Портал о строительстве и ремонтных работах

Архивы рубрики ‘ДОРОЖНОСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ’

В современных асфальтосмесительных установках периодического дей­ствия для дозирования минеральных материалов применяют весовые дозато­ры, обладающие малой погрешностью дозирования (до ±2 %) (рис. 11.22). Весовой бункер подвешивают к нижней обвязке верхнего блока уста­новки при помощи системы грузоподъемных рычагов. Рычаги посред­ством коромысла, тяги и тарной гири связаны с весовой головкой. В нижней части бункера установлен секторный затвор, служащий для раз­грузки дозированной массы в смеситель.

Весовая головка типа АДИ-ЗОП (рис. 11.23) обеспечивает автома­тическое дозирование минеральной смеси любого рецептурного состава.

Для дозирования каждой фракции (песка, трех фракций щебня и минерального порошка) на циферблатной головке имеются установоч­ные стрелки 2 с индуктивными датчиками, переставляемые вручную при настройке на новый рецепт смеси.

Рис. 11.22. Весовой механизм дозатора минеральных материалов: 1 — тарная гиря; 2 — тарная рейка; 3 — ограничитель хода; 4 — регулиро­вочный механизм; 5 — весовая головка; 6 — тяга; 7 — коромысло; 8,11 — грузоподъемные рычаги; 9 — поперечина; 10 — подвеска рычагов; 12 — подвесные серьги; 13 — весовой бункер; 14 — затвор весового бункера.

Рис. 11.23. Весовая головка.

При заполнении весового бункера указывающая стрелка 1 отклоня­ется от нулевого положения и перемещается вдоль шкалы, указывая в каждый момент общую массу материала в весовом бункере. При совпа­дении указывающей стрелки с установочной стрелкой в индуктивном датчике возникает импульс, поступающий в систему автоматического управления затворами секций расходных бункеров. Взвешивание каж­дой фракции материала производится последовательно в один весовой бункер в нарастающем порядке. Преимущество автоматических весо­вых головок, оснащенных индуктивными датчиками, состоит в отсутствии влияния датчиков на движение указывающей стрелки в противополож­ность магнитно-ртутным датчикам, которые могут захватывать и удер­живать указывающую стрелку, нарушая процесс дозирования. Недоста­ток индуктивных датчиков состоит в слабом сигнале, не превышающем порога чувствительности приемной аппаратуры автоматического управ­ления работой затворов при очень быстром движении указывающей стрелки. Этот недостаток отсутствует в фотоэлектрических датчиках, однако они еще не нашли широкого применения.

Для дозирования жидкого вяжущего и жидких активизирующих до­бавок в асфальтосмесительных установках в последнее время находят широкое применение дозаторы объемного дозирования и расходомеры типа шестеренных насосов. Объемный дозатор поплавкового типа для битума (рис. 11.24) имеет простую и надежную в работе конструкцию. Порция битума подается в емкость 3, которая заполняется вяжущим, по­ступающим по трубопроводу через наполнительный кран 7. По мере за­полнения емкости битумом всплывает металлический герметичный по­плавок 5, связанный гибким стальным канатиком 9 через системы на­правляющих блоков с мерноотсчетным устройством. Отражатель 6 пред­назначен для плавного подъема поплавка. Отсчетная шкала 10 закреплена на трубе, внутри которой перемещается грузик 11 со стрелкой. При заполне­нии емкости грузик опускается от нулевого деления по шкале вниз. В каждый момент стрелка грузика указывает количество битума (л) в доза­торе. Как только стрелка дойдет до заданного деления на шкале, наполни­тельный кран патрубка 2 закрывается. При срабатывании датчика 14 от действия грузика 11 закрывается кран 7. На этом процесс дозирования заканчивается. Дозированная порция битума в смеситель сливается через сливной кран 8. Для подачи битума в смеситель под давлением трубопро­вод сливного крана должен подключаться к насосу подачи битума.

Дозатор объемного дозирования может иметь достаточную точность работы, если окружающая температура будет поддерживаться постоян­
ной. Нижняя половина дозатора имеет паровую рубашку 4, паровым по­догревом оборудованы также наполнительный и сливной краны и биту- мопроводы.

Рис. 11.24. Объемный дозатор битума поплавкового типа.

Изменение объема подаваемого дозатором битума производится простым перемещением датчика 14 вдоль шкалы хомутиком 13 и вин­том 12. Окончательно этот объем корректируется по показанию стрел­ки с учетом инертности действия исполнительных механизмов управле­ния краном. Такая коррекция осуществляется при малых перемещениях коробки датчика вдоль шкалы.

Дозаторы объемного дозирования поплавкового типа с изменяе­мым рабочим объемом имеют следующие недостатки: большие затраты времени на цикл дозирования, связанные с последовательным заполне­нием и опорожнением бака дозатора; попадание пыли в бак дозатора, так как камера дозирования связана с атмосферой; выход в атмосферу паров битума и поверхностно-активных добавок; перелив битума из дозатора через переливной патрубок 1. Эти недостатки ведут к потере битума и загрязнению установки. Кроме того, дозаторы поплавкового

типа не обеспечивают допустимой погрешности дозирования (±1,5 %). Достоинство дозаторов объемного дозирования: простота конструкции, низкая стоимость, отсутствие деталей и узлов, требующих высокой точ­ности изготовления.

Для смесителей с сокращенным циклом смешивания и подачей битума под давлением 1,5-2,1 МПа применяют дозаторы с непрерывно­объемным дозированием вяжущего.

Дозирующее устройство импакт-аппарата (рис. 11.25) имеет бак 3 с масляным подогревом (от трубчатого нагревателя 13 с насосом 12). Из бака через сетчатый фильтр 4, расходомер 5 (шестеренный насос с эллиптическими шестернями) насосом высокого давления 7 битум по битумопроводу 11 подается в смеситель.

Рис. И.25. Дозирующее устройство импакт-аппарата для битума.

В бак дозатора битум непрерывно подается циркуляционным насо­сом 2 из расходной емкости 1, а через контрольно-сливную трубу излишки битума возвращаются в емкость, благодаря чему подача циркуляционного насоса несколько больше подачи насоса высокого давления. Обогрев аг­регатов в корпусе дозатора осуществляется горячим битумом. При включении электромагнитной муфты 8 вращение от электродвигателя 10 передается насосу высокого давления. Насос расходомера, принудительно вращаясь потоком битума, измеряет объем проходящего битума и при помощи гибкого валика 6 и стрелки индикатора 9 указывает количество битума, подаваемого в смеситель. При совмещении указательной стрелки
с установочной подается сигнал автоматической системе управления на выключение электромагнитной муфты 8 и отключение указывающей стрел­ки индикатора 9, которая возвращается в нулевое положение.

Недостатки импакт-дозатора: сложность конструкции, сложность изготовления эллиптических шестерен насоса расходомера и неравно­мерность их угловой скорости вращения, сложность обслуживания и ремонта дозатора, так как все агрегаты находятся непосредственно в битумной ванне.

Более простым по конструкции является дозатор шпридомат-аппа — рат (рис. 11.26), состоящий из расходной емкости /, поплавкового забор­ного устройства 2, насоса высокого давления 4, циркуляционного патруб­ка 3, корпуса дозатора, распределителя 7, фильтра 6, насоса расходомера 5 и индикатора-дозатора 8. Битум из дозатора впрыскивается форсунками 10 в смеситель 11, куда подается минеральный материал из дозатора 9.

Рис. И.26. Дозирующее устройство илпридомат-аппарат для битума.

В шпридомат-аппарате насос-дозатор с эллиптическими шестерня­ми вращается принудительно потоком битума высокого давления. Пре­имущества шпридомат-аппарата по сравнению с импакт-аппаратом за­
ключаются в простоте конструкции, постоянстве работы насоса высоко­го давления. Недостатки шпридомат-аппарата: сложность изготовления эллиптических шестерен насоса дозатора и неравномерность их угловой скорости вращения. Общим достоинством насосов-дозаторов с эллип­тическими шестернями является большая производительность за один оборот шестерен.

Высказано предположение, что к недостаткам относится установка насоса дозатора после насоса высокого давления из-за возможных поло­мок при попадании посторонних предметов и поломки насоса-дозатора вследствие чрезмерного возрастания давления при пуске неподогретого агрегата.

Первое предположение неоправданно, так как при перевозке биту­ма в цистернах и хранении в инвертарных битумохранилищах исключа­ется его загрязнение механическими примесями, а для увеличения на­дежности дозатора устанавливают сетчатый фильтр. Относительно вто­рого предположения следует заметить, что поломка насоса может воз­никнуть лишь при неправильной эксплуатации аппарата: после оконча­ния работы он должен быть освобожден от остатков битума, а перед работой — предварительно прогрет, для чего в нем имеется обогреваю­щая система.

В асфальтосмесительных установках применяют два типа сор­тировочных устройств — плоские и барабанные грохоты.

В настоящее время большинство асфальтобетонных установок ос­нащают плоскими эксцентриковыми или вибрационными грохотами.

Наиболее желательно применение вибрационных грохотов, обеспе­чивающих лучшее по сравнению с другими типами грохотов качество грохочения и более строгое соблюдение заданного гранулометрического состава приготовляемой асфальтобетонной смеси.

Механизмы грохота во избежание пыления и попадания влаги в бункера закрыты кожухами и снабжены вытяжными трубами, соединен­ными с системой пылеочистки. Для плоских грохотов весьма сложным является вопрос защиты металлоконструкции смесителя от вибрации. Наиболее целесообразна комбинированная система виброизоляции, со­стоящая из пружинных амортизаторов подвески ситового короба к про­межуточной раме и опирания промежуточной рамы на металлоконст­рукцию смесителя через пневмобаллонные амортизаторы. Пружинные амортизаторы обладают малым гистерезисом, что обеспечивает высокий возврат энергии, накопленной при сжатии пружины, и нормальную рабо­ту грохота; пневмобаллонные амортизаторы обладают большим гисте­резисом, в результате чего снижается передача колебаний на металло­конструкцию.

