается между собой габаритными размерами, количеством подачи раствора и вылетом стрелы (см.также статью «Контроль качества бетона – залог безопасного строительства»).

Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.

Автобетононасос подает товарный бетон в горизонтальном и вертикальном направлениях к месту укладки с помощью распределительной стрелы 4 с бетоноводом 9 или инвентарного бетоновода. Распределительная стрела состоит из трех шарнирно сочлененных секций, движение которым в вертикальной плоскости сообщается гидроцилиндрами двустороннего действия 5, 7 и 11. Стрела монтируется на поворотной колонне 3, опирающейся на раму 15 шасси 1 через опорно-поворотное устройство 2, поворачивается в плане на 360° гидравлическим поворотным механизмом и имеет радиус действия до 19 м. На шасси также монтируются гидробак 6 и бак для воды 10. Прикрепленный к стреле шарнирно сочлененный секционный бетоновод 9 заканчивается гибким шлангом 3. Бетонная смесь подается в приемную воронку 14 бетононасоса 8 из автобетоносмесителя или автобетоновоза. При работе автобетононасос опирается на выносные гидравлические опоры 16. Автобетононасосы имеют переносной пульт дистанционного управления движениями стрелы, расходом бетонной меси и включением — выключением бетононасоса, что позволяет машинисту находиться вблизи места укладки смеси.

Принцип работы автобетононасоса:

Дальность, высота и глубина подачи

С лотка бетоносмесителя (бетономешалки, миксера) бетон или раствор постепенно выгружается в приёмный бункер автобетононасоса. Насосная установка начинает перекачивать смесь по бетоноводу-стреле непосредственно к месту разгрузки до 70 м в высоту и до 200 м в длину. Бетон и раствор можно подавать не только по стреле автобетононасоса, а ещё и нарастить её дополнительными бетоноводами, так называемой — трассой.
Трасса собирается на объекте из отдельных металлических труб, соединённых специальными зажимами. На конце этой трассы надет резиновый хобот для распределения бетона по опалубке. Длина хобота 4 метра. Можно использовать два хобота, чтобы повысить маневренность бетонирования.
В случае необходимости, трассу к бетононасосу можно подсоединить, не используя стрелу. Бетоноводы просто присоединяются непосредственно к насосной установке.
Применение при возведении зданий и сооружений из монолитного бетона и железобетона, строительстве мостов, тоннелей и т.д.

Основные характеристики

— Конструкция автобетононасоса продумана для установки на трехосное шасси;
— Передние выносные опоры с «Х»- образным выдвижением для быстрой установки и легкости раскрытия стрелы в стесненных условиях;
— Независимая рама с защитой от деформации кручения;
— Выносные опоры с гидравлическим приводом по обеим сторонам машины;
— Четырех или пяти секционная раздаточная стрела диаметром 125 мм. с раскручивающейся кинематикой раскрытия;
— Пропорциональное управление раскрытием стрелы позволяет оператору независимо управлять раскрытием секций;
— Регулятор подачи бетона;
— Тихая работа автобетононасоса с высокой производительностью: ровный, непрерывный ток бетона;
Устройство безопасности на открываемом смотровом люке.
— Производительность автобетононасоса от 90 до 163 м3/ ч.

Стандартное оборудование

— Пропорциональное радиоуправление стрелой (две скорости) через дистанционный радио пульт с синтезатором частот, 8-ми позиционным ключом и регулятором подачи бетона;
— Резервный пульт дистанционного управления с кабелем 30 м;
— Дистанционно управляемый вибратор на решетке приемного бункера;
— Центральный смазочный узел насосного узла;
— Дополнительная ручная система смазки насосного узла;
— Подкладки под выносные опоры из сверхпрочного пластика;
— Задняя фара на приемном бункере;
— Принадлежности для промывки и очистки системы.

