Машины для внутриблочной перевозки бетона
Машины и оборудование для транспортирования бетонных и растворных смесей, классификация, устройство, область применения
На качество смесей, перевозимых специализированным автотранспортом, влияют продолжительность перевозки, температура смеси и окружающей среды, состояние дорожного покрытия.
Авторастворовоз (рис. 9, а)состоит из комплекта технологического оборудования, установленного на шасси автомобиля 3ИЛ. В комплект оборудования входит горизонтально установленная цистерна 1 полезной вместимостью 2,5 м 3 с развернутой верхней образующей, внутри которой имеется одновальный лопастной побудитель 3 со спиралевидной лопастью 14 (рис. 9, б) для перемешивания раствора во избежании его расслаивания при транспортировке. Цистерна установлена на платформе 4.
Раствор в цистерну загружается сверху при открытых откидных двустворчатых крышках 2. Разгружается раствор через разгрузочное устройство 5, снабженное пневмоуправляемой шиберной заслонкой 7 и разгрузочными лотками. К разгрузочному устройству шарнирно прикреплен дополнительный поворотный лоток.
Механическая система разгрузки цистерны с управляемой шиберной заслонкой позволяет выдавать раствор порциями и за один рейс машины обслуживать несколько строительных объектов.
Автобетоновозы применяют для перевозки товарных бетонных смесей на расстояния до 5. 10 км. Рабочим органом автобетоновозов является опрокидной кузов каплеобразной формы с высокими бортами, наклоняемый назад гидроподъемником при разгрузке на угол до 90°. Автобетоновозы оборудуются устройствами для промывки кузова, обогрева кузова выхлопными газами, встряхивания кузова при разгрузке.
Рабочий цикл по доставке смеси автобетоновозом включает в себя следующие технологические операции: загрузку готовой смеси на заводе, закрывание кузова крышкой, собственно транспортирование, выгрузку смеси путем опрокидывания кузова, очистку внутренней поверхности кузова, возврат его в исходное положение и поездку за новой порцией смеси. Доставляемая автобетоновозами смесь разгружается непосредственно на месте укладки или в промежуточные емкости – бункера, бадьи и др.
Автобетоносмесители применяют для приготовления бетонной смеси в пути следования от питающих отдозироваиными сухими компонентами специализированных установок к месту укладки, приготовления бетонной смеси непосредственно на строительном объекте, а также транспортирования готовой качественной смеси с побуждением ее при перевозке. Они представляют собой гравитационные реверсивные бетоносмесители с индивидуальным приводом, установленные на шасси грузовых автомобилей.
Автобетоносмеситель (рис. 11) с объемом готового замеса 4 м 3 смонтирован на шасси грузового автомобиля 1. Рабочее оборудование автобетоносмесителя включает опорную раму 6, смесительный барабан 3 с загрузочно-разгрузоч-ным устройством 4, 5, механизм вращения барабана, дозировочно-промывочный бак 2, водяной центробежный насос, систему управления оборудованием 7.
Смесительныйбарабан имеет три опорные точки и наклонен к горизонту под углом 15°. 3агрузочно-разгрузочное устройство состоит из загрузочной 4 и разгрузочной 5 воронок, складного лотка переменной длины и поворотного устройства. Лоток может поворачиваться при разгрузке в горизонтальной плоскости на угол до 180° и вертикальной плоскости на угол до 60°.
На внутренней поверхности барабана укреплены две спиральные лопасти, угол наклона которых подобран таким образом, что при вращении в одном направлении компоненты смеси направляются в нижнюю часть барабана, где происходит их гравитационное перемешивание, а при вращении в обратную сторону лопасти подают готовую смесь к приемному лотку, соединенному с поворотным разгрузочным желобом.
Приготовление смеси в пути следования производят при дальности транспортировки не более 10. 15 км, при этом отдозированные компоненты в смесительный барабан загружают одновременно. При перевозках на большие расстояния в барабан загружают сначала сухие компоненты (цемент и заполнители), а подачу воды и приготовление смеси производят непосредственно на объекте. Заданная порция воды подается в смесительный барабан из дозировочно-промывочного бака центробежным насосом через сопло в загрузочной воронке. Через то же сопло производится промывка барабана водой после разгрузки. Привод насоса осуществляется от двигателя через карданный вал и клиноременную передачу. При транспортировке готовой бетонной смеси во избежание ее расслаивания барабан вращается с пониженной частотой, непрерывно перемешивая смесь.