Под грохотом расположен секционный расходный бункер с отсеками для песка, мелкого, среднего и крупного щебня. ГОСТ предусматривает для асфальтобетона одну фракцию песка и три фракции щебня. Практи­куемое некоторыми фирмами разделение щебня на 4-5 фракций услож­няет конструкцию грохота, бункеров и дозировочного отделения, в том числе и системы автоматики. Все секции бункеров должны быть обору­дованы окнами для отбора излишнего материала чтобы избежать пере­полнения подрешетного пространства грохотов и поломки. Окна для излишков материала соединяют патрубками со сборным бункером из­лишков, который периодически разгружается. Подобным же образом собирается материал, не прошедший через грохот.

Бункера фракционированного материала расположены в один ряд. Для подачи минерального порошка применяют отдельный элеватор и расходный бункер. Расположение расходного бункера минерального по­рошка в один ряд с бункерами фракционированного горячего материала при продольной компоновке смесителя (рис. 11.21) нецелесообразно, так как в смеситель материал поступает с большой неравномерностью рас­пределения отдельных фракций по длине смесителя. Лучшее распре­деление отдельных фракций и особенно минерального порошка достига­ется при параллельном расположении расходных бункеров и минераль­ного порошка. Стенки расходных бункеров с внутренней стороны облицо­вывают броневыми листами. Рабочую вместимость отсеков расходного бункера устанавливают из расчета 10-15-минутного запаса материалов, необходимых для безостановочной работы смесителя.

Применение агрегатов питания и накопительных бункеров готовой смеси позволяет снизить вместимость расходных бункеров до 5—10-
минутного запаса материалов, что особенно важно для смесителей большой производительности. Все отсеки расходных бункеров имеют разгрузочные устройства в виде секторных затворов, приводимых в действие пневмоци­линдрами с дистанционным кнопочным или автоматическим управлением.

/ 2 3 *■ 5 6 7 8 9 Рис. 11.21. Однорядное расположение бункеров: 1 — перекидной лоток; 2 — грохот; 3 — бункер песка; 4 — бункер мелкого щебня; 5 — бункер среднего щебня; 6 — бункер крупного щебня; 7 — бункер минерального порошка; 8 — лоток сброса негабарита; 9 — рама.

Агрегаты питания предназначены для непрерывного предвари­тельного дозирования минеральных материалов (песка и щебня) с це­лью равномерного питания сушильного барабана и сортировочно-дози­ровочной системы. Агрегаты питания являются связующим звеном между складом материалов и сушильным барабаном.

В состав агрегатов питания входят расходные емкости — бункера, дозаторы, транспортирующие устройства. Агрегаты питания должны обеспечивать возможность получения асфальтобетонных смесей любого стандартного рецептурного состава.

В основном агрегаты питания имеют четыре расходных бункера /, каждый вместимостью 4-25 м3 с однорядным их расположением. Бун­кера (рис. 11.3) установлены на раме 2, которая опирается на фундамен­тные опоры. Под каждым бункером размещены дозаторы 5, которые равномерным потоком подают минеральный материал на ленту транс­портера 3. На одной из боковых стенок бункеров установлены сводооб — рушители 6, препятствующие образованию сводов минеральных матери­алов на стенках бункеров и обеспечивающие выход материалов плот­ной массой на стол или ленту дозатора-питателя 4.

Бункера агрегатов питания загружаются материалами с временных или постоянных складов АБЗ при помощи грейферных кранов, одноков­шовых погрузчиков или бульдозеров с применением эстакад или транс­портеров.

В качестве дозаторов объемного или объемно-весового дозирова­ния применяют кареточные, ленточные, пластинчатые и вибрационные питатели. Производительность дозаторов регулируется специальными устройствами или секторными затворами, установленными у течек бун­керов. Первоначально устанавливают производительность дозаторов по количественной потребности тех или иных фракций минерального мате­риала в соответствии с рецептурным составом выпускаемой смеси. В процессе работы производится автоматическое или ручное регулирова­ние производительности дозаторов в зависимости от загруженности расходных бункеров сортировочно-дозировочного агрегата смеситель­ной установки.

В агрегатах питания для дозирования щебня большее применение находят кареточные, пластинчатые и вибрационные питатели, а для дози-
рования песка — ленточные. Иногда питатели объемного дозирования оборудуют контрольно-весовыми устройствами или применяют перенос­ные весы с ящиком для контрольного измерения производительности дозатора за определенное время дозирования.

Рис. 11.4. Вибрационный дозатор-питатель: 1 — бункер; 2 — сводо — обрушитель; 3 — вибровозбудитель; 4 — вибролоток; 5 — сектор­ный затвор; 6 — рычажно-весовая система; 7 — ленточный дат­чик-питатель; 8 — звуковой сигнал; 9 — пульт управления; 10 — весовая головка; 11- сервомеханизм.

Схема вибрационного дозатора с контрольно-весовым устройством представлена на рис. 11.4. Первоначальная производительность его ус­танавливается секторным затвором, приводимым в действие вручную штурвалом или электродвигателем при дистанционном управлении. В процессе работы необходимая производительность корректируется ав­томатической весовой головкой или с пульта управления. Весовая го­ловка соединена с рычажной весовой системой ленточного питателя.

Кареточные питатели (рис. 11.5) имеют простое конструктивное устройство и находят широкое применение в агрегатах питания. Каре­точный питатель имеет качающийся стол 3 с возвратно-поступательным движением. Ход стола не превышает обычно 40-60 мм. Число двойных ходов в минуту находится в пределах 40-60. Стол питателя установ­лен на роликах и приводится в движение посредством водила 4 и шату­на 5 от редуктора механизма качания 6. Обычно один механизм качания приводит в действие все столы агрегата питания.

Рис. 11.5. Кареточный дозатор-питатель.

Производительность дозатора регулируется секторным затвором 9, приводимым в действие сервомеханизмом 8. Для удобства настройки и контроля имеется шкала 7. Для предотвращения образования сводов минерального материала в бункере / на его боковой стенке установлен вибратор 2.

Отдозированный минеральный материал от каждого питателя-доза­тора по лоткам поступает на ленту собирающего конвейера агрегата питания, который транспортирует материал непрерывным потоком не­посредственно в сушильный барабан.

Агрегаты питания просты по конструкции, компактны, легко подда­ются автоматическому управлению. Их применение значительно повы­шает эффективность работы системы питания асфальтосмесительной установки. При выпуске битумоминеральных смесей дозирование ком­понентов полностью обеспечивается агрегатами питания.

Сушильные агрегаты предназначены для сушки и нагревания ми­неральных компонентов смеси до необходимой рабочей температуры. Сушильный агрегат состоит из цилиндрического сушильного барабана, вращающегося на опорных роликах, привода вращения сушильного бара­бана и топки с форсункой.

Сушка, т. е. выпаривание поверхностной и гигроскопической влаги и нагревание песка и щебня до температуры 160-250°С, происходит вслед­ствие радиационного излучения факела, конвективного переноса тепла от горячих газов к ссыпающемуся с лопастей материалу и частично от соприкосновения с горячими деталями сушильного барабана.

Высокая эффективность сушки достигается при непосредственном контакте поверхности минеральных материалов с потоками горячих га­зов. Для этой цели лопасти многократно поднимают минеральный мате­риал и сбрасывают его в поток горячих газов. Чем равномернее распре­делен ссыпающийся материал по поперечному сечению барабана, тем лучше он омывается потоком горячих газов и тем полнее и быстрее идет передача тепла от газов материалу.

По способу сушки различают барабаны с противоточной и поточ­ной сушкой. При поточной сушке горячие газы и высушенный материал движутся в одном направлении, при противоточной — движутся в про­тивоположных направлениях. Перепад температур между дымовыми га­зами и материалом составляет 150-200°С. При поточной сушке темпе­ратура дымовых газов составляет 350-400°С, а при противоточной — 180-200°С. Коэффициент использования тепла горячих газов в бараба­нах с противоточной сушкой выше, чем в барабанах с поточной сушкой, поэтому сушильные барабаны с противоточной сушкой получили широ­кое распространение.

Сушильный агрегат (рис. 11.6) имеет цилиндрический сушильный барабан, опирающийся на опорные ролики через бандажи. Стальные бан­дажи прикреплены к наружной поверхности барабана при помощи ком­пенсаторов для компенсации разных температурных деформаций бара­бана и бандажей. Цилиндрические обечайки барабанов изготовляют сварными из вальцованных стальных листов или труб соответствующе­го диаметра. Компенсаторы сушильных барабанов показаны на рис. 11.7. Упругие эллиптические компенсаторы (рис. 11.7, а) хорошо зарекомен­довали себя на сушильных барабанах малых диаметров и только со сто­роны дымовой коробки. Упругие тангенциальные компенсаторы (рис.

11.7, б) широко применяют на сушильных барабанах любых диаметров. Эти компенсаторы крепят к обечайке сваркой или болтами. Болтовое крепление компенсаторов является более надежным. Жесткие регулиру­емые компенсаторы (рис. 11.7, в) широко распространены, хотя регулиро­вание их теплового зазора является трудоемким процессом.

Рис. 11.6. Сушильный агрегат: 1 — загрузочная и дымовая короб­ки; 2 — сушильный барабан; 3 — рама; 4,11- бандажи сушильного барабана; 5 — компенсатор; 6 — упорный ролик; 7 — привод; 8 — зубчатый венец; 9 — защитный кожух; 10 — опорный ролик; 12 — кожух охлаждения барабана; 13 — разгрузочная коробка; 14 — топка; 15 — запальная форсунка; 16 — датчик горения топ­лива; 17 — форсунка; 18 — регулировка подачи топлива; 19 — топливопровод; 20 — разгрузочный (ссыпной) лоток; 21 — вентилятор охлаждения барабана и распыла топлива.

На сушильных барабанах больших диаметров во избежание деформации обечайки шаг установки компенсаторов I должен быть не более 2-2,5 шири­ны компенсатора; подбандажную плиту (пояс обечайки в зоне крепления компенсаторов) изготовляют шириной (4- 5) <5 и толщиной (1,5-2) b (здесь b — ширина бандажа; 5 — толщина стенки барабана). Шарнирные тангенциаль­ные компенсаторы (рис. 11.7, г) применяют на сверхмощных сушильных бара­банах и обжиговых печах при производстве керамзита и цементного клинкера.

