По способу образования смеси бетоносмесители разделяют на гравитационные (при свободном падении материала) и с принудительным смешением. Барабан гравитационного смесителя на внутренней поверхности имеет лопатки, которые поднимают вверх часть смеси и сбрасывают ее на встречный поток под действием сил тяжести. В результате соударения смесь разбрызгивается и перемешивается. У смесителей принудительного действия встречные потоки смешиваемой массы создаются лопастями валов, вращающихся внутри смесительной емкости.

Смесительные машины из бункеров загружаются самотеком или ковшовыми (скиповыми) подъемниками. Готовую смесь разгружают опрокидыванием или наклоном барабана, разгрузочным лотком, открыванием люка в днище емкости или изменением направления вращения барабана. Главным параметром цикличных смесительных машин считается объем готового замеса в литрах, а в машинах непрерывного действия — производительность в м3/ч. Вместимость смесительного барабана в 2,5—3 раза больше объема загружаемых сухих компонентов.

Гравитационные цикличные бетоносмесители выполнены с опрокидным барабаном грушевидной формы, с наклоняющимся двухконусным барабаном и с цилиндри-’ ческим неопрокидным барабаном (рис. 144). Преимущества этих барабанов — простота конструкции и возможность перемешивания смеси с крупными заполнителями (100—120 мм). Для увеличения.срока службы лопасти бетоносмесителя изготовляют из износостойкой стали. Бетоносмесители с цилиндрическим барабаном из-за низкого качества получаемой смеси применяют редко. ГОСТ 16349—70 предусматривает девять типоразмеров гравитационных бетоносмесителей с объемом готового замеса от 65 до 2000 л при объеме загружаемых сухих компонентов от 100 до 3000 л.

Бетоносмеситель с опрокидным барабаном СБ-27 (рис. 145) с величиной замеса 65 л выполнен передвижным на колесном ходу и используется на вспомогательных работах при небольших объемах. Загружается бетоносмеситель вручную и состоит из смесительного барабана, редуктора, электродвигателя, несущей рамы и ходовой части с дышлом. Барабан сварен из трех частей: конуса, цилиндра и днища. Внутри к .барабану прикреплены лопасти. В днище барабана вварена втулка, которая насажена на выходной вал конического редуктора. Привод барабана осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу и редуктор. Бетоносмеситель разгружается поворотом штурвала и опрокидыванием барабана. Штурвал жестко соединен с трубой, свободно вращающейся на подшипниках входного вала, редуктора, поэтому при вращении вместе со штурвалом поворачивается и редуктор с барабаном.

Рис. 144. Схемы смесительных барабанов гравитационного типа
а — опрокидной; б — наклоняющийся; в — ненаклоняющийся с вводным лотком

Рис. 145. Бетоносмеситель с опрокидным барабаном
а — конструкция; б — кинематическая схема

Рис. 146. Бетоносмеситель с наклоняющимся барабаном СБ-3

Бетоносмеситель с наклоняющимся барабаном типа СБ-3 (рис. 146) выполнен стационарным. Вместимость смесительного барабана по загрузке составляет 3000 л, а объем готового замеса—2000 л. Барабан с помощью двух поддерживающих и шести упорных роликов установлен на траверсу, которая двумя шипами опирается на подшипники стойки 6, а последние на станину. К кронштейну и траверсы шарнирно прикреплен шток поршня пневмоцилиндра, который в свою очередь шарнирно соединяется со станиной. Перемещение штока вызывает наклон траверсы, вместе с которой барабан наклоняется и устанавливается под углом 60° к горизонту в момент разгрузки. На траверсе смонтированы электродвигатель и редуктор, передающий вращение на зубчатый венец смесительного барабана. На внутренней поверхности усеченных конусов барабанов прикреплены лопасти, направляющие поток материала к центру, благодаря чему материал, падая, совершает продольное перемещение и интенсивно перемешивается. Загружается барабан из бункера или специальным ковшовым подъемником.

Кинематическая схема бетоносмесителя периодического действия с принудительным перемешиванием показана на рис. 147. В этом бетоносмесителе смесительная чаша вращается в направлении, противоположном направлению вращения смесительных лопаток, поэтому она названа противоточной. Кроме вращающихся лопаток, на специальных держателях установлены неподвижные лопатки, которые очищают вертикальные стенки смесительной чаши и дополнительно перемешивают материал. Основное преимущество противоточных бетоносмесителей — приготовление смеси высокого качества при малом времени перемешивания.

Рис. 147. Кинематическая схема бетоносмесителя периодического, действия с принудительным перемешиванием

Работа смесителя происходит следующим образом. От электродвигателя через клиноременную передачу и редуктор вращение передается на горизонтальный вал, который через конические передачи приводит в движение вертикальные валы смесительных лопаток и ведущую шестеренку вращения чаши. Чаша опирается на опорные катки. Разгружается чаша через центральный люк. Вместимость чаши выпускаемых бетоносмесителей по загрузке в соответствии с принятым типажом находится в пределах 250—1500 л.