Техническая часовая производительность автобетоносмесителя (м 3 /ч)
, (4)
где 
— вместимость барабана, м 3 ; 
— коэффициент использования геометрического объема, представляющего отношение объема сухих составляющих, загружаемых в барабан, к геометрическому его объему; 
— коэффициент, характеризующий выход смеси и определяемый отношением ее объема к объему сухих составляющих; 
— продолжительность цикла автобетоносмесителя, мин.
, (5)
где 
— дальность перевозки смеси, км; 
и 
— скорость движения автобетоносмесителя в груженом и порожнем состояниях, км/ч; 
— продолжительность загрузки барабана сухими составляющими, мин; 
и 
— продолжительность разгрузочных и промывочных операций, мин.
При перевозке автобетоносмесителем готовой бетонной смеси коэффициент в формуле (4) принимают равным единице.
Автобетононасосыпредназначены 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.
Автобетононасосы конструктивно подобны и оборудуются двухцилиндровыми гидравлическими поршневыми и роторно-шланговыми бетононасосами.
Поршневой гидравлический бетононасос (рис. 12) 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 итакт нагнетания ее в бетоновод 1. Движений поршней согласовано с работой поворотного бетонораспределительного устройства 2, поворот которого на определенный угол осуществляется с помощью двух гидроцилиндров 12, Когда в одном из бетонотранспортных цилиндров бетонная смесь всасывается из воронки, во втором через поворотную трубу распределительного устройства смесь нагнетается в бетоновод 1.
Бетонотранспортные цилиндры помещены в корпус 5, имеющий резервуар 8 для 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 от 5 до 150 м 3 /ч при максимальной дальности подачи до 2000 м по горизонтали и до 100 м по вертикали.
Техническая производительность (м3/ч) поршневых бетононасосов
, (6)
Главным параметром автобетононасосов является объемная подача (производительность) в м3/ч.
В беспоршневом роторно-шланговом бетононасосе с гидравлическим приводом (рис. 13) два обрезиненных ролика 3 ротора 4 прокатываются по участку эластичного шланга 1, заключенному в полукольцевой насосной камере 2, и выдавливают из него бетонную смесь в напорный рукав 5, соединенный с бетоноводом 6. Во всасывающем рукаве 9 за счет упругого восстановления формы шлангом создается разряжение, необходимое для засасывания бетонной смеси из приемного бункера 7 с лопастным смесителем 8, непрерывно перемешивающим смесь. Современные роторно-шланговые бетононасосы имеют производительность 30. 70 м 3 /ч и обеспечивают подачу бетонной смеси до 300 м по горизонтали и до 70 м по вертикали.
В качестве сборно-разборных бетоноводов бстононасосных установок используют стальные длиной до 3 м бесшовные трубы постоянного диаметра на всём его протяжении. Прочность и герметичность соединения труб на стыках обеспечивается специальными быстродействующими рычажными замками.
В бетононасосах непрерывного действия,называемых также шланговымиили перистальтическими(рис. 14), рабочий процесс всасывания из бункера 1 и нагнетания бетонной смеси в бетоновод осуществляется за счет упругой деформации гибкого шланга 2, уложенного на жесткий ложемент 4, при перекатывании по нему роликов 6 на цепи 5, приводимой звездочкой 3. При этом бетонная смесь всасывается в шланг вслед за перемещающимся роликом под действием разрежения внутри шланга при его упругом восстановлении после прохода ролика и выталкивается в бетоновод передним фронтом бегущей волны сжатия шланга.
Насосы с гидравлическим приводом выпускают в стационарном и передвижном вариантах, включая модели на шасси автомобилей со стреловым оборудованием (автобетононасосы).
Автобетононасос (рис. 15) 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. На раме автобетононасоса смонтированы гидробак 6, бак для воды 10 и компрессор 12. 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.
Прикрепленный к стреле шарнирно сочлененный секционный бетоновод 9 заканчивается гибким шлангом 13. 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 смеси и включением-выключением бетононасоса, что позволяет машинисту находиться вблизи места укладки смеси.
Обзор отечественной техники для перевозки и подачи бетона
Отечественные производители, выпуская автобетоновозы и автобетононасосы, при всей, казалось бы, схожести предлагаемой техники идут разными путями. Кто-то рассчитывает только на свои силы, самостоятельно осуществляя разработки техники, другие идут по пути локализации и собирают популярные в Европе машины на своих производственных мощностях в России, некоторые опираются на опыт крупных автомобилестроителей, делают упор на кооперацию с ведущими производителями шасси и надстроек. В любом случае выигрывает конечный потребитель, ведь он получает технику российского производства с техническими характеристиками на уровне лучших западных машин, но за меньшие деньги.
