Автобетоносмеситель АБС-4 на базе автомобиля КамАЗ-55111

Перечень чертежей:

1. Гидросхема А2: гидродвигатель, аксиально плунжерный насос, фильтр, гидрораспределитель, дроссель, обратный клапан, регулятор расхода, теплообменник, гидроаккумулятор, гидробак.
2. Чертеж общего вида автобетоносмесителя АБС-4 А1 со следующими техническими характеристиками:

• Базовый автомобиль КамАЗ-55111
• Объем барабана 4 куб. м
• Объем бака для воды 1000 л
• Наибольшая скорость передвижения: порожнего 75 км\ч, груженого 50 км\ч
• Частота вращения смесительного барабана до 18 об/мин

Также на чертеже представлены следующие сборочные единицы: привод барабана и барабан. Кроме того на схеме указаны такие стандартные изделия, как шасси, болт, шайба.

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 30 страницах, где приведен обзор автобетоносмесителей и общий принцип их работы.

Во втором разделе приведен автобетоносмеситель на базе автомобиля КамАЗ, строение которого представляет собой: шасси, раму, смесительный барабан, дозировочно-промывочный бак, водяной центробежный насос, систему управления оборудованием с рычагами и контрольно-измерительные приборы. Смесительный барабан имеет три опорные точки и наклонен к горизонту под углом 15°. Загрузочно-разгрузочное устройство состоит из загрузочной и разгрузочной воронок, складного лотка переменной длины и поворотного устройства. Лоток может поворачиваться при разгрузке в горизонтальной плоскости на угол до 180° и в вертикальной плоскости на угол до 60°.

Кроме того, рассмотрена кинематическая схема автобетоносмесителя: на внутренней поверхности барабана укреплены две спиральные лопасти, угол наклона которых подобран таким образом, что при вращении в одном направлении компоненты смеси попадают в нижнюю часть барабана, где происходит их гравитационное перемешивание, а при вращении в обратную сторону лопасти подают готовую смесь к приемному лотку, соединенному с поворотным разгрузочным желобом. Вращение барабану сообщается от индивидуального дизельного двигателя через реверсивный зубчатый редуктор и цепную передачу, ведомая звездочка к которой жестко прикреплена к сферическому днищу барабана, опирающегося спереди на раму шасси центральной цапфой, а сзади - гладким бандажом на опорные ролики, установленные на шарикоподшипниках. Привод обеспечивает две частоты вращения барабана в обе стороны при загрузке, перемешивании и разгрузке. Частоту вращения при загрузке выбирают в зависимости от производительности питающей установки.

Помимо этого, рассмотрено приготовление смеси в пути следования. Такое применяют при дальности транспортировки не более 10...15 км, при этом отдозированые компоненты в смесительный барабан загружают одновременно. При перевозках на большие расстояния в барабан загружают сначала сухие компоненты (цемент и заполнители), а подачу воды и приготовление смеси производят непосредственно на объекте. Заданная порция воды подается в смесительный барабан из дозировочно-промывочного бака центробежным насосом через сопло в загрузочной воронке. Через то же сопло производится промывка барабана водой после разгрузки. Привод насоса осуществляется от двигателя через карданный вал и клиноременную передачу. При транспортировке готовой бетонной смеси во избежание ее расслаивания барабан вращается с пониженной частотой, непрерывно перемешивая смесь.

В третьем разделе приведен расчёт основных параметров автобетоносмесителя 581412 (КамАЗ-55111) с объемом замеса 4 куб.м:

• определены основные размеры барабана
• параметры автобетоносмесителя
• основные кинематические параметры автобетоносмесителя
• приведен расчет потребляемой мощности
• расчёт мощности, затрачиваемой на перемешивание.

Сумма мощности гидродвигателя и мощности затрачиваемой на перемещение машины, равная 178,7 кВт, меньше, чем мощность двигателя базовой машины, равная 235 кВт. Следовательно, мощности двигателя базовой машины достаточно для работы автобетоносмесителя и его агрегатов.

В четвертом разделе представлена расчетная часть гидросистемы автобетоносмесителя. Она представляет собой систему с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости и включает в себя: гидропневмоаккумулятор, гидрораспределители с электрогидравлическим управлением, гидродроссель, регулятор расхода, обратные клапаны, гидромотор, регулируемый гидронасос двухстороннего действия, фильтр.

Гидросистема имеет три режима работы:

• работа гидромотора от насоса (основной режим).
• зарядка гидропневмоаккумулятора.
• работа гидромотора от ГПА.

Далее, определено давление в гидросистеме, необходимое для преодоления описанных выше сопротивлений:

В соответствии с ГОСТ 12445-80 принимаем давление в гидросистеме ранвым 25 МПа.

Для обеспечения заданной скорости вращения гидромотора необходимо обеспечить расход жидкости, равный 2501 см³/с.

Зная, условные проходы, величину максимального давления 23,8 МПа и максимальный расход 2501 см³/с, произведен выбор гидроаппаратуры.

Основными параметрами фильтров являются условный проход, номинальное давление и номинальная тонкость фильтрации.

Гидрораспределитель предназначен для управления пуском, остановкой, направления потока рабочей жидкости и предохранения гидросистемы от перегрузки давлением.

Далее, приведены технические характеристики распределителя, дросселя, обратного клапана, предохранительного клапана, регулятора расхода.

Следующим шагом проведен расчет  и выбор насоса.

Определены действительное максимальное усилие и скорость, которую развивает гидромотор при номинальном давлении, развиваемым насосом.

После этого, приведен тепловой расчет гидропривода, выполненный на основе уравнения теплового баланса:

Так как количество отведенного тепла меньше, чем количество выделенного, требуется установка теплообменника. Выбран воздушно-масляный теплообменник серии НРА.

Таким образом, были рассчитаны основные параметры автобетоносмесителя и гидросистема автобетоносмесителя. Расчёт мощности показал, что двигатель базовой машины обеспечивает работу автобетоносмесителя и его составляющих. Расчёт гидросистемы показал, что установленный гидронасос обеспечивает работу гидросистемы автобетоносмесителя.

Спецификация –  3 листа

В программе: AutoCAD