Бетоносмесители непрерывного действия выполняют как с гравитационным (рис. 148,а), так и с принудительным (рис. 148,6) перемешиванием материала. Перемешивание со свободным падением материала происходит так же, как и в смесителях цикличного (периодического) действия. Длина барабана 3 бетоносмесителя непрерывного действия 4—4,5 м, а диаметр до 2 м. К внутренней поверхности барабана по винтовой линии прикреплены лопасти, благодаря которым материал в процессе перемешивания перемещается от загрузочного отверстия к разгрузочному. Барабан приводится во вращение от электродвигателя и опирается на ролики, смонтированные на раме. Учитывая высокую производительность (120—130 м3/ч), эти бетоносмесители используют на центральных бетонных заводах.

Бетоносмеситель непрерывного действия с принудительным перемешиванием (см. рис. 148, б) состоит из корпуса корытообразной формы, внутри которого помещаются два вала с лопастями, вращающимися в противоположных направлениях. Валы приводятся во вращение от двигателя через редуктор. Компоненты материалов, составляющих бетон, загружаются через бункер и по мере перемешивания перемещаются к разгрузочному отверстию. Смесители этого типа используют для приготовления жестких смесей. Производительность их составляет 5—150 м3/ч.

Вибросмесители позволяют готовить самые жесткие бетоны. Они бывают как со свободным, так и с принудительным перемешиванием материала. При вибрировании силы трения между частицами материала значительно снижаются,.что способствует лучшему перемешиванию. Принцип работы вибросмесителя аналогичен принципу работы инерционных грохотов. Имеются также и вибросмесители непрерывного действия.

Автобетоносмесители (автобетоновозы) применяют для быстрого транспортирования смеси к месту работ, удаленных от центральной бетоносмесительной установки (рис. 149). Барабан 4 автобетоносмесителя имеет грушевидную форму и устанавливается на шасси грузового-автомобиля. При загрузке в барабан сухих компонентов машина выполняет роль бетоносмесителя, а при загрузке готового бетона — служит бетоновозом. В барабан, загруженный сухой смесью, за 5—10 мин до прибытия к месту назначения из дозировочного бачка 1 подается вода и включается механизм вращения барабана (8— 10 об/мин). При выгрузке барабан вращается в обратном направлении. Привод барабана осуществляется либо отбором мощности от двигателя автомобиля, либо от отдельного двигателя, установленного на раме шасси. Спереди барабан опирается бандажом на два опорных ролика 6, а сзади цапфой 2 на специальную стойку. Вращение барабану передается зубчатым венцом 3 или цепной передачей. Винтообразные лопасти укреплены на внутренней поверхности барабана так, что при вращении его в одном направлении они направляют материал в зону перемешивания, а в обратном — подают готовую смесь к разгрузочной воронке 5. Геометрический объем барабана автобетоносмесителя при загрузке сухими материалами заполняется на 60%, а при транспортировании бетонной смеси — на 80%. В СССР выпускают автобетоносмесители со смесительными барабанами полезной вместимостью 2500—4000 л.

Автобетоновоз (рис. 150) предназначен для перевозки готовой бетонной смеси объемом 1,6 м3 на расстояние 3—10 км.

Рис. 148. Схемы бетоносмесителей непрерывного действия
а — со свободным перемешиванием; б — с принудительным перемешиванием

Рис. 149. Автобетоносмеситель

Рис. 150. Автобетоновоз
а — в транспортном положении; б — в положении разгрузки

Кузов автобетоновоза обтекаемой формы при разгрузке поднимается в положение, близкое к вертикальному. Кузов сверху закрыт листом и крышкой, которая при загрузке открывается гидроцилиндром. Разгрузочное отверстие кузова расположено выше уровня смеси, что предотвращает потери цементного молока. При разгрузке кузов опрокидывается относительно гидроуиора с помощью телескопического гидроподъемника.

Бетоносмесительные заводы и установки сооружают для обслуживания одного или нескольких близко расположенных объектов с большим объемом работ. Заводы бывают стационарными и сборно-разборными, что позволяет сравнительно легко демонтировать и перевозить их на новый строительный объект. Установки разделяют на полубашенные, башенные и партерного типа, последние, как правило, выполнены передвижными непрерывного действия.

В установках башенного типа (рис. 151) наклонным ленточным конвейером с поворотной воронкой заполнители поступают в отсеки расходных бункеров. Уровень наполнения бункеров контролируется датчиками уровня, подающими импульсы в систему сигнализации автоматического управления. Цемент подается ковшовым элеватором или пневмотранспортом. Цемент вместе с воздухом из цементовоза поступает в отделитель, откуда шнеком подается в отсек бункера. Для окончательной очистки воздуха от цемента служит многослойный матерчатый фильтр. Сухие компоненты (цемент, песок, щебень или гравий) дозируются весовыми дозаторами и направляются в распределительный бункер. Вода из бака дозируется весовым дозатором и вместе с замедлителями схватывания, отмеренными дозатором, по трубопроводу подается в один из бетоносмесителей. Сюда же из распределительного бункера поступают сухие компоненты. Приготовленная смесь через раздаточные бункера отгружается в транспортные средства.