Со стороны загрузки сушильные барабаны имеют торцовую стен­ку с отверстием для ввода материала и удаления дымовых газов, к кото­рой примыкают загрузочное устройство и дымовая коробка.

Рис. 11.7. Типы компенсаторов: 1 — бандаж; 2 — эллиптический компенсатор; 3 — обечайка барабана; 4 — подбандажная плита; 5 — тангенциальный компенсатор; 6 — опорный башмак; 7 — регулировочные прокладки; 8 — шарнирный компенсатор.

Наиболее часто загрузочное устройство состоит из лотка, проходяще­го через дымовую коробку и установленного под углом 60-70° к горизон­тальной оси для устранения зависания влажного материала (рис. 11.8, а).

Рис. И.8. Загрузочные устрой­ства: а — ссыпной лоток;

6 — ленточный конвейер;

в — виброжелоб;

1 — сушильный барабан;

2 — дымовая коробка.

При такой конструкции загрузочного устройства создаются небла­гоприятные условия движения дымовых газов (живое сечение резко уменьшается, скорость движения дымовых газов возрастает), в резуль­тате чего увеличивается вынос мелких частиц. Для улучшения условий выхода газов из сушильных барабанов иногда применяют подачу мате­риала в нижнюю часть барабана ленточным конвейером или виброже­лобом (рис. 11.8, б, в). При подаче материала конвейером привод ленты переносят на задний барабан, а в зоне разгрузки устанавливают защит­ный кожух. Однако лента конвейера подвергается воздействию высоких температур и быстро выходит из строя.

Известен способ загрузки сушильных барабанов при помощи коль- цевого элеватора, прифланцованного к барабану и имеющего ковши спе- циальной формы. Внутреннее устройство сушильного барабана разделяют на три конструктивные зоны (рис. 11.9). В первой зоне расположены винто- вые отгребающие лопасти 3, приваренные к обечайке барабана 5 и обеспечивающие интенсивное перемещение материала от загрузоч- ного торца /, чтобы не было пересыпания материала обратно в загру- зочную коробку. Угол подъема отгребающих лопастей составляет 45- 60° к продольной оси барабана, а длина первой зоны 0,5-0,8 диаметра барабана.

Рис. 11.9. Сушильный барабан: 1 — загрузочный торец; 2 — отвер­стие выхода дымовых газов; 3 — отгребающие лопасти; 4 — подъемно-сбрасывающие лопасти; 5 — обечайка барабана; в — разгрузочные лопасти; 7 — отверстие выхода материала. Во второй зоне применяют подъемно-сбрасывающие лопасти 4, рас­положенные параллельно оси барабана. Перемещение материала вдоль барабана обеспечивается благодаря наклону барабана к горизонту под углом 3-6°. В некоторых конструкциях для изменения производитель­ности применяют регулирование угла наклона барабана. Подъемно-сбрасывающие лопасти сушильных барабанов (рис. 11.10) разделяют на корытообразные мелкие (рис. 11.10, а) — встречаются наи­более часто из-за простоты конструкции; закрытые глубокие (рис. 11.10, б); криволинейные мелкие (рис. 11.10, в); серповидные (рис. 11.10, г); закрытые мелкие (рис. 11.10, д); закрытые глухие (рис. 11.10, е); плоские радиальные (рис. 11.10, ж); плоские, отклоненные вперед по ходу движе-

ния (рис. 11.10, з); плоские, отклоненные назад относительно хода движе­ния (рис. 11.10, и). Существуют также другие типы лопастей.

Рис. 11.10. Подъемно-сбрасывающие лопасти.

Закрытые глубокие лопасти (рис. 11.10, б) по рекомендации докто­ра технических наук, профессора Н. М. Михайлова выпускают со следу­ющими размерами: I = 0,2D; /; = 0,085D; d = 0,6D; а = 25-30°.

Во второй зоне лопасти устанавливают в несколько рядов по дли­не барабана с расстоянием между рядами 50-100 мм. Для лучшей пере­дачи тепла от газов к материалу лопасти в соседних рядах смещают на полшага. Длина лопастей в осевом направлении / = 0,6~0,8 м. Лопасти в более холодной части барабана приваривают, в более горячей их же­лательно крепить болтами во избежание деформации из-за неравно­мерного нагрева лопастей и обечайки.

В третьей зоне — зоне разгрузки, устанавливают плоские лопасти под углом 20-30° к оси барабана, что ускоряет продвижение материа­лов и предохраняет их от пережога радиационным излучением (что особенно важно для известняковых материалов). Иногда в третьей зоне устанавливают серповидные лопасти (рис. 11.10, г), которые проносят материал над факелом и ссыпают по его периферии. Серповидная форма лопастей целесообразна при малых размерах топки, когда сгорание топ­лива происходит в сушильном барабане.

Полное отсутствие лопастей в третьей зоне нежелательно, так как материал лежит во вращающемся барабане довольно узкой лентой

и большая часть поверхности барабана подвергается интенсивному ра­диационному и конвективному нагреву от факела топки и может быст­ро выйти из строя. Длина третьей зоны составляет 0,4-0,6 диаметра барабана.

Вращение сушильного барабана осуществляется шестеренным, цеп­ным или фрикционным приводом.

Шестеренный привод (рис. 11.11, а) состоит из ведущей шестерни 3 и ведомого зубчатого венца 2, закрепленного на барабане / при помо­щи компенсаторов. При высокой надежности и долговечности шесте­ренный привод имеет следующие недостатки: высокую стоимость вен — цовой шестерни, особенно для барабанов больших диаметров; наруше­ние зацепления между ведущей шестерней и зубчатым венцом ввиду возможного прогиба барабана и сложности регулирования зацепления при монтаже зубчатого венца.

Рис. 11.11. Приводы сушильных барабанов: а — шестеренчатый; б — цепной охватывающего типа; в — цепной тангенциального типа; 1- обечайка сушильного барабана; 2 — делительная окруж­ность ведомого зубчатого венца; 3 — ведущее зубчатое колесо; 4 — обводные ролики; 5 — натяжное зубчатое колесо;Е’№ — окруж­ное усилие, ведущего звена, приложенное к зубчатому колесу.

Цепной привод сушильных барабанов состоит из ведущей звез­дочки 3 (рис. 11.11, б, в), зубчатого венца 2 цепной передачи, закреп­ленного на сушильном барабане 1 при помощи компенсаторов, натяж­ной звездочки 5 и цепи.

На рис. 11.11, б показана цепная передача охватывающего типа с вращением ведущей звездочки и ведомого зубчатого венца в одну сто­рону, а на рис. 11.11, в — тангенциального типа с наружным зубчатым венцом 2 и вращением ведущей 3 и ведомой 2 звездочек в разные
стороны. Преимуществом цепной передачи охватывающего типа являет­ся простота конструкции.

Недостатки этой передачи заключаются в неравномерности натя­жения цепи при возможном прогибе барабана и неточности монтажа зубчатого венца цепной передачи, которая усугубляется также и тем, что натяжные звездочки или ролики выполнены неподпружиненными; не­благоприятном расположении ведущей звездочки под барабаном, кото­рое создает дополнительное усилие в опорных роликах, равное усилию натяжения в рабочей ветви цепи.

Цепная передача тангенциального типа с наружным ведомым зуб­чатым венцом сложнее по конструкции. Для этой передачи требуется установка натяжной звездочки 5 на пружинный амортизатор, примене­ние ведущей и натяжной звездочек относительно большого диаметра для обеспечения достаточного угла охвата ведомого зубчатого венца це­пью (а6 = 20-30°).

Достоинство этого типа привода состоит в том, что усилие натяжения рабочей ветви цепи, равное окружному усилию зубчатого венца, почти не передается на опорные ролики сушильного барабана.

Следует отметить, что хотя долговечность цепного привода несколь­ко ниже чем зубчатого, однако небольшая стоимость, простота обслужи­вания и ремонта, меньшие требования к точности монтажа делают цеп­ную передачу, особенно тангенциального типа, более перспективной по сравнению с зубчатой (шестеренчатой).

Зубчатые венцы цепной передачи состоят из обода с зубьями (рис. 11.12). Конструкции зубчатых венцов отличаются выполнением зубьев и их расстановкой на бандаже. На рис. 11.12, а изображен зубчатый венец из фрезерованных секторов, приваренных к бандажу и образующих непре­рывную линию зубьев. На рис. 11.12, б показан венец с длинными зубь­ями, при которых снижаются требования к точности их изготовления и шагу расстановки на ободе. На рисунке 7.12, в представлен венец с короткими зубьями. Они имеют профиль зуба обычной звездочки, а вту­лочно-роликовая цепь своими роликами ложится на впадины звездочки (зуба). Короткие зубья сложнее в изготовлении, но крепление их к обо­ду более надежное.

Фрикционный привод вращения сушильных барабанов встречается довольно редко. Вращение барабану передается от приводных опорных роликов 1 через опорные бандажи 2 (рис. 11.13) вследствие сил трения между приводными опорными роликами и бандажами. Для обеспечения надежной работы все четыре опорных ролика выполнены ведущими.

Опорные ролики с каждой стороны сушильного барабана либо насаже­ны на общий вал, либо соединены трансмиссионными валами.

Рис. 11.12. Зубчатые венцы цепных передач: а — секторный венец с нормальным шагом зубьев и вогнуто-выпуклой формой зуба; б — зубчатый венец с прореженными зубьями и прямолинейно-выпук­лой формой зуба; в — зубчатый венец с прореженными зубьями и выпуклой формой зуба; 1 — приводная цепь типа ПРИ; 2 — обечайка барабана; 3 — компенсатор; 4 — бандаж зубчатого венца; 5 — зубча­тый сектор; 6 — прямолинейно-выпуклый зуб; 7 — выпуклый зуб.

Преимуществом фрикционного привода по сравнению с цепным яв­ляется простота конструкции и меньшая стоимость. Фрикционный привод с одним двигателем и трансмиссионными валами можно применять для сушильных барабанов малой производительности. Для больших сушиль­ных барабанов все ролики оснащают индивидуальными приводами.

При зубчатом приводе каждый бандаж опирается на два опорных ро­лика. На больших сушильных барабанах для снижения контактных напря­жений ролики устанавливают попарно на балансирных опорах (рис. 11.14).