Технические характеристики

Параметры	Модель
	АБН 65/21 (58150В)	АБН 75/32 (581532)	АБН 75/33
Максимальная техническая производительность на выходе из бетонораспределителя, м 3 /ч	65	75	75
Максимальная высота подачи бетонной смеси бетонораспределительной стрелой от уровня земли, м	21	32	33
Тип привода	Гидравлический
Установленная мощность, кВт, не более	95	125	125
Внутренний диаметр бетоновода, мм	125	125	125
Высота загрузки, мм	1450	1400	1450
Угол поворота бетонораспределительной стрелы, град:
в вертикальной плоскости	90	90	100
в горизонтальной плоскости	355	380	365
Вместимость загрузочной воронки, m 3	0,6	0,7	0,7
Максимальное давление на бетонную смесь поршнем на выходе из распределительного устройства, МПа	7	6,5	7,5
Максимальная крупность заполнителя, мм	50	50	50
Тип шасси	КамАЗ-53215	КамАЗ-53229	КамАЗ-53229
Габаритные размеры, м	10,0×2,5×3,8	10,3×2,5×3,8	10,45×2,5×3,8
Масса технологического оборудования, кг	9500	15 000	16 700
Полная масса автобетононасоса, кг, не более	16 500	24 000	24 000
в том числе распределяемая на переднюю ось	4500	6000	6000
на оси задней тележки	12 000	18 000	18 000

Дополнительное оборудование

— Трубопровод двойной толщины и высокопрочной стали;
— Центральная автоматическая смазочная система стрелы;
— Комплект экстренного обслуживания гидролинии;
— Водяной насос высокого давления;
— Воздушный компрессор для прочистки стрелы;
— Воздуховод на стреле;
— Защита приемного бункера.

Размеры площадки для установки

Автобетононасос 24м площадка 6 Х 10 метров
Автобетононасос 28м площадка 6 Х 10 метров
Автобетононасос 32м площадка 7 Х 11 метров
Автобетононасос 36м площадка 8 Х 11 метров
Автобетононасос 40м площадка 9 Х 11 метров
Автобетононасос 42м площадка 10 Х 11 метров
Автобетононасос 46м площадка 10 Х 12 метров
Автобетононасос 52м площадка 12 Х 15 метров
Автобетононасос 62м площадка 13 Х 16 метров
Автобетононасос 65м площадка 13 Х 16 метров

Автобетононасос (рис. 7.3) – это гидравлический бетононасос, смонтированный на автомобиле и оснащенный секционной гидравлически управляемой манипуляционной стрелой. По стреле, состоящей обычно из трех шарнирно сочлененных секций, проходит подключенный к бетононасосу бетоновод, заканчивающийся рукавом.

Бетонная смесь из автобетоносмесителя подается в приемный бункер (воронку) автобетононасоса, откуда направляется к двум бетонотранспортным цилиндрам, поршни которых получают синхронное движение во взаимно противоположных направлениях от индивидуальных рабочих гидроцилиндров, осуществляя попеременно всасывание смеси из воронки и нагнетание ее в бетоновод. Синхронная работа гидроцилиндров обеспечивается клапано-распределительным устройством, включающим вертикальные и горизонтальные заслонки для перекрытия соответственно нагнетательного и впускного отверстий в крайних положениях поршней.

Рис. 7.3. Автобетононасос АБН-65/21

1 – автомобиль КамАЗ-53215; 2 – коробка отбора мощностей; 3 – выносная опора; 4 – гидробак; 5 – распределительная стрела; 6 – бак для воды; 7 – приемная коробка; 8 – гидроцилиндр выносных опор; 9 – рама

Техническая характеристика автобетононасосов приведена в табл. 7.4 и 7.5. Таблица 7.4

Техническая характеристика отечественных автобетононасосов

Таблица 7.5

Техническая характеристика автобетононасосов зарубежных фирм

Главным параметром автобетононасосов является объемная подача (производительность) в м 3 /ч. В технической характеристике машины приводится расчетно-конструктивная (максимальная) производительность П max .

Эксплуатационная часовая производительность автобетононасоса П э определяется как

П э = П max К и, (7.5)
где К и – коэффициент использования максимальной подачи автобетононасоса (К и = 0,4…0,6).

Автобетононасос (АБН) конструктивно приспособлен к работе в комплекте с автобетоносмесителями (АБС), количество которых N ABC составляет:

N ABC = П АБН / П АБС, (7.6)
где П АБН – эксплуатационная часовая производительность автобетононасоса, м 3 /ч; П АБС ­– то же, автобетоносмесителя.

Среднечасовая эксплуатационная производительность автобетоносмесителя П АБС равна:

П АБС = 60 q К в / Т ц, (7.7)
где q – объем смеси, перевозимой за один рейс автобетоносмесителя, м 3 ;
Т ц – продолжительность цикла автобетоносмесителя, мин.:

Т ц = t 1 + t 2 + t 3 + t 4 +t 5 , (7.8)
где t 1 – время загрузки бетонной смеси; t 2 – продолжительность рейса в грузовом направлении; t 3 – продолжительность обработки доставленной за один рейс бетонной смеси, мин; t 4 – продолжительность рейса порожняком, мин; t 5 – время на очистку, промывку, обслуживание машины, отнесенное к одному рейсу, мин.