На рис. 152 показана схема передвижной бетоносме-сительной установки непрерывного действия, смонтированной на двухосном автомобильном прицепе. Автопогрузчиком заполнители подают из открытого штабельного склада в расходные бункера песка и щебня. Доставляемый автоцементовозами цемент перегружают в силосный склад цемента, откуда шнеком передается в расходный бункер цемента. Отдозированные объемными дозаторами непрерывного действия, сухие материалы перегружают в двухвальный лопастный’ бетоносмеситель. Вода центробежным насосом накачивается в бак. Дозирование воды обеспечивает пробковый кран. Бетонную смесь в транспорт перегружают с помощью ленточного конвейера. Бетоно-смесительные установки могут иметь полную или частичную автоматизацию, развитие которой идет по линии создания систем, работающих по программе, задаваемой контрольными картами.

Растворосмесители предназначены для приготовления раствора, составляющими компонентами которого являются цемент, песок и вода. Все растворосмесители работают по принципу принудительного перемешивания,. осуществляемого с помощью вращающегося лопастного или фасонного винта или ротора в турбулентных смесителях конструкции Главмос-строя. Вместимость смесителей находится в пребарабана 40 и 80 л и работают по принципу машин цикличного действия. Стационарные растворосмесители могут быть как цикличного, так и непрерывного действия. Растворосмесители непрерывного действия работают так же, как и бетоносмесители непрерывного действия с принудительным перемешиванием. Время перемешивания обычно составляет 1 —1,5 мин. При работе в зимних условиях время перемешивания увеличивается на 50%, для сокращения времени перемешивания инертные материалы необходимо подогревать.

Рис. 151. Схема бетоносмеси- Делах 40—1800 Л. Перетельной установки башенного Движные растворосмеси-типа тели имеют вместимость

Рис. 152. Схема передвижной бгтоносмесительной установки непрерывного действия

Дозаторы применяют для дозирования компонентов, составляющих бетонную смесь или раствор. Дозаторы бывают весовые и объемные, периодического и непрерывного действия. Управление дозаторами может быть ручным и дистанционным. Число дозаторов иногда равно числу компонентов, составляющих бетонную смесь.

Объемные дозаторы просты по конструкции, но не дают достаточной точности дозирования, так как насыпная плотность исходных материалов резко изменяется в зависимости от степени уплотнения, влажности, крупно-сти зерен и т. п. Из всех составных частей бетона объемными дозаторами можно дозировать только воду, так как ее плотность равна 1 т/м3. На рис. 153 показаны схемы дозаторов для вяжущих, заполнителей и воды.

Дозатор цикличного действия (см. рис. 153, а) состоит из весового мерника (бункера), в котором отвешивается требуемая порция материала, системы рычагов, весового шкафа и циферблата. Мерник рычагами подвешен к раме и по мере заполнения оказывает влияние на главные рычаги, которые через тягу приводят в движение шкальные коромысла. Нужные дозы каждой фракции устанавливаются передвижением по коромыслам гирь. Нагрузка от весового бункера рычагами передается циферблатному указателю. Внутри весового шкафа имеется ртутный переключатель с двумя контактами— для грубого и точного взвешивания. По достижении в данном дозаторе заданного веса коромысло приходит в горизонтальное положение и, поворачивая ртутный выключатель, прерывает первичную цепь электромагнита. Связанный с сердечником кран выпускает избыточное давление воздуха из пневмосистемы, и секторный затвор бункера прикрывается. По достижении точного веса разрывается вторичная цепь того же клапана, и подача материала в весовой мерник прекращается. Наличие в весовом шкафу нескольких шкальных коромысел позволяет дозировать материал нескольких марок бетона без переналадки дозатора.

Рис. 153. Схема дозаторов
а — весового цикличного действия; б — объемного цикличного действия для воды; в — автоматического непрерывного действия

Дозатор для воды к смесителям периодического действия (см. рис. 153, б) работает по принципу объемного дозирования. Водомерный бак через трехходовой кран подключается к водопроводной сети. В верхней крышке бака установлены воздушный клапан и указатель наполнения. При открытии трехходового крана вода из водопровода по впускной трубе поступает в бак, вытесняя при этом воздух через клапан. По мере заполнения бачка плавающий клапан поднимается вверх и закрывает выход воздуха в атмосферу, вследствие чего дальнейшее поступление воды прекращается. После переключения трехходового крана на слив вода из бака выливается по трубе в смесительный барабан, а воздушный клапан при этом .опускается. Вода сливается до тех пор, пока ее уровень не достигнет отверстия на конце дозирующей трубки. При этом атмосферный воздух, засасываемый трубкой, разорвет поток струи, и слив воды прекращается. Вращением штурвала можно установить трубку в заданном положении. Объем сливаемой воды при этом указывает стрелка на тарированной шкале.