Основанный в 2013 г. турецким холдингомKoluman Holding A.S. завод «Колуман Рус» в Набережных Челнах, используя опыт мирового автомобилестроения, активно сотрудничает с Mercedes-Benz и устанавливает навесное оборудование для бетона на грузовики этой марки. Сам Koluman Holding A.S. является крупнейшим турецким акционером компании Mercedes-Benz Turk A.S. – отсюда и выбор шасси для работы российского завода. Кооперация с корейским производителем надстройкиJUNJIN позволила наладить производство целой линейки автобетононасосов с высотой подачи бетонной смеси от 24,5 до 56,2 м, причем дальность подачи составляет от 20,5 до 51,2 м. Распределительная стрела на всех моделях с Z-образным складыванием, передние опоры с Х-образным выдвижением и вертикальным у задних опор или поворотным у многоосных моделей. Шиберы автобетононасосов S-образные, предназначены для прокачки стандартных марок бетона, отличаются высокой надежностью в работе. Главный гидравлический насос компании Rexrothhydromatik, в наличии автоматическая система смазки, центробежный водяной насос выполнен из нержавеющей стали. Беспроводной пропорциональный пульт управления уже в базовой комплектации, вибратор поставляется опционально. Автобетононасосы Koluman по производительности могут работать в диапазоне от 16 до 177 м 3 /ч.
Решение компании использовать дорогое, но проверенное шасси Mercedes в сочетании с невысокой по цене надстройкой из Кореи себя оправдало – получилась достойная, и что немаловажно, отечественная техника для подачи бетона с отличными техническими характеристиками и средней ценой, удачно вписываясь в соотношение цена/ качество. Простота в эксплуатации надстройки от JUNJIN обусловлена применением минимального количества электронных компонентов, да и сам производитель запускает в серию только детали, проверенные многочисленными испытаниями и их реальной эксплуатацией. Кроме этого надежности добавляет тот факт, что большинство компонентов надстройки Koluman изготавливает на собственном производстве в Турции с использованием стандартных компонентов от ведущих мировых поставщиков.
Автобетоносмеситель, выпускаемый компанией «Колуман Рус», мод. КСМ-10, также достойная альтернатива импортной технике. Надстройка, выполненная на базе 4-осного шасси Mercedes-Benz Actros 4141B с колесной формулой 8х4, оснащена смесительным барабаном емкостью 10 м 3 с геометрической вместимостью 16 500 л. Смесительный барабан вращается со скоростью 14 об/мин. Привод установки – гидромотор и гидравлический насос Eaton 64, редуктор Tramsmital 577S, крутящий момент – от коробки отбора мощности. Охладитель AKG 24V встроен в систему. Бак для воды в базовой комплектации на 650 л, как дополнительная опция возможна установка водяного бака объемом 1000 л. Производительность водяного насоса с приводом от редуктора составляет 3000 л/мин. Вся продукция, произведенная заводом «Колуман Рус» в Набережных Челнах, отличается высоким качеством и занимает свою нишу, предлагая технику на рубеже среднего и премиум-класса.
Под быстро меняющиеся потребности рынка успешно подстраивается и «Туймазинский завод автобетоновозов», предлагая новые модели. Так, с середины 2016 г. начался выпуск обновленных автобетоносмесителей мод. 58145Y на шасси КАМАЗ-65115 (6х4) и 58147Y на шасси КАМАЗ-6540 (8х4). Отличительная особенность машин – возможность проходить весовой контроль при полной загрузке смесительного барабана бетонной смесью объемом 5 и 7 м 3 с нагрузкой менее 8 т на ось. Новый модельный ряд туймазинских автобетоносмесителей на шасси КАМАЗ легко отличим по рестайлинговому шасси белого цвета и фирменной надписи «TZA/KAMA» на бочке. За счет оптимизации конструкции удалось снизить массу основных узлов надстройки до 5% и вместе с тем повысить их надежность и качество. На автобетоносмесителях устанавливается удобная эргономичная лестница и загрузочное устройство, не позволяющее разбрызгиваться бетонной смеси при загрузке.
На машины установлен мощный двигатель Cummins, соответствующий экологическому классу Euro 4, для которого характерен пониженный уровень шума и низкие выбросы CO2. В базовой комплектации устанавливается планетарный редуктор PMB6 итальянского производства с высоким запасом крутящего момента, а также маслоохладитель со встроенным электровентилятором и фирменный итальянский масляный фильтр OESSE. Бак для воды объемом 600 л опционально может оснащаться системой подогрева от бортовой сети шасси (24 В). В стандарте механическое управление вращением смесительного барабана. Разгрузочный лоток поворотный с откидным желобом, при желании дополнительно можно заказать разгрузочные лотки, выполненные из пластика. Удобства в эксплуатации добавляют комбинированные крылья-брызговики, изготовленные из алюминия и пластика.