Условно считают, что

T 2 = t 4 = 60L / v CP , (7.9)
где L – средняя дальность транспортирования бетонной смеси, км; v ср – средняя скорость движения машины (груженого хода – 30 км/ч; порожнего – 50 км/ч).

Время на обработку доставленной за один рейс бетонной смеси t 3 можно подсчитать по формуле

T 3 = 60 q К н / П э, (7.10)
где q – объем бетонной смеси, перевозимой автобетоносмесителем за один рейс, м 3 ; К н – коэффициент неравномерности подачи бетонной смеси (К н = 1,15…1,25); П э – эксплуатационная производительность автобетононасоса, м 3 /ч.

7.4. Оборудование для уплотнения бетонной смеси

Для уплотнения и разравнивания бетонной смеси в процессе ее укладки, а также в качестве побудителей при разгрузке материалов из бункеров, бадей и транспортных средств применяют различные типы вибраторов.

Вибраторы , применяемые для уплотнения бетонной смеси, классифицируют (табл. 7.6) по способу воздействия на бетонную смесь, виду используемой энергии, способу возбуждения колебаний и диапазону вибрационных параметров (частоте и амплитуде колебаний).

Таблица 7.6

Схема классификации вибраторов для уплотнения бетонной смеси

Вибраторов	По способу Воздействия На бетонную смесь	глубинные (внутренние)
		поверхностные
		наружные
	По виду используемой Энергии	электромеханические
		электромагнитные
		пневматические
		гидравлические
	По способу возбуждения Колебаний	колебательные (возвратно-поступательные)
		вращательные (дебалансные)
	По диапазону частоты и амплитуды колебаний	низкочастотные (3500 мин -1 ; 3 мм)
		среднечастотные (3500…9000 мин -1 ; 1,5 мм)
		высокочастотные (10000…20000 мин -1 ; 1…0,1 мм)

В строительстве наибольшее распространение получили электрические и пневматические глубинные и поверхностные вибраторы с круговыми (вращательными) колебаниями. По сравнению с электрическими пневматические вибраторы применяются реже, так как они нуждаются в компрессорной установке и при работе издают шум. Электрические вибраторы в индексе модели имеют буквенное обозначение ИВ, пневматические – ВП. Цифровая часть индекса означает номер модели, буквы после цифрового индекса – порядковую модернизацию вибратора. Каждый вибратор характеризуется вынуждающей силой, статическим моментов дебалансов, частотой и амплитудой колебаний.

Глубинные вибраторы применяют для уплотнения бетонной смеси в армированных конструкциях. Диаметр рабочей части вибратора должен быть в 1,5 раза меньше расстояния между стержнями арматуры. Глубинные электромеханические вибраторы подразделяют на вибраторы с встроенным электродвигателем (булавы) и вибраторы с вынесенным электродвигателем и гибким валом.

Глубинные ручные дебалансные электромеханические вибраторы-булавы (рис. 7.4, а) со встроенным электродвигателем имеют единую конструктивную схему. Корпус вибробулавы представляет собой герметически закрытый стальной цилиндр, внутри которого размещен электродвигатель и дебалансный вибрационный механизм. Сверху на корпус навинчена крышка с трубчатой штангой, разрезанной на две части с целью установки резинового амортизатора, предохраняющего руки рабочего от вредного воздействия вибрации. Питание к двигателю подводится электрокабелем, расположенным в трубчатой штанге.

Рис. 7.4. Вибраторы

1 – корпус; 2 – площадка; 3 – опалубка

Глубинный вибратор с вынесенным двигателем и гибким валом (рис. 7.4, б) состоит из асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, гибкого вала и сменных возбудителей колебаний. Электродвигатель с охлаждением наружным обдувом установлен на подставке корытообразной формы. От вала электродвигателя соединительной муфтой вращение передается промежуточному валу, установленному в подшипниках корпуса-наконечника.

