МОБИЛЬНЫЙ ЗАВОД АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ

Предлагаемая полезная модель относится к строительству, преимущественно к капитальному и дорожному строительству и может быть использована, например, при изготовлении асфальтобетонных дорожных покрытий.
Известна установка для приготовления асфальтобетонных смесей, содержащая узел питания в виде бункеров с управляемыми затворами, систему транспортеров, дозирующее устройство и смеситель. (см., напрг., патент РФ №2194820, Мкл. Е01С 19/10, заявл. 07.02.01). Недостатком этого технического решения, по мнению заявителя, является конструктивная сложность, что не позволяет использовать его в качестве мобильного и перемещать его по мере продвижения строительства дороги.
Известен мобильный завод для приготовления асфальтовой смеси из различных сухих и жидких компонентов, выполненный в виде автопоезда (см, напр., патент США №5219450, Мкл. Е01С 23/12, Е01С 19/18, В28С 7/04, заявл. 06.08.92 г.) Это устройство конструктивно сложно и материалоемко, так как содержит трехосные колесные прицепы и прицеп на гусеничном ходу.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является мобильный завод асфальтобетонных строительных смесей Mix-trailers фирмы Midland machinery со, Inc, содержащий полуприцеп с буксировочным узлом, на котором закреплены смеситель и пространственная жесткая силовая рама, выполненная из фасонных профилей, балки, образующие верхнюю сторону пространственной жесткой силовой рамы лежат в горизонтальной и наклонной плоскостях, наклонная плоскость выполнена с подъемом в направлении от буксировочного узла к смесителю, на горизонтальной и наклонной плоскостях по их длине размещены ленточные транспортеры с роликовыми опорами, выход транспортера, размещенного на горизонтальной плоскости, сообщен со входом транспортера, размещенного на наклонной плоскости, выход которого сообщен со входом смесителя и бункеры сухих фракций с пластинчатыми регуляторами расхода, один из которых размещен на ленточном транспортере на наклонной плоскости, а другие на ленточном транспортере на горизонтальной плоскости, выходные отверстия бункеров сухих фракций примыкают к лентам соответствующих транспортеров, на нижней стороне пространственной жесткой силовой рамы размещены питатели жидких фракций, выходы которых открыты в смеситель и нагнетатель гидроприводов ленточного транспортера, смесителя и питателей жидких фракций, к боковым сторонам пространственной жесткой силовой рамы прикреплены регулируемые опоры.
Однако это техническое также конструктивно сложно и материалоемко. Большая конструктивная длина ограничивает возможность транспортировки полуприцепа.
Целью предложения является упрощение конструкции и повышение мобильности завода асфальтобетонных строительных смесей.
С этой целью предлагается мобильный завод асфальтобетонных строительных смесей, содержащий полуприцеп с буксировочным узлом, на котором закреплены смеситель и пространственная жесткая силовая рама, выполненная из фасонных профилей, балки, образующие верхнюю сторону пространственной жесткой силовой рамы лежат в наклонной плоскости, с подъемом в направлении от буксировочного узла к смесителю, на наклонной плоскости по его длине размещен ленточный транспортер с роликовыми опорами, сообщенный со входом смесителя, бункер сухой фракции и дополнительные бункера сухих фракций, которые размещены вдоль по длине транспортера от его начала, а их выходные отверстия примыкают к ленте транспортера, на нижней стороне пространственной жесткой силовой рамы размещены питатели жидких фракций, выходы которых открыты в смеситель, к боковым сторонам пространственной жесткой силовой рамы прикреплены регулируемые опоры, приводы ленточного транспортера, смесителя и питателей жидких фракций выполнены электрическими, пластинчатые затворы выполнены шиберными, угол подъема ленточного транспортера составляет 0,5-0,7 угла естественного откоса материала с наибольшим коэффициентом трения загружаемого материала о ленту транспортера, суммарная несущая способность роликовых опор, расположенных под соответствующими бункерами сухих фракций, удовлетворяет условию
Q≥1,5рS, cosά
где Q - суммарная несущая способность роликовых опор, находящихся под выходным отверстием соответствующего бункера, кгс
2
р - расчетное давление материала в бункере на ленту транспортера, кгс/см
2
S - площадь выходного отверстия бункера, см
ά - угол подъема ленточного транспортера а рабочая поверхность транспортерной ленты выполнена с рифлением.
