Спосіб приготування цементобетонної суміші

Спосіб приготування цементобетонної суміші, який включає примусове перемішування мінеральних компонентів, цементу і затворної води з одночасним переміщенням утворюваної суміші як по периферії циліндричного корпусу в бік вивантаження, так і по центру в протилежний бік, який відрізняється тим, що периферійний потік утворюють у вигляді кільця із зовнішнім радіусом, який дорівнює радіусу внутрішньої поверхні корпусу змішувача R1, і внутрішнім радіусом R2=(0,74...0,077)R1 та його закручують відносно осі обертання з кутовою швидкістю 2 U 1 3 Указана мета досягається тим, що у способі приготування цементобетонної суміші, який включає примусове перемішування мінеральних компонентів, цементу і затворної води з одночасним переміщенням утворюваної суміші як по периферії циліндричного корпусу вбік вивантаження, так і по центру в протилежний бік, периферійний потік утворюють у вигляді кільця із зовнішнім радіусом, який дорівнює радіусу внутрішньої поверхні корпусу змішувача R1, і внутрішнім радіусом R2=(0,74...0,077)R1 та його закручують відносно осі обертання з кутовою швидкістю g (cos g + f sin g ) , а центральний R1 потік утворюють у вигляді суцільного круглого циліндра із радіусом R3=R2-(1,2...1,25)dм та його закручують відносно осі обертання з кутовою швидкістю w2=(1,8...3,6)w1, причому одночасно периферійний потік переміщають уздовж корпусу із середньою лінійною швидкістю V1=(0,027...0,045)R1w1, а центральний потік переміщають із середньою лінійною швидкістю V2=(0,034...0,047)R3w2, при цьoму радіус внутрішньої поверхні корпусу змішувача дорівнює R1= (0,54...0,56)3 V , де g - прискорення вільного падіння, м/сек2; f - коефіцієнт тертя суміші об лопатки змішувача; g - кут, який визначає нахил лопаток до вертикальної площини у момент їх виходу до вільної зони змішувача, V - геометричний об'єм змішувача; dм - найбільший розмір мінеральних частинок гранулометричного складу бетонної суміші. На Фіг.1 зображений ротаційний змішувач для здійснення пропонованого способу, загальний вигляд; на Фіг.2 - вигляд А на Фіг.1, на Фіг.3 - розріз Б - Б на Фіг.1; на Фіг.4 - вигляд В на Фіг.1. Ротаційний змішувач для здійснення пропонованого способу включає корпус 1 циліндричної форми із завантажувальним 2 і вивантажувальним, закритим заслінкою 3, отворами і лопатевий вал 4, установлений на підшипникових опорах 5 і 6, винесених за межі внутрішньої поверхні корпусу. Лопатевий вал розташовано всередині порожнистого лопатевого ротора, установленим на підшипникових опорах 7 і 8, винесених за межі внутрішньої поверхні корпусу. Лопатевий вал 4 розташований усередині порожнистого лопатевого ротора і вони мають одну і ту ж саму геометричну вісь обертання, при цьому порожнистий лопатевий ротор складається з двох зміщених до підшипникових опор порожнистих валів 9 і 10, на кінці яких усередині корпусу змішувача біля торцевих стін жорстко закріплені центральні відбійні лопатки 11 і 12, на яких, у свою чергу, змонтовані крайні периферійні лопатки 13 і 14, пов'язані із середніми периферійними лопатками 15 за допомогою сполучних радіальних кілець 16 і 17, причому крайні 13 і 14, а також середні 15 периферійні лопатки порожнистого лопатевого ротора утворюють дві переривчасті гвинтові лінії, які мають протилежну напрямленість гвинтовим переривчастим лініям, = w1 (0,75...0,84) 43983 4 утворюваним лопатками 18 лопатевого вала, при цьому кут атаки периферійних лопаток 13, 14 і 15 порожнистого лопатевого ротора дорівнює a=55...60 градусів, а кут атаки лопаток 18 лопатевого вала 4 дорівнює b=30...35 градусів (кут атаки, - це кут, утворюваний робочою поверхнею лопаток і напрямком колової швидкості руху лопаток), і переривчасті гвинтові лінії порожнистого лопатевого вала напрямлені на зсув перемішуваного матеріалу до зони вивантаження, а переривчасті гвинтові лінії лопатевого вала напрямлені на зсув перемішуваного матеріалу в протилежний бік від зони вивантаження. Сполучні радіальні кільця 16 і 17 виконані із зовнішніми пазами, розташованими в місцях сходу матеріалу з робочих поверхонь лопаток. Лопатевий вал і порожнистий лопатевий ротор сполучені з приводом відповідно за допомогою зірочок 19 і 20. Приготування цементобетонної суміші здійснюють таким чином. Вмикають привод змішувача, який за допомогою зірочок 19 і 20 обертає відповідно лопатевий вал 4 і порожнистий лопатевий ротор. При цьому лопатевий вал 4 обертається з кутовою швидкістю, яка перевищує кутову швидкість пологого лопатевого ротора в 1,8...3,6 разу. Після ввімкнення привода через завантажувальний отвір 2 всередину корпусу 1 подають заздалегідь віддозовані мінеральні матеріали, а потім і воду. При обертанні лопатевого вала і порожнистого лопатевого ротора їхні лопаті інтенсивно перемішують суміш, одночасно переміщаючи її по двох протилежно напрямленим потоках: у центральній частині й по периферії. Лопатки 13, 14 і 10 порожнистого лопатевого ротора переміщають суміш, що готується, у напрямку до зони вивантаження, а лопатки 18 лопатевого вала 4 переміщають цю суміш у зворотному напрямку. Під дією периферійних лопаток 13, 14 і 15 утворюється кільцевий периферійний потік, який обертається навкруги подовжньої осі з кутоg (cos g + f sin g ) , R1 та одночасно переміщається в подовжньому напрямку із середньою лінійною швидкістю V1=(0,027...0,045)R1w1. Під дією лопаток 18 лопатевого вала 4 суміш переводиться у зважений стан і утворюється центральний потік, який переміщається в подовжньому напрямку із середньою лінійною швидкістю V2=(0,034...0,047)R3w2 та одночасно закручується навкруги подовжньої осі з кутовою швидкістю w2=(1,8...3,6)w1. При цьому кожна частинка відчуває вихрові рухи й періодично переміщається з одного потоку в інший, забезпечуючи тим самим інтенсивний масообмін. При такому режимі роботи пропонованого змішувача в цементобетонній суміші інтенсивно руйнуються агрегати, що складаються із злиплих частинок цементу, покритих водною плівкою. Суміш стає більш рухомою, швидшає процес обволікання мінеральних частинок в'яжучим. У результаті скорочується тривалість перемішування та утворюється однорідна якісна суміш. Запропоновані співвідношення геометричних розмірів змішувача залежно від геометричного об'єму змішувача є раціональними. При вою швидкістю w1 = (0,75...0,84) 5 цьому не тільки інтенсифікується процес перемішування, але і знижуються сили опору на лопаті, які виникають при перемішуванні суміші, що призводить до зменшення потужності привода. Виконання сполучних радіальних кілець 16 і 17 із зовнішніми пазами дозволяє зменшити сили опору при сході перемішуваної суміші з робочих поверхонь лопаток. Відбійні лопатки 11 і 12 усувають утворення застійних зон у змішувачі. Після закін 43983 6 чення процесу перемішування відкривають заслінку 3 і суміш вивантажують до транспортного засобу. Використання пропонованого способу дозволяє не менш ніж на 40-45 % зменшити енергоємність процесу перемішування, на 20...30 % скоротити тривалість перемішування цементобетонної суміші й забезпечити отримання якісної цементобетонної суміші. 7 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 43983 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601