Поверхностные (площадочные) вибраторы передают колебания уложенной массе бетона через корытообразную прямоугольную плиту-площадку (рис. 7.4, в). Их применяют при бетонировании перекрытий, полов, сводов и других конструкций толщиной не более 0,25 м. В качестве вибровозбудителей поверхностных вибраторов применяют дебалансные вибраторы общего назначения с круговыми колебаниями и встроенным электродвигателем. К поверхностным вибраторам относятся также виброрейки, имеющие более удлиненное основание, на которое устанавливают несколько вибровозбудителей, соединенных между собой валами.

Наружные вибраторы (рис. 7.4, г) передают колебания уплотняемой смеси через опалубку или форму, к которым прикрепляются снаружи с помощью специальных крепежных устройств. Такие вибраторы применяют при бетонировании тонких густоармированных конструкций, изготовлении сборных железобетонных элементов в заводских условиях и для побуждения выгрузки сыпучих и вязких материалов.

Техническая характеристика глубинных и поверхностных вибраторов приведена в табл. 7.7.

Таблица 7.7

Техническая характеристика глубинных и поверхностных вибраторов

Показатель	Вибробулавы			Вибраторы с гибким валом				Поверх- ностный вибратор ИВ-91А
	ИВ-	ИВ-102А	ИВ-103	ИВ-	ИВ-	ИВ-	ИВ-
Размеры рабочего органа:								площадка 550×950 мм
диаметр, мм	50	75	114	28	38	76	51
длина, мм	412	440	480	410	410	430	410
Частота колебаний, Гц	200	200	100	330	330	210	285	50
Мощность, кВт	0,27	0,8	0,8	0,75	0,75	1,0	0,75	0,8
Масса, кг	10	15	24	5,5	11	11	11	46

Тип вибратора назначают в зависимости от характера бетонируемой конструкции и степени ее армирования, а также условий укладки и консистенции бетонной смеси. Укладку и уплотнение бетонной смеси производят слоями, толщина которых должна быть согласована с характеристиками вибратора. Так толщина слоя, уплотняемого ручными глубинными вибраторами, не должна превышать 1,25 длины рабочего органа (вибронаконечника). Для поверхностного вибратора ИВ-91А предельная толщина слоя при однорядном армировании – 25 см; при двойном – 12 см.

Техническая производительность глубинного вибратора определяется по формуле

П т = 3600 π R 2 H k п / (t 1 + t 2), (7.11)
где R = (5…6)D н – радиус действия вибратора, м; D н – диаметр рабочего органа вибратора, м; Н – толщина прорабатываемого слоя уложенной бетонной смеси, м; k п – коэффициент перекрытия зон вибрирования (k п = 0,7); t 1 – оптимальная продолжительность вибрирования на одной позиции, с (табл. 7.8); t 2 – время перестановки вибратора с одной позиции на другую, с (t 2 = 5…15 с). В технологических расчетах рекомендуется толщину слоя Н принимать равной:

Н = L P – (0,05…0,1), (7.12)
где L P – длина рабочего органа вибратора, м.

Техническая производительность поверхностного вибратора составляет

П т = F δ k п / (t 1 + t 2), (7.13)
где F– рабочая площадь основания вибратора м 2 (для вибратора ИВ-91А F= 0,55×0,95 ≈ 0,5 м 2); δ – толщина конструкции, м (не должна превышать 0,25 м); k п – коэффициент перекрытия (k п = 0,9); t 1 , t 2 – см. выше.

Таблица 7.8

Продолжительность вибрирования бетонной смеси на одной стоянке вибратора, с

Подвижность бетонной смеси, м	Время обработки бетонной смеси, с, вибратором
	глубинным	поверхностным
0	40	50
1…3	35…30	45…36
4…8	29…25	36…30
9…12	24…20	29…25
13…15	19…17	24…20

Эксплуатационная производительность вибратора П э, м 3 /ч, равна

П э = К в П т, (7.14)
где К в – коэффициент использования вибратора по времени в течение смены, К в = 0,75…0,85.

При выборе типа вибратора необходимо обеспечить выполнение условия:

П э ≥ N зв / Н вр, (7.15)

Где Н вр – норма затрат труда на 1 м 3 уложенного бетона по (ЕНиР-4-1), чел-ч; N зв – численность звена бетонщиков, чел.

7.5. Контрольные вопросы к разделу 7

1. Из каких компонентов приготавливают бетонные смеси и строительные растворы? Какие типы машин и оборудования используют для этого?