Кроме опорных роликов один из бандажей снабжают еще двумя упорными роликами, которые представляют собой мощные диски, закреп­ленные на осях, расположенных с обеих сторон бандажа. Назначение их состоит в том, чтобы воспрепятствовать передвижению сушильного ба­рабана вдоль оси. При правильной установке опорных роликов их оси должны быть строго параллельны оси сушильного барабана, однако в конструкциях опорных устройств роликов редко предусматривают при­способления для контроля точности их установки. Смещение барабана

по роликам в осевом направлении (вверх на уклон или вниз под уклон) вызывается возможным перекосом роликов, как показано на рис. 11.15.

Рис. 11.13. Фрикционный привод сушильного барабана.

Рис. 7.14. Установка балансирных роликов: 1 — бандаж; 2 — ролик; 3 — риски установки роликов; 4 — балансир; 5 — опора балансира; 6 — рама.

Рис. 11.15. Схема перекоса ролика: 1 — барабан; 2 — опорный ролик; 3 — бандаж; Т — окружная сила трения пары ролик-бан­даж; Тсм — сила, смещающая барабан вдоль оси.

При перекошенном ролике направление вектора силы трения со­ставляет с осью барабана некоторый угол, приводящий к возникновению осевой силы, которая может смещать барабан как вниз (под уклон), так и вверх (на подъем). Если два каких-либо ролика развернуты так, что со­здаются осевые силы различного направления, то на беговых поверхнос­тях бандажа и ролика быстро возникает шелушение и волнообразова­ние. Боковые поверхности упорного ролика и бандажа обычно обрабаты­ваются по конусу, что обеспечивает чистое качение одного по другому, так как вершины обоих конусов находятся на пересечении осей банда­жа и упорного ролика (рис. 11.16).

Рис. 11.16. Схема установки упорных роликов: а — наклонная; б — прямая; 1 — обечайка сушильного барабана; 2 — подбандажная плита; 3 — прямой бандаж; 4 — наклонно установленные ролики; 5 ~ прямо установленные ролики; 6 — конусный бандаж 6)

Упорный ролик иногда снабжен специальным устройством, при по­мощи которого его можно передвигать вдоль оси барабана, что позволяет прижимать ролик к бандажу. Однако в этом нет необходимости, так как ролики должны обеспечивать упор лишь в случае передвижения бара­бана вверх или вниз. Чрезмерное прижатие бандажа к ролику и быстрый износ последнего свидетельствуют о неправильной установке опорных роликов и необходимости их регулирования.

Разгрузочный торец сушильного барабана входит в кожух разгру­зочной коробки. Для сушильных барабанов малых диаметров наиболее часто применяют разгрузочные коробки с самотечным осыпанием мате­риала из барабана на ссыпной лоток 4 (минуя топку) разгрузочной короб­ки 2, установленный к горизонтальной оси под углом 45° для обеспечения свободного осыпания сухого материала в приемную воронку 5 горячего элеватора / (рис. 11.17, а). Преимущество разгрузочных коробок данного типа заключается в их простоте и надежности, недостаток — в большой длине лотка и необходимости заглубления приемной воронки горячего элеватора ниже поверхности пола, что в большой степени затрудняет ремонт и обслуживание горячего элеватора и увеличивает его длину.

3 4 5 в Рис. 11.17. Разгрузочные устройства сушильных барабанов: а — ссыпной лоток; б — ротационный элеватор.

Ввиду отмеченных недостатков сушильных барабанов больших диаметров выгрузку материалов из сушильного барабана осуществляют при помощи ротационного элеватора 3 (рис. 11.17, б), соединенного с обечайкой 4 сушильного барабана. Ротационный элеватор поднимает лопастями материал на уровень выше оси барабана и ссыпает его в приемную воронку 6, откуда по лотку 2 материал ссыпается в приемную воронку 7 горячего элеватора 1.

Сушильный барабан с ротационным элеватором показан на рис. 11.18. Применяя ротационный элеватор, возможно поднять нижнюю точку го­рячего элеватора выше поверхности пола и закрепить его непосредственно на раме сушильного барабана, что очень важно для обслуживания элева­

тора (особенно при засыпке избыточным количеством сухого материала при поломках), а также в передвижных установках для сокращения сро­ков монтажа. Внутреннюю поверхность лотков загрузочной и разгрузоч­ной коробок футеруют сменными листами из износоустойчивой стали. Плотность соединений обечайки вращающегося барабана и неподвижных кожухов дымовой коробки и топки обеспечивается лабиринтными или подпружиненными секторными уплотнениями 8 из износоустойчивой стали или термостойкой графитизированной резины. Стенки сушильного бара­бана, особенно в околотопочной зоне, могут нагреваться до очень высокой температуры. Во избежание высокого нагрева стенок и для уменьшения потерь тепла барабан закрывают кожухами. Нагретый под кожухом воз­дух подается дутьевым вентилятором в топку, что снижает потери тепла стенками барабана и улучшает процесс горения топлива.

12 3 4 5 6 7 8 9 Ю 11 12 Рис. 11.18. Сушильный барабан с ротационным элеватором: 1 — барабан; 2 — бандаж; 3 — опорный ролик; 4 — рама сушильного барабана; 5 — рама топки; 6 — фундаментные опоры; 7 — ротацион­ный элеватор; 8 — уплотнительные пластины; 9 — топка; 10 — зажигательный конус; 11- разгрузочный лоток; 12 — форсунка.

Тепловая изоляция непосредственно наружной поверхности ба­рабана нежелательна, так как под слоем теплоизоляции возможен чрез­мерный нагрев обечайки, что неблагоприятно отражается на ее проч­ности, ибо даже открытый барабан после окончания работы и прекра­щения подачи топлива оставляют вращаться на 10-15 мин для равно­
мерного охлаждения обечайки и предупреждения ее прогиба от соб­ственной массы.

Со стороны разгрузочной коробки барабана установлена топка, ра­ботающая на жидком или газообразном топливе. Околотопочную зону сушильного барабана с внутренней стороны можно футеровать плитами из жаростойкой стали. Топку сушильного барабана изготовляют из лис­товой стали и внутри футеруют огнеупорным кирпичом или жаростой­ким бетоном. Возможно применение нефутерованных топок из жаро­стойкой стали. Швы между кирпичами должны быть не более 1 мм и заполняться раствором из огнеупорной глины с магнезитовым порош­ком, Швы каждого ряда смещают для предотвращения выпадания сразу нескольких кирпичей.

Между металлической обечайкой и футеровкой прокладывают лис­товой асбест, основным назначением которого является компенсация их различного расширения в процессе работы топки.

Для увеличения срока службы футеровки топку устанавливают на раме агрегата при помощи специального крепления, позволяющего пери­одически, по мере появления одностороннего износа, поворачивать ее вокруг продольной оси.

Топка является ответственной частью сушильного агрегата. От каче­ства работы топки с форсункой (топочного агрегата) зависит термичес­кий кпд и расход топлива, а также качество приготовляемой смеси.

Режим горения и полнота сгорания топлива зависят от конструкции топки, конструкции форсунки и способа распыла топлива, т. е. от режима работы топочного агрегата в целом.

Процесс горения тяжелого топлива (мазута, наиболее часто приме­няемого для работы сушильных барабанов асфальтосмесительных уста­новок) происходит в две стадии: газификации капель топлива (пироге — нетического разложения) и сгорания продуктов газификации. Процесс газификации тяжелого топлива начинается при температуре около 600°С и интенсивно возрастает при 700°С и выше. Чем выше температура воздушно-топливной смеси и мельче распылено топливо, тем быстрее идет газификация и короче горящий факел.

Применение длиннофакельных форсунок ведет к увеличению вре­мени газификации и догорания топлива, которые протекают на значи­тельной части длины сушильного барабана. В сушильном барабане в горящий факел попадает материал с температурой не выше 220~250°С, что приводит к снижению температуры факела и возможной конденса­ции топлива на поверхности частиц каменного материала. Кроме того,
горящий в барабане факел теряет много тепла лучеиспусканием, что также ведет к снижению температуры факела и скорости газификации и, как следствие, к увеличению неполноты сгорания.

Химическая неполнота сгорания является следствием плохого сме­шивания воздуха с топливом и недостатка воздуха.

Механическая неполнота сгорания является следствием грубого распыла топлива, плохой его газификации и большой длины факела.

Известно несколько типов топочных устройств, применяемых на су­шильных агрегатах (рис. 11.19): закрытая топка, топка с зажигательным конусом, топки с газификацией вследствие рециркуляции (возвратного дви­жения) горячих газов, открытая топка с паровым распылом и топка с пред­варительной высокотемпературной подготовкой топлива в змеевиках.

Рис. 11.]9. Типы топок сушильных барабанов: 1 — топка; 2 — торцо­вая стенка; 3 — форсунка воздушного распыливания топлива; 4 — зажигательный конус; 5 — корпус; 6 — камера сгорания; 7 — направ­ляющий аппарат; 8 — форсунка парового распиливания топлива; 9 — змеевик; А — подача топлива; Б — подача воздуха; В — подача первич­ного воздуха; Г — подача вторичного воздуха; Д — подача пара.

В закрытых топках (рис. 11.19, а) распыливание топлива воздушное или воздушно-механическое, воздух для сжигания топлива подается в топку дутьевым вентилятором через форсунку.

Достоинства закрытых топок: простота конструкции, простота ре­монта и изготовления в производственных условиях на АБЗ. Недостат­ки: воздух необходимо подавать вентилятором, медленная газификация топлива в потоке холодного воздуха, что приводит к удлинению факела, и большая длина топок (L = 1,5D и более).

‘ т ‘ т ‘

В топках с зажигательным конусом (рис. 11.19, б) распыливание топлива воздушное или воздушно-механическое, но через форсунку по­дается воздух только для распыливания топлива в количестве 10-20 % необходимого воздуха (т. е. около 1~2 кг воздуха на 1 кг топлива), а недостающий воздух для сгорания топлива подсасывается через кольце­вые пространства между форсункой, зажигательным конусом и топкой.

Достоинства топок с зажигательным конусом по сравнению с закры­тыми: небольшая мощность дутьевого вентилятора, быстрый подогрев и испарение топлива в зажигательном конусе и более полное сгорание топлива непосредственно в топке.

