По режиму работы различают смесители периодического и непрерывного действия. Во время строительства и ремонта зданий используют смесители периодического действия с циклом, состоящим из операции отмеривания компонентов, их загрузки, смешивания и выгрузки готовой смеси.

По конструкции смесители бывают стационарные, переносные, передвижные, самоходные (на шасси автомобиля). Первый тип смесителей обычно применяют на заводах, их конструкция обеспечивает непрерывную работу и длительную эксплуатацию машины.

Гравитационные смесители состоят из барабана с механическими приводами его вращения, опрокидывания для разгрузки и ковша (скипа) для загрузки компонентов. На раме установлены мерный бак для воды и другие узлы. Гравитационные смесительные барабаны могут иметь грушевидную и цилиндрическую форму. В процессе перемешивания мелкие компоненты занимают пространство между средними, а средние, в свою очередь, между крупными. Поэтому объем готовой продукции значительно уменьшается по сравнению с насыпной массой.

В СССР выпускаются гравитационные смесители периодического действия, имеющие объем по готовому замесу — 65, 165, 330, 800, 1600 л, а по загрузке соответственно—100, 280, 500, 1200, 2400 л. Отношение объема готовой смеси к объему загруженных заполнителей называется коэффициентом выхода. Этот коэффициент для бетонных смесей равен 0,65… 0,7, а для растворов — около 0,8.

Рис. 7.1. Передвижной гравитационный бетоносмеситель с объемом готового замеса 165 л: а — общий вид; б — кинематическая схема

На рис. 7.1, а представлен передвижной гравитационный смеситель с грушевидным барабаном, с объемом замеса 165 л (производительность 6 м3/ч, мощность привода 1 кВт, масса 1,3 т). Этот смеситель применяется в условиях строительных площадок, поэтому его рама смонтирована на двух лыжах. Основной частью смесителя является грушевидный барабан, внутри которого укреплены смесительные лопасти, имеющие винтовую форму. Барабан при помощи цапфы укреплен на поворотной дугообразной траверсе. Поворот траверсы в подшипниках на раме смесителя производится вручную оператором с помощью штурвала, соединенного с траверсой через понижающую зубчатую передачу. В результате опрокидывания барабана 5 происходит его разгрузка.

Привод вращения барабана (рис. 7.1, б) включает в себя электродвигатель, коническо-цилиндрический редуктор, вал, проходящий через полую цапфу траверсы, и тормозное устройство 8. Вращение барабана может осуществляться при любом положении траверсы. Для загрузки смесителя компонентами применяется ковш (скип), подъем-опускание которого осуществляется лебедкой. Лебедка включает в себя электродвигатель, червячный редуктор и два барабана для намотки стального каната.

Рис. 7.2. Смеситель с двухконусным барабаном:
1 — рама; 2 — направляющие ковша; 3 — загрузочный ковш; 4 — редуктор; 5 — водозаправочный бачок; « — электродвигатели; 7 —кожух зубчатого венца; 8 — смесительный барабан; 9 — крышка загрузочного отверстия; 10 — основание; 11— поддерживающие ролики; 12 — барабаны подъема ковша; 13 — рычаг вододозировочного устройства; 14 — поворотная траверса

Для своевременной остановки ковша в верхнем и нижнем положении (во избежание обрыва каната или его схода с барабана при ослаблении натяжения) лебедка имеет механизм, отключающий двигатель при помощи конечных включателей. На верхней балке рамы смесителя установлены дозатор воды — бак с водомерным стеклом и трубопровод с трехходовым краном управления подачи воды.

Для приготовления смеси в ковш загружают послойно составляющие компоненты, причем нижним и верхним слоем обычно является крупный заполнитель. После окончания загрузки с помощью лебедки ковш медленно опрокидывают и высыпают материалы во вращающийся барабан смесителя. В течение нескольких минут смешивают компоненты в сухом виде, а затем при постепенном добавлении воды из дозатора.