Автобетоносмесители TZA/KAMAZ рассчитаны на работу в различных климатических условиях и могут работать при температурах от –20 до +40 °С. Под заказ изготавливается «зимний» вариант технологического оборудования, позволяющий работать с бетонной смесью в условиях холодов при низких температурах до –40 °С. Кроме привычных уже опций для миксеров также доступны и такие возможности, как окраска смесительного барабана в цвета фирменного стиля заказчика, установка гидростатической трансмиссии ГСТ-90 с электрическим управлением от Bosch, светодиодная подсветка шкалы водного бака, система видеонаблюдения или замена стандартных крыльев на крылья из «квинтета» (рифленого алюминиевого листа).
Кроме традиционных автобетононасосов с распределительными стрелами малой длины 21 и 32 м и автобетононасосов, оснащенных оборудованием компании Liebherr с распределительными стрелами большой длины 37, 43, 47 м, TZA/KAMAZ предлагает обновленную модель линейного бетононасоса мод. CityPump с гидравлической системой разгрузки и погрузки кассет с бетоноводами, выполненную на шасси KAMAЗ-43253. Данный бетононасос в стандартной комплектации рассчитан на подачу бетона на расстояние до 120 м и обладает производительностью около 80 м 3 /ч. Основное предназначение обновленной модели – укладка бетона в труднодоступных местах в условиях плотной городской застройки, при проведении работ в подземных паркингах или туннелях.
Ростовская компания «КОМЗ-Экспорт» из г. Каменск-Шахтинский уже много лет разрабатывает, изготавливает и поставляет на российский рынок автобетоносмесители под маркой Tigarbo. В сложных условиях российского рынка завод делает ставку на производство именно автобетоносмесителей, предлагая большое количество моделей. Так, модельный ряд миксеров от Tigarbo включает несколько типоразмеров со смесительными барабанами емкостью от 4 и до 12 м 3 бетонной смеси, которые могут быть установлены как на российские или белорусские шасси, так и на шасси европейских, корейских или китайских производителей. Заказчик может выбирать из целого списка автомобильных шасси: КАМАЗ, МАЗ, КрАЗ, МЗКТ, МАЗ-MAN, MAN, Volvo, Scania, Mercedes-Benz и т. д. К заказу также доступны миксеры на шасси полуприцепов: 994500 (Инток), 964812 (Сеспель), 9905 (СЗАП). Ну и конечно, стоит отметить большое количество модификаций – их многообразие обусловлено применением различных автономных двигателей, гидравлических трансмиссий, водяных баков разного объема, трех типов смесительных барабанов, нескольких вариантов брызговиков, различных систем управления, вариантов систем подачи воды.
Разобраться довольно просто: буквами ДА (DA) обозначается привод смесительного барабана от автономного дизельного двигателя, ДО (DO) – привод от двигателя шасси. Миксеры Tigarbo комплектуются редукторами немецкой фирмы ZF, признанного лидера в производстве трансмиссий. Маслоохладитель AKG (Германия) оснащен встроенным фильтром с указателем его загрязнения. Версии с автономным двигателем имеют в комплекте современный пульт управления с классом защиты IP67. Пульт оснащен электронным счетчиком моточасов и элементами диагностики. На смесительные барабаны устанавливаются аварийные разгрузочные люки, что позволяет сохранить барабан в работоспособном состоянии в случае внезапного отказа привода, причем находятся они практически в самой нижней точке барабана для более быстрой и полной разгрузки. Сам барабан с конструкцией повышенной жесткости со спиральными сегментами для лучшего качества перемешивания имеет толщину стенок 5 мм и днище толщиной 8 мм, что, конечно, сказывается на износостойкости.
Различные виды техники для работы с бетоном имеют свои особенности и назначение. Применение автобетононасосов в строительстве дает возможность адресной подачи бетона, что влияет как на себестоимость строительных работ, так и на время их выполнения. Именно с их помощью можно доставлять бетон на большую высоту. Линейный бетононасос позволяет подавать бетонную смесь при работе ниже уровня земли. Универсальная бетоносмесительная машина может изготовить бетон непосредственно на строительном объекте, а автобетоносмеситель доставит нужное количество бетонной смеси от завода на стройплощадку. Вся эта техника позволяет строителям эффективно проводить все необходимые бетонные работы. Отрадно, что в списке производимых моделей все больше отечественной техники, произведенной нашими российскими предприятиями.
