Строительные материалы

      При движении плунжера влево  промежуточная жидкость  втягивает  диафрагму до соприкосновения ее с ограничительной решеткой, и в рабочей камере создается вакуум, вследствие чего из приемного бункера через всасывающее колено 17 и всасывающий клапан 1 в рабочую камеру засасывается раствор., которая выталкивает раствор через открытый (под давлением раствора) нагнетательный клапан 4 (впускной клапан 1 под действием собственной силы тяжести и противодавления раствора закрыт) в воздушный колпак 6, а затем в растворовод 8. Подъем клапанов во время работы насоса ограничивается скобами-ограничителями 5. 

    Рис.

    Воздушная подушка, образующаяся в воздушном  колпаке в процессе работы насоса, выравнивает давление на раствор, поступающий в растворовод, уменьшая его пульсацию. Давление в воздушном колпаке контролируется манометром 7. Предохранительный клапан 10, отрегулированный на давление 1,5 МПа, сообщает полость насосной камеры 15 с заливочным устройством 9 при повышении максимально допустимого рабочего давления в раствороводе. При кратковременных остановках растворонасоса и при работе по замкнутому циклу раствор выпускают через перепускной клапан 3. Управление работой растворонасоса осуществляется с пульта, установленного на насосе, на пульте смонтированы реле давления, магнитный пускатель, пакетные выключатели, колодка штепсельного разъема. Реле давления соединяется гибким рукавом с датчиком, установленным на воздушном колпаке, и осуществляет дистанционное управление насосом. Реле срабатывает на отключение привода растворонасоса при давлении 1,41 МПа; включение происходит при давлении 0,4 МIIа.

    Основными недостатками диафрагменных насосов являются: низкая долговечность резиновой диафрагмы (не более 100 маш-ч); снижение подачи (производительности) растворонасоса в результате неполного заполнения насосной камеры водой из-за ее утечек испарения.

    Производительность (подача) диафрагменных насосов 2...6 м³/ч, максимальное рабочее давление 1,5 МПа, число двойных ходов плунжера 165 мин^-1, дальность подачи раствора по горизонтали 100...200 м, по вертикали 20...40 м.

    Поршневые растворонасосы применяют для перекачивания растворов подвижностью не менее 5...7 см и крупностью фракции не более 5...12 мм. Перекачивание раствора осуществляется движущимся возвратно-поступательно поршнем, непосредственно воздействующим на раствор и осуществляющим его всасывание и нагнетание.

    Поршневые насосы могут иметь один или два  поршня. Поршневые растворонасосы характеризуются: независимостью подачи от развиваемого напора и хорошей всасывающей способностью, высоким ресурсом цилиндропоршневой группы (около 2000 маш-ч). Поршневые растворонасосы максимально унифицированы и предназначены для комплектации штукатурных агрегатов и станций. Они монтируются, как правило, на колесных тележках, что обеспечивает их высокую мобильность.

    Каждый  поршневой растворонасос состоит  из привода, цилиндропоршневой группы, рабочей и клапанной камер со всасывающими нагнетательным шаровыми самодействующими клапанами, воздушного колпака (кроме двухпоршневых) для сглаживания пульсации давления, пульта управления и рамы, на которой смонтированы все узлы растворонасоса. Цилиндропоршневая группа растворонасосов включает составной резиновый поршень и гильзу цилиндра с хромированной внутренней поверхностью, что обеспечивает высокий ресурс группы. В штоковую полость цилиндра заливается вода для смазки и охлаждения трущихся пар.

    На  рис. 16 показана кинематическая схема поршневого растворонасоса. Вращение от электродвигателя 1 передается через клиноременную передачу 2 и конический одноступенчатый редуктор 3 тихоходному валу, на обоих концах которого имеются эксцентрики 4. Вращательное движение эксцентриков преобразуется в возвратно-поступательное движение шарнирно соединенной с ними вилки5, сообщающей возвратно-поступательное движение поршню 7 и качательное движение насосной камере 6. Благодаря креплению к эластичной диафрагме 8 насосная камера может отклоняться на угол ±5° от горизонтальной оси. Диафрагма жестко зажата клапанной камерой 9 и опорной стойкой 10.

    Рис.

    Растворонасос снабжен реле давления, отключающим  электродвигатель при превышении максимального рабочего давления на 0,1 МПа, и перепускным устройством, разгружающим напорный растворовод при избыточном давлении раствора.