Для выгрузки смеси барабан при помощи штурвала опрокидывают в обратную сторону на угол, обеспечивающий выход смеси из барабана в предварительно поставленную емкость, при этом требуется одновременное вращение разгружаемого барабана. Через 3… 4 ч работы или после каждого замеса при значительных интервалах времени между замесами барабан промывают водой при одновременном вращении и покачивании его штурвалом.

Рис. 7.3. Передвижной растворосмеси- тель:
а — общий вид; б — кинематическая схема; 1 — ковш; 2 — барабан; 3 — рычаг разгрузоч- ного люка; 4 — люк; 5 — клиноременная передача; 6 — электродвигатель; 7 —редуктор; 8 — цепная передача; 9 —муфта привода лебедки; 10 — барабаны лебедки; 11— рычаг; 12 — бачок дозатора воды; 13 — лопастной вал

Бетоносмесители вместимостью 330 л готовой смеси обычно имеют двухконусный барабан (рис. 7.2). Два усеченных конуса соединены между собой цилиндрической приставкой и имеют два отверстия. Для загрузки барабана служит отверстие конуса меньшей высоты, для разгрузки — отверстие, закрываемое крышкой. Смеситель снабжен скиповым подъемником, устройство и работа которого аналогичны предыдущему. Барабан вращается вокруг своей продольной оси и может поворачиваться вокруг поперечной. Привод вращения состоит из электродвигателя и набора зубчатых колес, последнее из которых смонтировано на цилиндрической части барабана.

Смесительный барабан опирается своим бандажом на опорные катки и удерживается двумя парами верхних и парой нижних роликов. Ролики укреплены на траверсе, охватывающей нижнюю половину смесительного барабана. Траверса посредством двух цапф закреплена на раме и имеет возможность наклоняться для разгрузки барабана. Привод наклона барабана состоит из электродвигателя, двухступенчатого редуктора и кривошипно-шатунного механизма, соединенного с кронштейном траверсы. Принцип действия смесителя аналогичен предыдущему, его производительность—10 м3/ч, мощность привода — 2,8 кВт, масса— 1,9 т; скорость вращения барабана — 0,3 с-1.

Рис. 7.4. Передвижной турбулентный растворосмеситель:
1 — клииоремениая передача; 2 — разгрузочный люк с лотком; 3 — ручка затвора; 4 — смесительный барабан; 5 — лопастной ротор с лопатками; 6 — неподвижные лопасти; 7 — электродвигатель; 8 — рама на полозьях

Смесители принудительного смешивания служат для приготовления строительных растворов. Основной частью смесителя является неподвижный корытообразный барабан и вращающийся вал со спиральной лопастью. На ремонтно-строительных работах применяют передвижные несамоходные растворосмесители (рис. 7.3), состоящие из рамы с колесами, на которой смонтирован барабан и лопастной смесительный вал с электромеханическим приводом для его вращения. В нижней части барабана имеются люк и лоток для разгрузки раствора в транспортные средства. Открытие люка осуществляется вручную с помощью рычажной системы. Смесь загружается скипом, имеющим механический привод от двигателя лопастного вала. Этот привод содержит два барабана, на которые наматывается канат, соединенный со скипом. На вал барабанов насажена зубчатая муфта включения его вращения при помощи рычага. Для предохранения от поломки подъемного механизма (при упоре скипа в раму в верхнем положении) на валу имеется зубчатая муфта предельного момента.

Турбулентные смесители используют для приготовления шпаклевок, мастичных, эмульсионных, лакокрасочных и подвижных бетонных смесей в небольших количествах. Они отличаются высокой эффективностью смешивания компонентов. Смесители такого рода (рис. 7.4) содержат цилиндрический барабан, установленный вертикально. Внутри барабана вертикально смонтирован вал, имеющий привод через клиноремен- ную передачу от электродвигателя.

На валу укреплено кольцо с лопатками. Из-за высокой скорости вращения вала процесс смешивания имеет турбулентный характер.

В нижней части цилиндрического барабана расположена конусная приставка, на которой смонтировано разгрузочное устройство в виде люка с крышкой для выпуска готовых материалов. Открытие люка осуществляется подъемом рычага вверх.