2. Приведите классификацию смесителей и назовите предпочтительные объекты их применения?

3. Назовите основные типы смесителей цикличного действия, опишите их устройство и принцип действия.

4. Назовите основные типы и объекты применения смесителей непрерывного действия. Опишите их устройство и принцип действия.

5. Назовите типы смесительных установок и приведите их классификацию. Каковы особенности высотной и двухступенчатой технологических схем? Как определяется производительность бетоносмесительной установки?

6. Как классифицируются дозаторы? Чем они различаются по функциональным и конструктивным признакам? Для дозирования каких компонентов и в каких условиях их применяют?

7. Как устроен и как работает весовой дозатор цикличного действия? Объясните схемы устройства и принцип работы дозаторов непрерывного действия.

8. Какие задачи решаются благодаря использованию автоматических систем управления оборудованием и установками для приготовления бетонных смесей и строительных растворов? Что является элементной базой современных автоматических технологических систем? Приведите классификацию автоматических систем по алгоритму управления и назначения.

9. Назовите состав бетононасосных установок. Какие существуют конструкции бетононасосов? Каковы назначение и устройство автобетононасосов. Как определяется производительность автобетононасоса?

10. Какими способами уплотняют бетонную смесь? Приведите классификацию вибраторов для уплотнения бетонных смесей. Каковы принципы их действия и меры безопасности при их применении?

11. Для чего предназначены, как устроены и как работают глубинные вибраторы? Как выбирают тип глубинного вибратора и определяют его производительность?

12. Для чего предназначены, как устроены и как работают поверхностные вибраторы? Как определяют производительность поверхностных вибраторов?

8. Машины для путевых работ

8.1. Классификация и индексация путевых машин

Работы, выполняемые при сооружении верхнего строения железнодорожного пути, принято называть путевыми работами. Путевые работы при строительстве новых железных дорог, вторых путей, станционных и подъездных путей включают следующие процессы: сборку элементов пути (путевые звенья, блоки стрелочных переводов), укладку пути, балластировку пути, выправку и отделку пути. Все эти процессы выполняются с помощью комплектов путевых машин.

Путевые машины классифицируют по назначению, возможности перемещения, принципу действия, типу привода, виду ходового оборудования, в зависимости от наличия энергетической установки, способу передвижения в рабочем состоянии (табл. 8.1).

Таблица 8.1

Классификация путевых машин при строительстве железных дорог

Классификационный признак	Разновидности Машин
Назначение машины	для сборки звеньев пути
	для сборки блоков стрелочных переводов
	для укладки пути и стрелочных переводов
	для балластировки пути
	для уплотнения балласта и выправки пути
	транспортные и погрузочно-разгрузочные средства
Возможность перемещения	тяжелые (несъемные) машины
	легкие (съемные) машины
Принцип действия	цикличного действия
	непрерывного действия
привода	электрический
	гидравлический
	пневматический
	механический
Тип ходового оборудования	на железнодорожном ходу
	на гусеничном ходу
	на комбинированном (пневможелезнодорожном)
Способ энергообеспечения	автономные (с энергетической установкой)
	неавтономные (без энергетической установки)
Способ передвижения в рабочем состоянии	самоходные
	полуприцепные
	прицепные

Индексы путевых машин состоят из буквенной и цифровой частей. Буквы перед цифровым индексом обычно представляют собой аббревиатуру основного назначения машины. Цифровой индекс содержит чаще всего техническую характеристику машины (производительность, грузоподъемность, длину конструкции и т.д.), а буквы после цифрового индекса – порядковую модернизацию

8.2. Машины и оборудование для сборки и укладки пути

8.2.1. Машины для сборки рельсовых звеньев

Машины для сборки рельсовых звеньев разделены на две группы: полуавтоматические звеносборочные линии и механизированные звеносборочные стенды. При строительстве новых железных дорог при объемах работ более 70 км/год звенья с деревянными шпалами собираются на поточных линиях ППЗЛ-650 (ППЗЛ-500), ЗЛХ-800, а с железобетонными шпалами – на ЗЛХ-500, ЗЛЖ-650 (ЧПЗ-500Б), ПЗЛ-850. Техническая характеристика указанных линий приведена в табл. 8.1.