Проведенные патентные исследования не выявили идентичных и сходных технических решений, а совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели не следует явным образом из изученного уровня техники, имеет существенные отличия от рассмотренных аналогов. Поэтому заявитель считает, что заявляемый мобильный завод асфальтобетонных строительных смесей соответствуют критерию «новизна» и имеют изобретательский уровень.
Опытный образец предлагаемого мобильного завода асфальтобетонных строительных смесей изготовлен и испытан заявителем. Испытания мобильного завода асфальтобетонных строительных смесей подтвердили достижение поставленной цели предложения и возможность его промышленного изготовления и использования.
Сущность предложенного мобильного завода асфальтобетонных строительных смесей поясняется чертежом, на котором показан пример расположения функциональных узлов мобильного завода асфальтобетонных строительных смесей, содержащего три бункера сухих фракций и два питателя жидких фракций. На чертеже мобильный завод асфальтобетонных строительных смесей показан в транспортном положении, но для упрощения чертежа автомобиль - седельный тягач - не показан.
Устройство содержит полуприцеп 1 с буксировочным узлом 2, на котором закреплены смеситель 3 и пространственная жесткая силовая рама 4, выполненная из фасонных профилей, балки 5, образующие верхнюю сторону пространственной жесткой силовой рамы 4, лежат в наклонной плоскости Н, с подъемом в направлении от буксировочного узла 2 к смесителю 3, на наклонной плоскости Н по ее длине размещен ленточный транспортер 6 с роликовыми опорами 7, сообщенный со входом смесителя 3, бункер 8 сухой фракции с пластинчатым затвором 9 и дополнительные бункера 10 и 11 сухих фракций с пластинчатыми затворами 12 и 13 соответственно, бункер 8 сухой фракции и дополнительные бункера 10 и 11 сухих фракций размещены вдоль ленточного транспортера 6 и их выходные отверстия 14, 15, 16 примыкают к транспортерной ленте 17 транспортера 6, бункер 8 сухой фракции и дополнительные бункера 10 и 11 сухих фракций, размещены по длине ленточного транспортера 6 в порядке убывания коэффициента трения загружаемого материала о ленту транспортера 6, на нижней стороне 18 пространственной жесткой силовой рамы 4 размещены питатели 19 и 20 жидких фракций, выходы которых открыты в смеситель 3, к боковым сторонам пространственной жесткой силовой рамы 4 прикреплены регулируемые опоры 21, приводы 22, 23, 24 соответственно ленточного транспортера 6, смесителя 3 и питателей 19 и 20 жидких фракций выполнены электрическими, пластинчатые затворы 9, 12, 13 выполнены шиберными, угол подъема ά ленточного транспортера составляет 0,5-0,7 угла естественного откоса материала с наименьшим коэффициентом трения загружаемого материала о ленту 17 транспортера 6, ленточный транспортер 6 с роликовыми опорами 7 выполнен с возможностью установки дополнительных роликовых опор 25, а рабочая поверхность транспортерной ленты 17 выполнена с рифлением (на чертеже не показано).