    Растворонасос смонтирован на двухосной тележке с обрезиненными колесами и съемным дышлом и может перемещаться по строительной площадке вручную или транспортным средством.

    Производительность (подача) однопоршневых насосов 2...4 м³/ч, максимальное рабочее давление 1,5...3,5 МПа, дальность подачи по горизонтали 60...250 м, по вертикали 30...60 м.

    Растворонасосы  с воздушным колпаком эффективно работают при давлении до 3,0 МПа. для  работы на больших давлениях применяют дифференциальные растворонасосы. 

        Дифференциальный  растворонасос (рис. ) обеспечивает высокую равномерность подачи раствора подвижностью не менее 5 см за счет попеременной работы поршней 4 и 11, движущихся в двух параллельных цилиндрах - основном 5 и компенсационном 10. Длина хода основного поршня в 2 раза больше, чем у компенсационного. Штоки 3 и 12 этих поршней кинематически связаны через ролики 1 и 14 с кулачками торцового типа 2 и 15, расположенными на общем валу 13. Вращение валу с кулачками сообщается от электродвигателя через двухскоростную клиноременную передачу, редуктор и соединительную муфту 16.

    Рис. 

    При вращении кулачка 2 поршень 4 основного  цилиндра 5 осуществляет ход всасывания и нагнетания. Во время хода всасывания раствор через всасывающий патрубок 6 поступает в основной цилиндр. При этом всасывающий клапан 7 открыт, а нагнетательный 8 закрыт. Во время хода нагнетания поршень основного цилиндра вытесняет одну половину порции раствора в нагнетательный патрубок 9, а другую - в компенсационный цилиндр 10. При движении основног поршня 4 на всасывание поршень 11 компенсационного цилиндра вытесняет порцию раствора в нагнетательный патрубок 9. На выходе из растворонасоса установлен перепускной кран, позволяющий изменять направление потока раствора из растворонасоса в приемный бункер или в нагнетательную магистраль. Растворонасос имеет двойную производительность (подачу) 2 и 4 м³/ч и перекачивает растворы на расстояние до300 м (при подаче 2 м³/ч) по горизонтали и до 100 м по вертикали при максимальном рабочем давлении 4 МПа. Им комплектуют передвижные штукатурные станции.

    Техническая производительность (подача) поршневого растворонасоса (м³/ч) 

    П_т=900πd_п²l_пn_пК_Н , 

    где  d_п- диаметр поршня, м; l_п - ход поршия, м; n_п - число двойных ходов поршня в 1 с, равное частоте вращения коленчатого вала привода, с^-1; К_Н - коэффициент объемного наполнения, оценивающий потери подачи растворонасоса.

    Величина  К_Н зависит от подвижности перекачиваемого раствора. При изменнии подвижности от 5 до 10 см К_Н возрастает с 0,43 до 0,92. .

    Поскольку средняя скорость движения поршня (м/с) ν_п = 2l_пn_п (откуда l_пn_п = 0,5 ν_п), уравнение (7.1) можно представить в виде . 

    П_Т = 450 πd_п² ν_пК_Н 

    Для обеспечения нормального всасывания необходимо, чтобы скорость движения поршня (число двойных ходов поршня n_п) снижалась с уменьшением подвижности перекачиваемого раствора, что позволяет сохранить стабильным коэффициент наполнения рабочей камеры Кн. 

    Винтовые  растворонасосы в отличие от поршневых не имеют клапанов и применяются для перекачивания штукатурных растворов на гипсовых вяжущих, гипсовых замазок, шпаклевок, паст, мастик и малярных составов различной вязкости. В качестве вытеснителя у таких насосов используется винт, вращающийся в неподвижной обойме. Винтовые насосы характеризуются высокой равномерностью подачи, простотой конструкции и эксплуатации, компактностью и малой массой. Oни развивают рабочее давление до 2 МПа и обеспечивают дальность подачи материала до 100 м по горизонтали и до 60 м по вертикали. Винтовыми насосами комплектуются передвижные штукатурные и малярные агрегаты и станции, передвижные агрегаты и станции для устройства сплошных наливных полов и мастичных кровель.

    Рис.