Виды автобетоносмесителей, сфера применения бетоновозов с миксерами
Самой популярной и востребованной техникой на строительной площадке по праву называют бетоновозы. Благодаря продуманной конструкции автобетоносмесители позволяют создавать однородную массу, которую можно транспортировать на любой объект без риска получить застывший состав независимо от погоды. Грузовой автомобиль оснащается герметичным кузовом-миксером и транспортерной лентой для подачи готового песочно-цементного раствора на стройплощадку.
Классификация автобетоновозов
Грузовое авто, оборудованное вращающейся емкостью для транспортировки жидкого бетонного раствора, представляет собой разновидность мобильных бетоносмесителей. В народе строительную технику такого рода называют бетономешалками. Существует несколько классификаций автобетоносмесителей (АБС):
Преимущества автобетоносмесителей
Около цементных заводов и строительных объектов нередко можно заметить грузовые автомобили, оснащенные грушевидными смесителями, которые надежно крепятся к транспорту с помощью шасси. Характерной особенностью бетоновозов с миксерами является постоянный угол наклона емкости для замеса цементно-песочного раствора, который имеет величину от 10 до 15 градусов.
Объемный барабан постоянно находится в движении, что позволяет поддерживать смесь в равномерном состоянии. К прочим достоинствам современной строительной техники можно отнести:
Несмотря на столь значительные преимущества, есть у высокотехнологичного строительного транспорта и минусы. К их числу можно отнести несоответствие габаритов барабана общей массе конструкции. Помимо этого, автобетоновозы и автобетоносмесители эффективны в работе лишь при наличии мощных электроприводов, что не всегда удобно и возможно.
Предназначение спецтехники
Название говорит само за себя: бетоносмесители предназначены для образования равномерного раствора на основе цемента, песка, воды и пластификаторов, а также транспортировки готовой смеси на стройплощадку. Один автомиксер за рейс способен доставить на объект до 12 кубов бетона.
Хотя современные модели бетоновозов вытесняют с рынка механические конструкции, последние еще долго будут использоваться при возведении крупных и небольших строений из-за прочности узлов, механизмов, которыми славятся изделия отечественного машиностроения.
Среди основных задач автомиксеров можно выделить:
Благодаря удобному механизму замешанная на заводе бетонная смесь быстро подается на стройплощадку, автоматизированный процесс равномерно размещает связующее вещество по поверхности, а от работников требуется лишь распределить массу правилом.
Конструкции отечественного и зарубежного производства
Впервые об унифицированных бетоновозах мир услышал в тридцатых годах ушедшего столетия. В Америке эти машины получили название автобетономешалок-развозилок. Они предназначались для транспортировки сухого состава, который перемешивался с водой по пути к месту строительства. Современная техника по своему функционалу ничем не отличается от своих предшественников, усовершенствовался лишь внешний вид и механизмы.
Самыми популярными отечественными производителями, выпускающими автобетоновозы, являются «МАЗ», «Урал», «КамАЗ», «КрАЗ». Зарубежные же модели представлены машинами Mercedes — Benz, Volvo, Ford, MAN, Scania, Iveco.
Зарубежные автобетоносмесители зачастую представлены машинами с высокой производительностью, которые легко обслуживать из-за эргономичности узлов и блоков. Многофункциональные установки оснащаются разогревающими элементами, позволяющими подогревать готовый раствор на месте укладки до +70 о С, что актуально для зимнего строительства.
Основные узлы и блоки АБС
Существует несколько сотен модификаций автобетоносмесителей, поэтому рассматривать узлы и блоки таких машин можно бесконечно. Выделяют несколько основных конструктивных особенностей, встречающихся почти в каждой модели (ярким представителем типовых бетоновозов с миксерами является СБ-173). К числу таких элементов относят:
Отдельного внимания заслуживают гидронасосы и редукторы, без которых процесс замеса и подачи бетонного раствора на место укладки не был бы таким удобным. Именно эти элементы составляют основу миксеров автобетоновозов. Особенности размещения конструкций и работы гидросистем:
Подача бетонного раствора ведется благодаря компактным складным конструкциям из пластика (гидролоткам), которые способны выдерживать поток смеси, не прогибаясь под ее весом. Ускорить процесс вытекания жидкого бетона из барабана в опалубку можно самостоятельно, вооружившись лопатой.
Автобетоновозы и автобетоносмесители широко используются строителями при возведении фундамента зданий и других строений, требующих равномерного основания. Большой выбор транспорта, оснащенного миксерами и герметичными резервуарами, позволяет доставлять готовый песочно-цементный раствор к месту заливки или смешивать сухие компоненты непосредственно на площадке, что значительно упрощает работу строителей и ускоряет возведение построек любой сложности и квадратуры.