Недостатки топок с зажигательным конусом: сложность конструкции и изготовления футеровки зажигательного конуса в производственных услови­ях (жаростойкий бетон или футеровочный кирпич специальной формы).

В показанной на рис. 11.19, в топке с газификацией топлива в предварительной камере, через форсунку подается воздух только на рас­пыливание топлива. В предварительной камере происходит газификация топлива, а горение заканчивается в основном пространстве топки. В результате эффекта эжекции часть горячих газов по специальным кана­лам проходит вокруг камеры газификации (рециркулирует) и поступает к предварительной камере, где нагревает воздушно-топливную смесь, обес­печивая быструю газификацию топлива.

Достоинства топки с газификацией топлива в предварительной камере: быстрая и полная газификация, 100 %-ное сгорание топлива, ко­роткий факел, малый коэффициент избытка воздуха (а= 1,05-1,1), так как топливо в основной камере горит как газ. Недостатки топок с гази­фикацией топлива в предварительной камере: сложность конструкции, изготовление камеры газификации из керамического материала высо­кой термостойкости, высокое давление распыливающего воздуха.

В топке с газификацией топлива в основной камере, представленной на рис. 11.19, г, через форсунку подается воздух только на распыливание топлива; недостающий воздух для горения топлива поступает в кольце­вое пространство между торцовой стенкой и топкой. В топке вследствие эжектирующего действия форсунки и вторичного воздушного потока происходит завихрение продуктов горения (рециркуляция горячих га­

зов), благодаря чему обеспечивается подогрев вторичного воздуха до высокой температуры и быстрое сгорание топлива.

Достоинства топок с газификацией топлива в основной камере: простота конструкции, сравнительно небольшая мощность дутьевого вен­тилятора, быстрый прогрев воздуха и хорошая газификация топлива, ко­роткий факел, малый коэффициент избытка воздуха (а = 1,05-1,1) и полное сгорание топлива. Недостаток топок с газификацией топлива в основной камере заключается в необходимости применения форсунки с большим конусом распыливания топлива.

В топке с паровым распылом (рис. 11.19, д) топливо распыливается паром давлением 0,6-0,8 МПа. Воздух на сжигание топлива поступает в топку через открытый торец вследствие разрежения, создаваемого в сушильном барабане дымососом.

Достоинство топок с паровым распыливанием: простота конструк­ции. Недостатки: паровоздушная смесь выходит из форсунки с очень большой скоростью и создает сильный шум; горение топлива происхо­дит только с поверхности факела (внутри факела горение отсутствует, так как пар не поддерживает горения), ввиду чего факел получается очень длинным; большой коэффициент избытка воздуха и высокий про­цент неполноты сгорания топлива.

В топке с предварительной высокотемпературной подготовкой топ­лива в змеевиках (рис. 11.19, е) топливо, проходя по змеевику и нагрева­ясь, подается в форсунку, в которую поступает и первичный воздух. Вторичный воздух поступает в топку через открытый торец. Газифика­ция происходит в короткой предварительной камере, омываемой снару­жи холодным воздухом, горение газифицированного топлива — в основ­ной камере.

Достоинства топок с предварительной высокотемпературной под­готовкой топлива: короткофакельное горение топлива, полное его сго­рание, низкий коэффициент избытка воздуха (а = 1,05-1,1), возмож­ность изготовления предварительной камеры из недорогих материа­лов. Недостатки таких топок: сложность регулирования нагрева топли­ва (мазута) в змеевике путем перемещения змеевика внутри топки; возможность закоксовывания и прогорания стенок змеевика при скоро­сти движения топлива в нем менее 0,5 м/с и температуре топлива в змеевике выше 300°С.

Существенно влияет на эффективность и экономичность работы топливной системы предварительный подогрев топлива, а также и воз­духа, поступающего в форсунки.

Для нагрева топлива используют паровые или масляные тепло­обменники, возможно использование тепла отработавших газов из су­шильного барабана или электронагревателей.

На рис. 11.20 показана наиболее распространенная схема подогрева топлива, применяемая в смесителе Д-508, в котором топливо подогрева­ется паровым змеевиком и самотеком поступает к насосу.

Рис. 11.20. Открытая система нагрева топлива: 1 — топливный бак; 2 — паровой змеевик; 3 — фильтр; 4 — насос; 5 — редукционный клапан; 6 — форсунка; 7 — манометр; 8 — дутьевой вентилятор.

5

г

При нагреве топлива выше 95°С возрастает упругость паров, что приводит к разрыву потока на линии между нагревателем и насосом и снижению подачи насоса.

По этой причине температура нагрева мазута в системе не должна превышать 90°С, хотя для распыливания и полного сгорания его она дол­жна быть более высокой (до 250-270°С).

Асфальтосмесительные установки могут быть классифицированы по основным конструктивным и технологическим показателям: произ­водительности, мобильности, компоновке, технологии смешивания.

По производительности асфальтосмесительные установки раз­деляют на четыре типа: малой (до 40 т/ч), средней (50-100 т/ч), боль­шой (150-350 т/ч) и сверхмощные с производительностью более 400 т/ч. Производительность асфальтосмесительных установок является главным параметром. Действующим ГОСТом на машины для приготовления ас­фальтобетонных и других битумоминеральных смесей предусмотрен выпуск смесителей производительностью 12, 25, 50, 100, 200 и 400 т/ч.

За рубежом преимущественное применение находят смесители производительностью 150 т/ч и более. Максимальная производительность установок, выпускающих смеси без нагрева материалов и оснащенных смесителями непрерывного действия, составляет 750-1100 т/ч.

По мобильности асфальтосмесительные установки подразделяют на передвижные, полустационарные и стационарные. Конструктивное исполнение агрегатов определенным образом влияет на продолжитель­ность монтажа и демонтажа установки, ее мобильность.

Передвижные установки используют в основном при строительстве и ремонте дорог и прочих сооружений в тех случаях, когда отсутствуют постоянно действующие асфальтобетонные заводы (АБЗ) или когда их создание экономически нецелесообразно. Смесительные передвижные установки кроме ходового оборудования оснащают механизмами само — монтажа и демонтажа.

Передвижные смесительные установки производительностью ме­нее 10 т/ч, выполняемые на одноосном шасси, не нашли широкого при­менения из-за сложности компоновки большого числа агрегатов и тру­доемкости загрузки минеральных материалов в агрегат и разгрузки го­товой смеси в мобильные транспортные средства. Чаще их изготовляют для выпуска битумоминеральных смесей по схемам, показанным на рис. 11.2. Установки малой производительности в большей части ком­понуют из нескольких агрегатов с собственными пневмоколесными шасси и оборудуют приспособлениями для самомонтажа.

Смесительные установки полустационарного типа предназначены для постоянно действующих или редко перебазируемых асфальтобетонных заво­дов. Установки полустационарного типа имеют различное конструктивное исполнение и преимущественно среднюю или большую производительность.

Установки средней и большой производительности изготовляют в виде отдельных блоков на самостоятельном шасси или перевозимыми на прицепах-тяжеловозах, а также автомобилях. При монтаже этих устано­вок используют как средства самомонтажа, так и крановое оборудование.

Асфальтосмесительные установки стационарного типа применяют на постоянно действующих асфальтобетонных заводах. Чаще стационар­ные установки средней и большой производительности изготовляют в виде мощных блоков с автоматическим управлением, причем только органы управления размещены в закрытом помещении или специаль­ной кабине.

Размещение стационарных асфальтосмесительных установок в закры­тых помещениях может быть оправдано только в районах с неблагопри­ятными атмосферными условиями.

По конструктивной компоновке узлов смесительного агрегата асфальтосмесительные установки подразделяют на башенные и партерные.

При башенной компоновке основные узлы смесительного агрегата расположены один под другим по одной вертикали. Для установок тако­го типа требуется лишь однократный подъем горячих материалов. За­тем материал поступает самотеком последовательно в нижерасполо­женные агрегаты.

В состав смесительного агрегата входят грохот, дозаторы с расход­ными и весовыми бункерами, смеситель. Остальные агрегаты асфальтос­месительных установок: агрегат питания, сушильный барабан, накопи­тельный бункер и другие — имеют партерное (наземное) расположение.

Асфальтосмесительные установки партерного типа имеют наземное расположение всех основных узлов и агрегатов. Материал перемещает­ся от агрегата к агрегату по горизонтали при многократном подъеме. При этом увеличиваются число транспортирующих подъемных механиз­мов, затраты энергии на транспортирование материалов и потери тепла нагретым минеральным материалом. При партерном расположении аг­регатов требуются большие площади.

Однако наземное исполнение агрегатов дает возможность снаб­дить их механизмами самомонтажа и ходовым оборудованием, что имеет важное значение при частом перебазировании установок.

По технологии протекания процесса смешивания принято раз­личать асфальтосмесительные установки периодического и непрерывного действия.

В установках периодического действия обычно подготовительные и вспомогательные операции выполняются непрерывно, а дозирование, сме­
шивание и разгрузка смесителя производятся периодично определенны­ми порциями. Поскольку смешивание является основным процессом приготовления смеси, то установки со смесителями порционного смеши­вания принято называть асфальтосмесительными установками периоди­ческого (циклического) действия.

Порционность дозирования минеральных компонентов и вяжущего каждого очередного замеса является достоинством таких установок, так как эти установки позволяют без каких-либо сложных перенастроек дозаторов легко переходить на выпуск смеси требуемого рецептурного состава. Поэтому установки периодического действия находят большое применение для городских АБЗ, поскольку при их работе приходится часто изменять рецептурные составы смесей.

Следует отметить еще одно важное достоинство таких установок — возможность устанавливать любую продолжительность смешивания, что имеет большое значение для регулирования качества приготовления сме­сей различных составов.

В установках непрерывного действия все технологические опера­ции, в том числе и смешивание, выполняются непрерывно. Периодично (порционно) может выполняться лишь вспомогательная операция — вы­пуск смеси из накопительного бункера в транспорт.