Устройство работает следующим образом:
Мобильный завод асфальтобетонных строительных смесей доставляют на место работы седельным тягачом, для чего на полуприцепе 1 предусмотрен буксировочный узел 2 и с помощью регулируемых опор 21 устанавливается в рабочее положение, в котором нижняя сторона 18 пространственной жесткой силовой рамы 4 устанавливается горизонтально. В бункер 8 сухой фракции и дополнительные бункера 10 и 11 сухих фракций соответственно загружают сухие фракции приготовляемой асфальтобетонной смеси в порядке убывания от начала транспортера 6 (от бункера 8) коэффициента трения загружаемого материала о ленту 17 транспортера 6. Работающий от электропривода 22 ленточный транспортер 6 подает сухие фракции приготовляемой асфальтобетонной смеси в смеситель 3. Замена гидромоторов электроприводом позволила исключить размещавшиеся в прототипе на пространственной раме нагнетатель и двигатель внутреннего сгорания, которые определяли в значительной мере габариты и требуемую прочность конструкции. Требуемое в соответствии с рецептурой приготовляемой асфальтобетонной смеси соотношение сухих фракций обеспечивается регулировкой шиберных пластинчатых затворов 9, 12, 13. Выполнение затворов 9, 12, 13 шиберными позволяет значительно уменьшить усилие, прилагаемое к затвору при перемещении шибера при загруженном бункере, так как направление давления находящегося в бункере материала перпендикулярно направлению сдвига шибера, кроме того, это давление удерживает шибер в выбранном положении от перемещения при загруженном бункере. Указанный порядок распределения сухих фракций приготовляемой асфальтобетонной смеси по бункерам 8, 10, 11 позволяет выбрать минимальную длину ленточного транспортера 6, так как угол ά подъема ленточного транспортера 6, взятый в пределах 0,5-0,7 угла естественного откоса материала с наименьшим коэффициентом трения загружаемого материала о ленту транспортера, является, как показали экспериментальные исследования работы устройства при различных углах наклона транспортера, наибольшим углом подъема, при котором фракции из бункеров 8, 10, 11 увлекаются вверх по транспортеру и ни одна фракция при вышеуказанном угле подъема не осыпается (не скатывается) с ленты 17. Загрузка сухих фракций приготовляемой асфальтобетонной смеси в порядке убывания от начала транспортера 6 (от бункера 8) коэффициента трения загружаемого материала о ленту 17 транспортера 6 также способствует надежной (без скатывания фракций) работе транспортера 6. При увеличении угла ά подъема сверх указанного предела не обеспечивается равномерная подача всех фракций из бункеров 8, 10, 11, а при уменьшении этого угла неоправданно увеличивается длина и материалоемкость устройства. Для большей эффективности рабочая поверхность транспортерной ленты 17 может быть выполнена с пилообразным, треугольным, пирамидальным, шевронным, ромбовидным и другими видами рифления, что позволяет транспортировать насыпной груз с подъемом к смесителю 3. Возможно применение ленты, имеющей на рабочей поверхности поперечные перегородки высотой до 200 мм. Питатели 19 и 20 жидких фракций, выходы которых открыты в смеситель 3, подают в него жидкие фракции приготовляемой асфальтобетонной строительной смеси. Необходимо отметить, что высота В расположения смесителя 3 должна обеспечивать выгрузку готовой асфальтобетонной строительной смеси в кузов автосамосвала (на чертеже не показан), так что величина угла ά подъема ленточного транспортера 6 находится в обратной пропорции с длиной пространственной жесткой силовой рамы 4. Поэтому увеличение угла ά обеспечивает уменьшение размеров и материалоемкости мобильного завода асфальтобетонных строительных смесей, а также его транспортабельности, так как длина пространственной жесткой силовой рамы 4 является определяющим размером с точки зрения возможности перевозки полуприцепа 1. Возможность установки дополнительных роликовых опор 25, размещаемых на участках ленточного транспортера 6, на которые оказывают давление сыпучие фракции, заполняющие бункера 8 и дополнительные бункера 10, 11 сухих фракций, которая производится исходя из соотношения
Q≥1,5pS, cosά
где Q - суммарная несущая способность роликовых опор, находящихся под выходным отверстием соответствующего бункера, кгс
2
р - расчетное давление материала в бункере на ленту транспортера, кгс/см
2
S - площадь выходного отверстия бункера, см
ά - угол подъема ленточного транспортера,
позволяет обеспечить нормальную работу ленточного транспортера 6 при любом удельном весе сухих фракций и размерах выходного (загрузочного) отверстия соответствующего бункера.