    Насосный  узел винтового насоса (рис. 18) включает чугунный или стальной однозаходный винт 5 с шагом S_В и резиновую обойму 4 с эластичной рабочей поверхностью, податливой в радиальном направлении. Обойма заключена в жесткий съемный корпус - стяжной хомут 6. К насосному узлу материал подается из приемного бункера 3 винтовым питателем 7. Винт и питатель соединены шарнирной муфтой и получают вращение от электродвигателя 1 через редуктор 2. Насос соединяется с нагнетательным раствороводом с помощью быстроразъемного соединения. Поперечное сечение винта - окружность диаметром d, центр которой смещен относительно оси винта на величину эксцентриситета е. Рабочая поверхность обоймы представляет собой двухзаходный винт с шагом S₀, в 2 раза большим шага винта ротора, т. е. S₀ = S_В.

    Оси обоймы и винта смещены также  на величину эксцентриситета е. При вращении винта его геометрическая ось вращается вокруг оси обоймы по окружности радиусом е. Винт осуществляет планетарное движение относительно оси обоймы, а каждое его сечение участвует одновременно в двух вращениях относительно параллельных осей. Это сложное движение может быть представлено как результат качения без скольжения подвижной центроиды диаметром 2е по неподвижной центроиде диаметром 4е. В каждом положении винт и обойма контактируют между собой и образуют замкнутые камеры, заполняемые перекачиваемым материалом. При вращении винта камеры с материалом непрерывно перемещаются по винтовой линии вдоль оси обоймы от всасывающей полости насоса к нагнетательной, благодаря чему обеспечивается высокая равномерность подачи материала. Наличие эластичной обоймы позволяет перекачивать растворы с твердыми наполнителями и исключает заклинивание винта. Для обеспечения герметичности сопряженных поверхностей винта и обоймы размеры поперечного сечения винта выполняются несколько большими, чем у обоймы. Разница радиусов поперечных сечений винта и обоймы характеризуется первоначальным натягом δ₀, величину которого выбирают с учетом размеров винтовой поверхности, развиваемого давления, точности изготовления винта и обоймы и модуля упругости материала обоймы.

    В процессе работы насоса фактическое значение натяга между ротором и статором меняется за счет абразивного износа и деформации обоймы под действием внутреннего давления. Для изменения натяга в сопряженныx поверхностях обоймы и винта, регулировки рабочего давления и производительности (подачи) насоса служит стяжной хомут 6. Рабочее давление контролируется манометром.

    Основными параметрами, определяющими эксплуатационные характеристики винтовых растворонасосов, являются диаметр d, шаг S_В и эксцентриситет оси е винта и первоначальный натяг пары винт-обойма δ₀. Параметры d, S_В и е определяют профиль рабочих органов и объемов замкнутых камер, а δ₀ - расходную, энергетическую и стойкостную характеристики насоса. 

    Теоретическая подача (м³/с) винтового растворонасоса

    Q_Т=8е d S_В n

    где n - частота вращения винта, c^-1.

          Действительная подача насоса Q_Д (м³/с) меньше теоретической на величину утечек q_ут (м3/с):

    Q_Д = Q_Т - q_ут.

    Величина q_ут зависит от разности давлений в полостях нагнетания и всасывания и от размера зазоров в местах контактирования винта и обоймы. 
 

    5. Конструктивные особенности и принципы действия

    штукатурных форсунок

    Штукатурные форсунки предназначены для нанесения  на отделываемую поверхность штукатурных растворных смесей подвижностью не менее 7 см с фракцией заполнителя не более 5 мм и устанавливаются на свободном конце растворовода. Форсунки представляют собой устройство с жестким или эластичным наконечником (соплом) для дробления струи раствора на отдельные мелкие частицы, придания ему необходимой формы и скорости для обеспечения плотного прилегания раствора к обрабатываемой поверхности. Форсунки изготовляют двух типов: ФШП - пневматического действия и ФШМ - механического действия (бескомпрессорные). В форсунках пневматического действия раствор дробится и выбрасывается из наконечника с большой скоростью сжатым воздухом, подаваемым от компрессора под давлением 0,2...0,6 МПа. В форсунках механического действия дробление и нанесение раствора осуществляются за счет использования. кинетической энергии потока раствора, поступающего в форсунку под давлением, создаваемым растворонасосом. Наибольшее распространение получили форсунки пневматического действия, которыми наносят штукатурные растворы подвижностью от 7 см и более. Различают форсунки пневматического действия с кольцевой и центральной подачей сжатого воздуха.