Смесительные установки непрерывного. действия имеют некоторые преимущества перед установками периодического действия в отноше­нии меньшей металлоемкости конструкции смесителя и энергоемкости процесса смешивания. Их целесообразно применять при больших объе­мах работ на строящихся автомагистралях, когда требуется массовое про­изводство постоянной по составу смеси.

11.1. Технологические процессы приготовления асфальтобетонных смесей

Горячие асфальтобетонные смеси приготовляют в стационарных, полустационарных и передвижных установках периодического или не­прерывного действия. Производительность асфальтобетонных установок колеблется в пределах от 6 до 400 т/ч и более.

Современные асфальтосмесительные установки представляют со­бой сложившийся технологический комплекс оборудования и агрегатов, работающих в единой технологической цепи.

На рис. 11.1 показана принципиальная технологическая схема со­временной асфальтосмесительной установки. Со склада минеральные материалы подаются в агрегат питания /, каждый расходный бункер которого имеет дозатор для предварительного весового или объемного дозирования фракционного щебня и песка.

Непрерывно дозируемые материалы поступают при помощи лен­точного транспортера 2 в загрузочное устройство 4 сушильного агрега­та 5, где высушиваются и нагреваются до рабочей температуры. Барабан имеет топку с форсункой 6. Температуру нагревания устанавливают с учетом последующих потерь и постоянно контролируют. Горячим эле­ватором 7 компоненты смеси подаются в сортировочный агрегат 17 для более тщательного фракционирования по отсекам 19 горячих бункеров и последующего весового дозирования в дозаторе, а негабарит сбрасыва­ется в бункер 20.

При установке перекидного лотка 18 в положение II горячие материалы поступают в бункер песка и далее на дозирование в дозатор, минуя грохот.

В установках периодического действия дозирование ведется порци­онно на каждый последующий замес. Отдозированный материал одного замеса из весового бункера дозатора 25 для песка и щебня подается в смеситель 22. Порция минерального порошка из агрегата хранения и выдачи 13 подается в бункер, а затем дозатором 21 в смеситель. Битум из битумохранилища 14 подогревается нагревателем 15 и вводится в смеситель насосно-дозирующим устройством 16. Возможно примене­ние аналогичного устройства для дозирования и подачи поверхностно­активных добавок.

Рис. 11.1. Технологическая схема приготовления асфальтобетонной смеси.

Готовая порция смеси выгружается из смесителя либо в ковш скипо­вого подъемника 23 накопительного бункера 24, либо в кузов автоса­мосвала. Наличие накопительного бункера позволяет исключить про­стои смесительного агрегата при задержке транспорта, по прибытии пос­леднего до минимума сократить продолжительность простоя транспорта под загрузкой.

За автоматической работой агрегатов ведется контроль с пульта управления кабины оператора, где также имеется дублирующая система дистанционного управления.

Дозатор минерального порошка пневмотранспортом загружается из расходной емкости. Она по мере опоражнивания заполняется из цис­терны цементовоза. Установка может иметь дополнительный агрегат для беспламенной сушки и нагрева минерального порошка.

Битумная система питается от обогреваемой цистерны, которая име­ет насосное устройство. Вместо цистерны можно применять битумона­гревательные котлы, оборудованные битумными насосами.

Дымовые газы из сушильного барабана через дымовую коробку 3 поступают на первую ступень очистки 8. Уловленная пыль должна быть

направлена в горячий элеватор. Подача уловленной пыли в бункер ми­нерального порошка, или в дозатор минерального порошка 21, или в специальный дозатор пыли нежелательна по двум причинам: во-первых, пыль, уносимая из сушильного барабана, является неотъемлемым компо­нентом песка и при частичной подаче ее в процессе дозирования может нарушиться проектная пористость и плотность асфальтобетона; во-вто­рых, силикатная пыль уноса является кислой породой и не может слу­жить заменой минерального порошка, приготовляемого из основных материалов — известняка или доломита.

Очищенные на первой ступени дымовые газы дымососом 9 могут подаваться на вторую ступень пылеочистки, на которой применяют мок­рую очистку, рукавные фильтры, электрофильтры и др. Затем дымовые газы выбрасываются в трубу 12, а уловленная пыль или шлам удаляют­ся через дозатор 10.

За рубежом применяют установки еще двух типов для приго­товления битумоминеральных смесей с менее жесткими требованиями к качеству исходных материалов: с нагревом минеральных материалов, но без сортирования их после сушки и дозирования перед смешиванием (рис. 11.2, а); без нагрева минеральных материалов (рис. 11.2, б). Эти установки оснащают смесителями непрерывного действия.

а)

Подача н дозирование минерального порошка

Нагрев, подача и дозирование битума

I Дозирование Смешивание исходных Хранение н выдача влажных песка —*■ компонентов и выдача —*- готовой смеси н щебня смесн потребителю потребителю

6)

■ Рис. 11.2. Технологические схемы получения битумоминеральных смесей с нагревом (г) и без нагрева (б) минеральных материалов.

Автогудронаторы предназначены для перевозки и распределения битумных материалов при постройке и ремонте гравийных и щебеноч­
ных слоев дорожной одежды методом пропитки, полупропитки, пере­мешивания на дороге, при поверхностной обработки и укреплении грун­тов. Нормы розлива битума при различных видах работ даны в таб­лице 10.2.

Таблица 10.2.

Нормы розлива битума при различных видах работ Виды работ Норма розлива, л/м’ Пропитка 2-7 Поверхностная обработка 0,75-1,5 Обеспыливание 0,80- 1,5 Подгрунтовка 0,5 Перемешивание на дороге 10,0-15,0

Вяжущие материалы распределяются под давлением 0,25-0,60 МПа.

Гудронаторы классифицируют по назначению, способу передвижения и приводу битумного насоса.

По назначению автогудронаторы делят на ремонтные и стро­ительные. При использовании автогудронаторов на дорожно-ремонтных работах вместимость цистерны не превышает 400 л, а на дорожно-стро­ительных — 3000-20 000 л.

По способу передвижения гудронаторы классифицируют на само­ходные (автогудронаторы), прицепные и полуприцепные. Самоходные монтируют на шасси автомобиля. Для прицепных и полуприцепных гуд­ронаторов используют автомобильные прицепы, полуприцепы или спе­циальные одноосные тележки.

По способу привода битумного насоса различают автогудронаторы с приводом от двигателя автомобиля, на шасси которого смонтирован гудронатор, и с приводом от отдельного двигателя.

Применение двух двигателей — одного для трансмиссии ходовой части автомобиля и другого для привода насоса позволяет изменять нор­му розлива битума в более широком диапазоне.

Автогудронаторы состоят из цистерны, автомобильного шасси или тягача, системы подогрева, системы перекачки и распределения битума.

Наибольшее распространение получили автогудронаторы с полез­ной вместимостью цистерны 3500 и 7000 л.

Автогудронатор однодвигательного типа с полезной вместимостью цистерны 3500 л (рис. 10.7) монтируют на шасси автомобиля. Цистерна выполнена сварной из листовой стали. В поперечном сечении цистерна имеет форму эллипса и снабжена термоизоляционным слоем из стек­

лянной ваты, закрытой снаружи металлическим кожухом. Полость цис­терны разделена волногасительной перегородкой на два сообщающихся отсека. В переднем отсеке установлена труба, которая верхней частью сообщается с атмосферой и служит для слива излишка битумных мате­риалов при случайном переполнении цистерны, а также для уравнива­ния давления в цистерне с атмосферным воздухом. В верхней части цистерны имеется горловина с фильтром, через которую можно напол­нять цистерну битумом.

1 2 3 и 5 6 7 Рис. 10.7. Автогудронатор с цистерной вместимостью 3500 л: 1 — шасси ЗИЛ-130; 2 — термометр; 3 — цистерна; 4 — люк; 5 — фильтр; 6 — клапан; 7 — указатель уровня битума; 8 ~ стационарная горелка; 9 — рычаг большого крана; 10 — боль­шой кран; 11— механизм подъема; 12 — битумный насос; 13 — распределитель; 14 — огнетушитель; 15 — трансмиссия; 16 — коробка отбора мощности.

Коммуникация цистерны состоит из большого крана, шестеренного насоса, малых кранов и трубопроводов (рис. 10.8). Устанавливая краны в различные положения, можно осуществлять наполнение цистерны, внутреннюю циркуляцию материалов, необходимую для более быстрого и равномерного подогрева, а также розлив битума через распределитель по обрабатываемой поверхности.

Распределитель автогудронатора имеет квадратное сечение и со­стоит из центральной, левой и правой частей. Они соединены между собой шарнирно, что обеспечивает вращение левого и правого распреде­лителей относительно вертикальной оси. Это позволяет быстро перево­
дить его в транспортное положение и изменять ширину розлива благо­даря вводу и выводу левой и правой частей из процесса распределения.

Рис. 10.8. Схема автогудронатора и установка кранов для выполне­ния различных операций: а — наполнение; б — опорожнение; в — перекачивание; г — розлив; д — циркуляция; е — розлив правый; ж — розлив левый; з — ручной розлив с перепусканием излишков; и — отсос; к — розлив с перепусканием излишков; 1 — большой край; 2 — приемный трубопровод; 3 — шестеренный насос; 4 — трубопровод розлива; 5 — трубопровод циркуляции; 6 — малые трехходовые краны.

В нижней части распределителя установлены сопла на расстоянии 190 мм одно относительно другого. Эти сопла одновременно открывают­ся или закрываются при помощи пневмокамер и рейки.

Автогудронатор снабжен также и ручным распределителем, кото­рый применяют при небольших ремонтных работах или устранении про­пусков розлива битума.

Топливная система автогудронатора (рис. 10.9) аналогична системе автобитумовоза и состоит из топливного бака, топливопровода, воздухо­провода, двух стационарных и одной переносной горелок.

Рис. 10.9. Топливная система автогудронатора: 1 — вытяжная труба; 2 — жаровая труба; 3 — стационарная горелка; 4 — топ­ливный фильтр; 5 — предохранительный клапан; 6 — топливный бак; 7 — ресивер: 8 — компрессор; 9 — переносная горелка.

Топливо подается к горелкам под давлением 0,25-0,3 МПа. Стаци­онарные горелки установлены на фланцах жаровых труб и могут рабо­тать независимо друг от друга. Они предназначены для разогрева битум­ных материалов в цистерне. Переносная горелка подсоединена к топ­ливной системе рукавом. Она имеет отдельный вентиль и предназначена для обогрева трубопроводов и насоса.

