Устройство и принцип работы бетононасоса

Устройство и принцип работы бетононасоса

Назначение автобетононасоса заключается в подаче раствора к объекту укладки по специальному трубопроводу или по отводам, если предполагается укладка сплошным потоком. Эта технология актуальна при возведении жилых объектов и промышленных строений, так как смесь склонна к быстрому застыванию и требует постоянного поддержания исходного состояния. Устройство бетононасоса позволяет осуществлять необходимые процессы, гарантирующие сохранность технических характеристик бетона и его качественных показателей как строительного материала.

Типы агрегатов

Весь ассортимент представленных на рынке бетононасосов условно можно разделить на 2 типа, это механические и гидравлические. Конструкция может быть основана на использовании поршневого принципа или без поршневого.

Работа поршневой системы

Общий принцип работы поршневых систем далеко не нов, значительная часть всех существующих механизмов основывается именно на нем. В данном случае поршень при движении назад, всасывает некоторое количество смеси из бетоноприемника и далее выталкивает ее непосредственно в передаточный рукав, по которому она поступает к месту заливки.

Работа данной системы была бы невозможна без использования шиберного затвора или шторок. Шиберный затвор открывает бетоноприемник при всасывании и закрывает при выталкивании. Тем самым переводя направление движения смеси из бетоноприемника к месту назначения.

Поршневые агрегаты могут работать как от механического привода, так и с использованием гидравлической системы. В настоящее время в подавляющем большинстве аппаратов применяется именно гидравлическая система. Гидравлика обеспечивает значительно большее давление, благодаря чему мощность насоса значительно возрастает.

Поршневая система с 1 цилиндром.

В отличие от шатунного механизма, гидравлика имеет гораздо больший ход рабочего поршня. Плюс движение поршня становится более плавным. Больным местом этих насосов считается плотность соприкосновения поршня со стенками камеры. Микрочастицы цементного раствора неизбежно попадают между поршнем и цилиндром, значительно усиливая износ деталей.

Одноцилиндровые агрегаты сейчас используются редко, из-за нестабильной, пульсирующей подачи раствора. Система, снабженная двумя, попеременно работающими цилиндрами обеспечивает стабильную, бесперебойную подачу состава и намного меньше изнашивается.

Важно: гидравлика может работать на воде или на масле.
В первом случае давление составит порядка 5 МПа, во втором ровно в 2 раза больше.
Плюс масляная система более долговечна и надежна.

Схема поршневого бетононасоса с 2 цилиндрами.

Работа роторной системы

Семейство безпоршневых конструкций несколько шире, самым известным здесь является роторный бетононасос. Основой системы является ротор, на котором закреплены прорезиненные ролики.

При вращении ротора, ролики двигают бетонный раствор от бетоноприемника в нужном направлении. Они удобны тем, что при помощи реверса легко устраняются заторы и воздушные карманы.

Роторная система, чаще всего выходит из строя по причине износа армированного шланга и резиновых уплотнителей. Мощность таких агрегатов, по сравнению с поршневыми невелика, плюс они плохо переносят растворы с крупным наполнителем типа щебня для бетонных изделий.

Шнековый бетононасос является разновидностью роторной, без поршневой системы. Принцип работы шнека был подробно описан еще Архимедом. Но, несмотря на преклонный возраст, он по сей день широко используется в различных механизмах.

Набор соединительных рукавов.

Инструкция здесь проста, в сквозную камеру помещается винтовой шнек и при вращении обеспечивается движение субстанции. Наглядной, известной с детства иллюстрацией может стать обычная бытовая мясорубка.

Преимущества использования бетононасоса

Каждый владелец строительного объекта или производитель работ заинтересован в получении максимального качества при минимальных затратах времени и финансов. Все эти преимущества дает использование бетононасоса.

Во-первых, бетононасос позволяет в сжатые сроки переместить непосредственно к участку заливки большое количество строительной смеси (до 100 м³ в час). Транспортировка примитивными средствами (ведра, тележки и носилки) или использование лоточных конструкций с ручным перемещением бетона отнимает очень большое количество времени.

Во-вторых, специалисты не отвлекаются на физический труд, а концентрируются непосредственно на качестве заливки: равномерно распределяют смесь, тщательно обрабатывают участок заливки вибраторами для удаления воздуха, разравнивают поверхность в уровень. Все это позволяет сразу получить ровную и прочную монолитную плиту с минимальной необходимостью финишных работ.

И в-третьих, при использовании бетононасоса уменьшается количество рабочих, необходимое для транспортировки бетона. В целом применение подобного оборудования при объеме заливки от 50 м³ сокращает финансовые затраты на возведение объекта, а с увеличением объемов строительства использование бетононасоса значительно повышает процент экономии.

Наша компания предлагает услуги аренды высокопроизводительного поршневого бетононасоса в Саранске. Узнать подробнее об условиях аренды можно по телефону 8 (964) 853-20-26.

Стационарный

Схема стационарного бетононасоса.