Автобетоносмесители (рис. 7.5) используют на строительных площадках не только для доставки бетонной смеси, но и для работы в качестве стационарной или передвижной смесительной установки. Они выполняются в виде гравитационного барабанного смесителя, смонтированного на шасси автомобиля. Барабан имеет винтовые лопасти, прикрепленные к его внутренней поверхности. К торцу барабана примыкает обойма с загрузочной воронкой и лотком для выдачи смеси. На передней торцовой стене барабана укреплена звездочка цепной передачи, с помощью которой через реверсируемый редуктор при помощи отдельного двигателя осуществляется вращение барабана.

Смесительный барабан грушевидной формы опирается на раму автомобиля бандажами и опорными катками. Смеситель оборудован баком для воды вместимостью 0,85 м3. Компоненты через воронку загружают в барабан. По окончании смешивания вращение барабана реверсируют и готовая смесь через разгрузочный лоток выдается потребителю.

Рис, 7.5. Автобетоносмеситель:
а — общий вид; б — кинематическая схема; 1 — водяной бак; 2 — барабан; 3 — воронка; 4 — редуктор; 5 — дизельный двигатель; в — цепная передача: 7 — цапфа; 8 — ролях; 9 — опорный бандаж; 10 — лопасти

Во время доставки смеси на значительные расстояния возможно вращение барабана и перемешивание сухой смеси на ходу автомобиля. К моменту прибытия смесителя на объект в барабан добавляют воду, получая готовую смесь за короткий промежуток времени.

Растворосмесители непрерывного действия используются на крупных строительных площадках. Эти смесители имеют производительность 5, 15, 30, 60. м3/ч. Они состоят из корытообразного неподвижного барабана, в котором установлены два лопастных вала, вращающихся в разные стороны во время работы. Привод их вращения включает в себя клиноременные передачи редуктора и зубчатую передачу. Смешиваемые компоненты непрерывно подаются на один конец барабана, готовая смесь выходит с другого конца. Для отмеривания заполнителей, воды, цемента применяют дозаторы. По конструкции они делятся на весовые и объемные. Объемные используются для отмеривания воды и состоят из вододозировочного бачка, где имеется стекло с нанесенными делениями. Открыв кран подачи воды в смеситель, оператор подает, наблюдая за делениями на стекле, необходимое количество воды в смеситель.

Для отмеривания цемента и заполнителей обычно применяют весовые дозаторы, так как объемное отмеривание дает большую погрешность из-за значительного различия плотности материалов в зависимости от их влажности.

Весовой дозатор периодического действия с ручным управлением состоит из бункера с затвором, соединенным системой рычагов с весами. Материал в бункер подается до тех пор, пока стрелка весов не достигнет необходимого деления.

Известегасители применяют для производства гашеной извести, при котором основные процессы — это гидратация оксидов кальция и магния при соединении этих веществ с водой. При гашении извести образуется тонкий легкий порошок гидратной извести. Выделяющаяся при этом теплота вызывает парообразование, что способствует разрыхлению кусков извести и превращению ее в тонкий порошок с размерами частиц 5… 20 мкм. Для проведения этой реакции применяют термохимические известегасители барабанного типа непрерывного действия.

Термохимический известегаситель (рис. 7.6) состоит из барабана с бандажными кольцами, которые опираются на ролики, имеющие привод от электродвигателя через редуктор. В передней части барабана имеется загрузочная воронка, а на противоположной стороне барабана — трубопровод для подачи воды, проходящий через центр барабана. Все узлы машины смонтированы на сварной раме. Внутри барабана соосно с ним смонтирован цилиндр. Пространство между цилиндром и барабаном 6 заполнено охлаждающей водой. Она поступает из водопроводной сети в барабан. Барабан в поперечной плоскости разделен решетчатой перегородкой. Известь загружается в первую половину барабана, во второй половине производится ее помол с помощью мелющих шаров, свободно перекатывающихся по стенкам решетчатого барабана. Известковое молоко из решетчатого барабана сливается в лоток 8, а из него в емкость. Для удаления отходов в барабане имеется люк.