На автогудронаторе установлены следующие приборы: указатель уровня вяжущего материала в цистерне, термометр с пределами измере­ния температуры 0~200°С и тахометр, показывающий частоту вращения вала насоса.

Промышленностью также выпускается автогудронатор с полезной вместимостью цистерны 7000 л с отдельным двигателем для привода битумного насоса. В конструктивном отношении этот гудронатор мало отличается от описанного выше.

Прицепные гудронаторы имеют только распределительную систе­му и насосную установку и, как правило, не имеют собственной цистер­ны для материала. Их присоединяют к битумовозам и производят рас­
пределение вяжущих. Благодаря этому прицепные гудронаторы имеют небольшие габаритные размеры и малую массу.

Распределительная система позволяет осуществлять все операции по внутренней циркуляции и распределению вяжущих материалов. В трансмиссии от двигателя к насосу предусмотрены редуктор с двумя передачами прямого вращения и одной — обратной, а также предохрани­тельное устройство, отключающее насос при перегрузке. Ширина розли­ва находится в пределах 1-7 м. Норма розлива 0,55-7,0 л/м2 при шири­не розлива 7 м и 7-10 л/м2 при ширине розлива 4 м.

Для совместной работы необходимо соединить битумную ком­муникацию автобитумовоза с коммуникацией прицепного гудронатора.

Производительность гудронаторов и битумовозов (л/ч)

n= 3600Vk/T, (10.1)

г ц в’ ’ v ‘

где — полезный объем цистерны, л; кв~ коэффициент использования машины по времени; Т — продолжительность одного рейса, с.

Продолжительность рейса

т+~ + —+ /,, +t„, (10.2)

L L —+ —

^ v,

где і — время заполнения цистерны битумом, t = 600 — 900 с; L — расстоя­ние транспортирования битума, м; и — скорости движения груженого и порожнего гудронатора, м/с; tp = V / (vpql) = VjПн — время розлива битума по обрабатываемой поверхности, с (здесь v — скорость движения гудронатора при розливе, м/с; q — норма розлива л/м2; / — ширина розлива, м; Пн — производительность битумного насоса, л/с); t — время маневрирования гуд­ронатора на битумной базе и объекте строительства, t — 240-360 с; / — время на подготовку гудронатора и розлив битума, t = 300-360 с.

Для обеспечения бесперебойной работы автогудронаторов число битумонагревателей

г = Т6/Т, (10.3)

где Т6 — время нагрева потребного объема битума для автогудронатора до рабочей температуры, с.

Мощность двигателя насоса (Вт)

N = 0,001 ПтРр/ц, (10.4)

где Пm — теоретическая подача насоса, м3/с; р — расчетное суммарное давление, которое должно быть создано насосом, Па; rj — КПД трансмис­сии от двигателя до насоса.

Рр= 1′! (Рп + SPM + Ppi)’ ^10-5^

где р — потери давления по длине трубопровода; Ерм — местные потери давле­ния, возникающие на закруглениях магистрали, кранах, вентилях и т. д.; ррд — давление, при котором происходит розлив битума (ррд = 0,5 — 0,6 МПа).

10.2.1. Автобитумовозы

Монолитность верхних слоев дорожной одежды, их плотность и водоустойчивость могут быть улучшены обработкой минеральных мате­риалов органическими вяжущими (битумом, битумными эмульсиями, дегтем). Автобитумовозы применяют для транспортирования этих мате­риалов в разогретом состоянии к месту потребления, т. е. распредели­телям, смесителям, фрезам, грунтосмесителям и другим машинам. Конст­рукция автобитумовозов позволяет осуществлять сохранение темпера­туры битума при его транспортировании, подогрев в цистерне до рабо­чей температуры, перекачивание, минуя цистерну, и забор из битумопла­вильных котлов и битумохранилищ.

Автобитумовозы выпускают с цистернами вместимостью 7000, 14500 и 22 000 л.

Машины этого типа (рис. 10.6) состоят из автомобильного тя­гача с седельным устройством и полуприцепа-цистерны, шарнирно соединенных между собой через седельное шкворневое устройство. На тягаче между лонжеронами шасси смонтирован битумный насос с системой его обогрева. Привод насоса осуществляется от коробки отбора мощности тягача. Полуприцеп-цистерна безрамной конструк­ции представляет собой емкость эллиптического сечения с термоизо­ляцией из стекловолокна с металлической обшивкой. Передняя часть опирается шкворнем на седло тягача, а задняя — через опоры, кронш­тейны и рессорную подвеску на пневмоколесный ход. Внутри цистер­на имеет перегородки-волнорезы для уменьшения гидравлических ударов при торможении машины. К волнорезам прикреплены две жаровые трубы, проходящие внутри цистерны на всю ее длину. При входе в цистерну жаровые трубы имеют расширение с огнеупорной обмазкой, которое образует топочное пространство. Топливо в баке находится под давлением и подается к двум стационарным и одной переносной горелкам.

Насос не только заполняет цистерны битумом, но производит его циркуляцию и слив. Скорость нагрева битума при начальной температу­ре 70°С составляет 25 град/ч для цистерны вместимостью 7000 л и 10 град/ч для цистерны вместимостью 14 500 л. Охлаждение при темпера­туре наружного воздуха 10°С — соответственно 2 и 3 град/ч.

Рис. 10.6. Автобитумовоз: 1 — автомобильный тягач; 2 — огнету­шитель; 3 — цистерна; 4 — люк; 5 — термометр; 6 — указатель уровня; 7 — горелка; 8 — шибер; 9 — опорное устройство; 10 — бак для керосина; 11- лоток для рукавов; 12 — битумный насос.

Таблица 10.1. Техническая характеристика автобитумовозов Параметры Модель ДС-41А ДС-Ю Полезный объем цистерны, л 7000 14 500 Грузоподъемность, т 6,85 14,5 Время свободного опоражнивания 5 15 цистерны от битума, мин ЗИЛ-130В1 КрАЗ-258 Тягач 4МЗАП-5524П Полуприцеп Габаритные размеры, мм: длина 9080 13680 ширина 2360 2640 высота 2550 3250 Масса машины, кг: без груза 7515 18930 с грузом 14590 33650

Дорожные фрезы входят в группу передвижных грунтосмеситель­ных машин, оснащенных одним активным рабочим органом фрезерного типа; они производят обработку грунта непосредственно на строительном объекте. Их широко применяют для дорожного строительства во многих странах (СНГ, Германии, Польше, США, Чехии, Англии, Японии и др.).

Дорожные фрезы состоят из базовой машины, рабочего органа с трансмиссией и дозировочно-распределительной системы.

Фрезы отличаются мощностью силового оборудования, шириной и глубиной обработки грунтового слоя, конструкцией фрезерного ротора, компоновкой рабочего оборудования на базовой машине.

Дорожные фрезы классифицируют:

— по способу передвижения — на самоходные, прицепные, полу — прицепные и навесные;

— по схеме привода ротора — с боковым приводом, центральным приводом;

— по типу силовой трансмиссии — с механической, гидродина­мической;

— по типу ходового оборудования — гусеничные и колесные;

— по расположению рабочего органа — с консольным расположе­нием ротора и ротором, встроенным внутрь машины;

— по способу привода ротора — с приводом от специального двига­теля и двигателя базовой машины.

Характерные схемы компоновки рабочего оборудования дорожных фрез приведены на рис. 10.2.

в)

а)

Рис. 10.2. Схемы компоновок дорожных фрез: а, б, в — навесные фрезы на базе пневмоколесного, гусеничного тракторов и автомо­бильного шасси; г, д — полунавесные фрезы на базе пневмоколесно­го трактора и одноосного пневмоколесного тягача; е — полунавес — ная фреза на базе одноосного тягача со специальным двигателем для привода ротора фрезы; ж, з — самоходные фрезы на одноосном и двухосном пневмоколесных тягачах; и, л — прицепные фрезы к гусеничному трактору и одноосному тягачу со специальным двигателем для привода ротора фрезы; к — прицепная фреза к гусеничному трактору с приводом от двигателя тягача.

В настоящее время промышленностью широко выпускаются фрезы на пневмоколесных тракторах. Достоинством их является малая масса, высокие

транспортные скорости, допустимость выезда для разворотов на смежный уча­сток с готовым слоем укрепленного грунта без опасения его деформирования. К недостаткам колесного варианта с консольной подвеской фрезы на тракторе (рис. 10.2, а) относится недостаточная продольная устойчивость машины.

Наиболее удобной для работы является полунавесная компоновка тягача с фрезерным агрегатом на отдельной раме с задней колесной опорой (рис. 10.2, г, д, е). При такой компоновке обеспечивается достаточ­ная стабильность толщины обрабатываемого слоя. В то же время полу­навесная компоновка несколько ограничивает маневренность машины из-за значительного радиуса ее разворота.

Фрезы прицепного типа относятся к моделям прошлых лет. Это были модели с приводом фрезы от двигателя трактора-тягача и с соб­ственным двигателем для привода фрезы.

Дорожные фрезы на гусеничном тракторе относятся к навесным моделям средней мощности. По параметрам фрезерного рабочего органа они показали достаточную пригодность для обработки супесчаных и су­глинистых грунтов (рис. 10.2, б).

Промышленностью серийно выпускается дорожная фреза полунавесного типа. Она создана на базе пневмоколесного трактора (рис. 10.2, г). Трактор имеет ходоуменьшитель, ходовую часть со всеми ведущими колесами и обеспечивает 12 скоростей движения вперед и четыре скорости назад в пределах 0,1-4 км/ч.

Ротор дорожной фрезы (рис. 10.3) предназначен для размельчения грунта и перемешивания его с вяжущими материалами. Этот ротор рас­положен перпендикулярно продольной оси машины. По длине вала рото­ра установлено определенное число лопастей, смещенных одна относи­тельно другой на определенный угол. В сечении ротора могут быть рас­положены две, три или четыре лопасти, поэтому на роторе образуются двух-, трех — или четырехзаходные винтовые линии.