Таблица 8.1

Техническая характеристика звеносборочных линий

Параметр	ППЗЛ-	ППЗЛ-	ЗЛХ-	ЗЛХ-	ЗЛЖ-	ПЗЛ-
Производительность, м/смену	450	585	1000	500	650	850
Тип скреплений	костыльный			клемно-болтовой
Тип шпал	деревянные			железобетонные
Тип рельсов	Р43	Р43	Р-50	Р-50	Р-50	Р-50
Длина звеньев, м	25;	25;	25; 12,5	25; 12,5	25	12,5
Масса, т	38,2	36,5	35	30	31	20
Численность обслуживающего персонала	20	19	12	29	–	35

При годовых объемах работ менее 70 км применяются звеносборочные стенды ЗС-400, ЗС-500 и ЗС-500М.

Блоки стрелочных переводов собирают на трехниточных механизированных сборочных стендах.

При работе полуавтоматических звеносборочных линий и механизированных стендов в комплект машин входят грузоподъемные краны (чаще всего козловые) и электрические инструменты.

8.2.2. Звеньевые путеукладчики

Предварительно собранные на базе рельсовые звенья укладываются в путь путеукладчиками ПБ-3, ПБ-3М (рис. 8.1) или УК-25 (рис. 8.2).

Рис. 8.1. Тракторный портальный путеукладчик ПБ-3М

1 – трактор; 2 – буксирное устройство; 3 – рельсовое звено;

4 – четырехосная платформа; 5 – ферма; 6 – гусеничные тележки;

7 – тяговая лебедка; 8 – грузоподъемная лебедка; 9 – портал;

10 – строповочные устройства

Рис. 8.2. Укладочный кран УК-25/9-18

1 – трехосная тяговая тележка; 2 – рама; 3 – силовая установка;

4 – пульт управления платформой; 5 – кабина управления;

6 – электрооборудование платформы; 7,13,15 – лебедки; 8 – траверса грузовая; 9 – тележка грузовая; 10, 11 – блоки; 12 – стрела; 14 – пульт; 16 – средняя поперечная балка; 17 – ограничитель грузоподъемности;

18 – откидные балки; 19 – каретка портала; 20 – гидроцилиндры подъема стрелы; 21 – стойка портала; 22 – ограждение; 23 – роликовый конвейер; 24 – электрооборудование на стреле

Техническая характеристика путеукладчиков приведена в табл. 8.2.

Таблица 8.2

Техническая характеристика путеукладчиков

Показатель	ПБ-	УК-	УК-	УК- 25/9-18
Годовой объем укладки пути, км	До 80	80 и более
Длина укладываемых рельсов со шпалами: деревянными	12,5;	12,5;	12,5;	12,5;
железобетонными	12,5;	12,5	12,5;	12,5;
Грузоподъемность, т	18	9	17	18
Производительность, м/ч, при укладке звеньев со шпалами: деревянными	290	800-1000	800-1000	1000
железобетонными	240	350-500	350-500	750
Масса, т	31,75	78	102	102

В зависимости от типа путеукладчика звенья рельсошпальной решетки перевозятся пакетами на сцепах четырехосных железнодорожных платформ, оснащенных унифицированным съемным оборудованием УСО-4 (путеукладчики УК-25 и ПБ-3М), или на съемных тележках ПТ-13 (путеукладчики ПБ-3 и ПБ-3М). Для подачи сцепов платформ с пакетами звеньев к путеукладчику используются моторные дизельные платформы МПД или МПД-2, оснащенные роликовым конвейером.

При рассредоточенных мелких объемах работ звенья можно перевозить на автомобильных прицепах-роспусках.

Для перевозки блоков стрелочных переводов используют специальный подвижной состав СПС из 8 платформ, на которых блоки стрелочного перевода размещают в наклонном и горизонтальном положении.

При укладке рельсошпальной решетки в кривых радиусом 600 м и менее путеукладчиком УК-25 для изгиба звеньев применяется машина МИУЗ, представляющая собой гидравлический рихтовщик на тракторе. Стыкование звеньев производят временными стыкователями . Применяемый в транспортном строительстве автостыкователь ЦНИИСа позволяет точно выдерживать величину рельсовых зазоров.

Укладку блоков стрелочных переводов производят с помощью стреловых железнодорожных кранов грузоподъемностью 10…16 т (при деревянных брусьях) либо грузоподъемностью 40…50 т (при железобетонных брусьях). Для этих целей можно использовать также укладочный кран для замены стрелочных переводов УК-25СП, созданный на базе путеукладчика УК-25/9-18.