В зависимости от конструктивного исполнения лопастей возможны различные виды крепления ножей: жесткое, шарнирное и упругое (рис. 10.3). Для роторов с жесткими и шарнирными лопастями применяют болто­вое или клиновое крепление.

Роторы дорожных фрез могут обрабатывать грунт в направлении сверху вниз (рис. 10.4, а), т. е. осуществлять резание, начиная от дневной поверхности грунта, или снизу вверх (рис. 10.4, б), от нижней части грун­тового слоя к дневной поверхности.

Схема резания грунта определяет место подачи вяжущего под ко­жух фрезы. Кожух ротора образует рабочую камеру, в которой происхо­

дит измельчение грунта и перемешивание его с вяжущими материалами, и формирует поверхность слоя готовой смеси. Он может быть выполнен плавающим или жестко закрепленным.

HanpaS/іение движения

а) 6) 6)

Рис. 10.3. Схемы роторов: а — с жесткими лопастями; 6-е упру­гими лопастями; в — с шарнирными лопастями; 1- лопасть;

2 — вал; 3 — секция; 4 — ось; 5 — амортизатор.

Рис. 10.4. Схемы резания грунта: а — в направлении сверху вниз;

6-е направлении снизу вверх; 1 — дозатор вяжущего; 2 — вал ротора; 3 ~ лопасть; 4 — кожух.

Плавающий кожух не связан с ротором. При любом заглублении ротора он свободно лежит на грунте, надежно закрывая рабочую камеру. Кожух, жестко закрепленный относительно ротора, при заглублении и выглублении последнего перемещается вместе с ним. При этом ротор может быть закреплен либо на раме базового шасси, либо при помощи тяги на кронштейне, смонтированном на базовом агрегате.

Качество измельчения грунта ротором дорожной фрезы зависит в большей степени от постоянства размеров стружек, срезаемых лопастями при поступательном движении машины. Постоянство размеров стружки обеспечивается тогда, когда трансмиссия дорожной фрезы кинематически связана с трансмиссией привода ведущих колес или ведущих звездочек тяговой машины. В этом случае изменение скорости передвижения фре­зы влечет за собой изменение частоты вращения ротора.

Дозировочно-распределительная система фрез. Дозировочно­распределительная система дорожных фрез предназначена для дозирова­ния и распределения жидких вяжущих материалов и воды. От качества распределения вяжущих материалов в обрабатываемом грунте зависит однородность по прочности дорожного основания или покрытия.

Из цистерны автобитумовоза, который движется впереди фрезы, жидкость засасывается насосом 3 через шланг / и трехходовой кран 2 (рис. 10.5, а). При закрытом кране 5 в соответствующем положении трехходового крана 2 происходит циркуляция жидкости через трубопро­вод 7. При необходимости введения жидкости в грунт открывают кран 5, а кран 2 устанавливают в такое положение, при котором жидкость по­ступает к шестеренному насосу 3, имеющему привод 4 от двигателя со сменными звездочками. Отдозированная жидкость подается в сопла рас­пределительной трубы 6. Изменение нормы дозирования вяжущего или воды производится сменой пары звездочек цепной передачи. Подбор пар звездочек в соответствии со скоростью движения фрезы произ­водят по тарировочным таблицам.

Рис. 10.5. Схема дозировочно-распределительного оборудования для жидких вяжущих и воды: а — с дорожной фрезой ДС-18; 6-е фрезой ДС-74.

Дозировочно-распределительная система фрез на гусеничных трак­торах отличается простой конструкцией. Однако из-за отсутствия в ней
приборов контроля производительности насоса и поступательной скоро­сти движения фрезы отклонения от заданной нормы расхода вяжущего могут быть значительными. Кроме того, такая система дозирования вя­жущего не позволяет произвести быстрое отключение подачи битума к соплам, что приводит к перерасходу вяжущего и снижает качество работ на этом участке.

Более совершенной является дозировочно-распределительная сис­тема с фрезой ДС-74, выполненная на колесном шасси и обеспечиваю­щая точное дозирование вяжущего и воды. Она может быть настроена на внешний и внутренний режимы циркуляции вяжущего, режим дозирова­ния и распределения, а также на режим промывки системы (рис. 10.5, б).

Режим внешней циркуляции вяжущего осуществляется следующим образом. При работающем насосе 3 от гидромотора 17 вяжущее из авто­битумовоза по всасывающему шлангу 18 через фильтр 16 и трехходовой кран 2 по сливному шлангу 8 возвращается в автобитумовоз (при этом кран 5 находится в положении “закрыто”). Внешняя циркуляция ис­пользуется для уравнивания температуры битума в автобитумовозе, а также для обогрева части коммуникации системы фрезы перед распре­делением вяжущего в грунт. Кроме того, эту циркуляцию применяют для равномерного распределения добавок, вводимых в вяжущие или воду.

Режим внутренней циркуляции достигается установкой трех­ходового крана 2 в положение, обеспечивающее поступление вяжущего к расходомеру 15 при открытом кране 5 и закрытых соплах 10 на рас­пределительной трубе. В этом случае вяжущее проходит по всей систе­ме коммуникаций фрезы и сливается в автобитумовоз. Такая циркуля­ция позволяет проверить работу всех элементов системы и произвести их обогрев.

Режим дозирования и распределения вяжущего осуществляется при закрытом кране 5 при помощи расходомера 15 распределительной трубы 9 и сопл 10. Избыточное количество вяжущего (сверх дозируемо­го расходомером) через трехходовой кран 2 сливается в автобитумовоз. Расход вяжущего зависит от скорости движения фрезы. Скорость опре­деляют через дополнительное колесо 14 по счетному указателю 13.

Расчетная норма дозирования вяжущего контролируется по показа­нию расходомера.

Промывка системы производится после окончания работы фре­зы. В систему заливают промывочную жидкость (дизельное топливо, керосин), а всасывающий 18 и сливной 8 шланги соединяют трубопе — ремычкой.

Ножевые смесители могут быть одноножевыми и многоножевыми. В качестве одноножевых используют отвалы автогрейдеров. Технология приготовления смеси следующая: грунт выставляется в валик по оси дороги и обрабатывается вяжущими материалами при помощи гудрона­торов или цементовозов. Затем круговыми проходами автогрейдера смесь распределяется слоем по земляному полотну. Следующими проходами она вновь собирается в валик. В результате этого процесса происходит перемешивание компонентов смеси между собой. После такого перемеши­вания смесь увлажняется до оптимальной влажности и вновь перемеши­вается. Для получения однородной смеси необходимо совершить 20-30 проходов автогрейдера по одному месту.

К недостаткам одноножевых смесителей следует отнести невысокую производительность из-за большого числа проходов при приготовлении смеси и низкие ее качества.

В многоножевых смесителях рабочим органом являются несколько ножей, установленных последовательно один за другим под углом к на­правлению движения машины (рис. 10.1).

При проходе такого смесителя, имеющего раму 1, перемешиваемый грунт с вяжущими захватывается первой парой ножей 2 и собирается в валик. Вторая пара 3 распределяет смесь слоем. Пара ножей 4 вновь собирает смесь в валик. Меняя положение ножа 5, можно изменить

количество материала, поступающего на плоские распределительные ножи 6. Таким образом, при одном проходе такой машины перемешиваемый материал совершает четырехкратное поперечное перемещение. Для дос­тижения однородности смеси необходимо совершать 6-8 проходов по одному следу. При последнем проходе смесь распределяется ножом 7 на всю обрабатываемую полосу с приданием поверхности слоя требуе­мого поперечного уклона.

10.1. Машины для перемешивания на месте

10.1.1. Классификация

При строительстве автомобильных дорог и аэродромов используют различные каменные материалы (щебень, гравий), расход которых в плот­ном теле часто составляет 3,0-3,5 тыс. м3, а на дорогах Ї—II категорий — б,5-7,5 тыс. м3 на 1 км дороги.

В районах строительства, где отсутствуют природные запасы ка­менных материалов, возникает необходимость доставки их железнодо­рожным, водным и автомобильным транспортом. Большие затраты на транспортирование материалов вызывают увеличение общей стоимос­ти строительства автомобильных дорог. Поэтому в этих районах целе­сообразно применять для устройства покрытий облегченного типа и ос­нований местные грунты, укрепленные вяжущими материалами (цемен­том, битумом, дегтем и др.).

При укреплении грунтов одновременно с воздействием на грунт добавок вяжущих материалов используют комплекс технологических операций. В результате грунты по физико-механическим свойствам приближаются к более прочным и долговечным материалам (гравий­ным и щебеночным).

Существующая технология укрепления грунтов предусматривает выполнение следующих операций: предварительное размельчение грун­та (для глинистых грунтов); точное дозирование и равномерное распре­деление в массе обрабатываемого грунта воды, вяжущих материалов; распределение готовой смеси по ширине проезжей части дороги; уплот­нение смеси; уход за укрепленным грунтом (поддержание заданного режима влажности в период твердения).

В соответствии с технологией производства работ машины для перемешивания на месте по назначению классифицируют на машины для приготовления смеси на дороге и для приготовления смеси в стаци­онарных смесительных установках.

В свою очередь, машины, предназначенные для приготовления сме­сей на дороге, разделяют на многопроходные и однопроходные. Много­проходные машины выполняют необходимый комплекс технологичес­
ких операций по приготовлению смесей за несколько проходов по одно­му следу. К этой группе машин относятся ножевые смесители и фрезы. Однопроходные грунтосмесительные машины выполняют одновременно все операции по приготовлению смесей за один проход.

Меньшую стоимость имеют смеси из грунтов, укрепленных спосо­бом перемешивания на дороге, но качество смеси и прежде всего ее одно­родность выше при перемешивании материалов в смесительных установ­ках. Способ смешения компонентов смеси на дороге применяют, как пра­вило, при линейных работах в процессе строительства дорог низших кате­горий. При сосредоточенных работах на аэродромах, дорогах высоких ка­тегорий предпочтителен способ перемешивания в установках.

По типу рабочих органов смесительные машины делят на ножевые, фрезерные, барабанные и лопастные. Ножевые и фрезерные рабочие орга­ны устанавливают на машинах, работающих по способу перемешивания на дороге. Лопастные и барабанные рабочие органы имеют машины, ра­ботающие в стационарных условиях.