Самый обыкновенный стационарный выполняется в нескольких самых различных вариантах и устанавливается в основном на грузовик бортовой либо же специальную платформу, которая обеспечивает удобство транспортировки. Необходимо отметить, что такая конструкция выполнена в виде прицепа с шасси и работает, обеспечивая непрерывную подачу бетона. Такой можно перевозить от одного строительного объекта к другому, просто подцепив его за специальное приспособление к грузовику. Принцип работы основывается на том, что данный агрегат может непрерывно перекачивать большое количество бетона. Конструкция такого приспособления поддерживает сразу два различных режима, такие, как подача бетона под довольно высоким давлением, однако при таком режиме работы производительность очень сильно падает, и режим очень низкого давления, но с намного большей производительностью. Такая необходимость обусловлена тем, что при выполнении укладки труб бетоновода на острые углы необходимо развивать очень высокое давление в самих цилиндрах, чтобы тем самым немного приподнять сам бетон под ними.

Автомобильный бетононасос

Благодаря высокой мобильности такого оборудования, оно часто используется для транспортировки бетонного раствора на удаленные строительные участки. Представляет собой обычный автомобиль, имеющий на своей платформе надежно закрепленную насосную станцию, к которой подсоединены бетоноводы. Основные составляющие этого строительного оборудования — бункер для приема бетона, а также стрела.

Конструктивно стрела выполнена в виде стальной трубы, имеющей несколько подвижных элементов, называемых коленями. Длина, на которую может выдвигаться стрела такого бетононасоса, обычно находится в диапазоне 20…60 метров. Конечная часть стрела соединена с гибким рукавом, с помощью которого обеспечивается направление бетона в заданное место. Перед запуском любого автомобильного бетононасоса в него обязательно должно заливаться некоторое количество цементного молочка или специального химического раствора.

При работе такого устройства задействованы два человека: один управляет стрелой и агрегатом в целом, в то время как второй непосредственно выполняет строительные бетонные работы.

— большая производительность (обычно превышающая 90 кубических метров в час);

— не требуется выделение отдельного транспортного средства для перемещения такого бетононасоса;

— меньшая по сравнению с ранее описанным типом бетононасоса длина, а также высота подачи строительного раствора.

Общие понятия спецтехники

По своей сути, устройство бетонасоса предназначено для рациональной подачи бетонной меси на строительный объект. Для изготовления материала бетона используют специальные бункера, которые производят бетон соответствующей марки. Учитывая то, что бетон имеет специфические характеристики затвердевания, для того, чтобы масса сохраняла свои характеристики, используются бетононасосное оборудование. Для эффективной работы оборудования, схема бетононасоса учитывает непрерывный цикл подачи раствора на объект, где можно добиться результативности материала по первичным параметрам.

Читайте также  Глина виды

По своим техническим параметрам, технику можно разделить на две группы, и, кстати, посмотрев сюжет в сети, вы можете узнать, как работает бетононасос видео в хорошем качестве.

  • Мобильный тип. В этом качестве используют транспортное средстве, на шасси которого установлена бетононасосная часть установки.

  • Стационарный тип. Прицепной вариант спецтехники, который также укомплектован бетононасосным комплектом.

Принцип работы бетононасоса каждого типа заключается в мощностных характеристиках.

Стационарный вариант имеет большую привлекательность для строительной площадки, благодаря наличию основного комплекта подачи и системам выдавливания бетонного раствора.

Мобильный тип уступает по некоторым характеристикам, но идеально подходит для местного варианта заливки бетона, где основной бетоновода способен организовать подачу материала в труднодоступном месте.

Кроме этого, можно заметить, узнав, как работает бетононасос автомобильный, что для этого типа оборудования не нужно привлекать сложные технические решения для подключения и запуска в работу основного и вспомогательного комплекта насосной техники.

«Для стационарного бетонасоса есть один существенный недостаток, это наличие длинного рукава подачи раствора, который нецелесообразно применять при местном типе заливки материала.»

Попробуем узнать, как работает бетононасос стационарный, изучив варианты комплектации спецтехники:

  • Поршневая система. В этом случае нагнетание массы бетонной смеси производится при помощи встроенной поршневой группы.
  • Шланговый или беспоршневой тип. Здесь перекачка жидкости производится при помощи встроенной системы роликов.

Особенности

Схема поршневого инструмента одностороннего действия.

Для запуска в работу используется специальное цементное молочко либо же особая пусковая смесь химическая. Цементное молочко можно изготовить непосредственно на самой площадке строительной при помощи нескольких мешков цемента и воды.

Принцип работы подобного агрегата зависит непосредственно от самой конструкции. Из миксера в особый бункер автобетононасоса поступает качественная свежеприготовленная смесь, которая по специальному бетоноводу-стреле будет обязательно перекачиваться в определенное нужное место. Длина стрелы при этом может составлять несколько десятков метров. Однако есть и иные методы подачи бетона при помощи автобетононасоса, так называемый трубопровод магистральный, который собирается из определенных труб специальных металлических непосредственно на самом объекте строительства.

Трубы можно нарастить на нужную длину, которая значительно превышает вылет стрелы. На конце же трубопровода расположен особый резиновый рукав, который зачастую называется хоботом. Такое устройство дает возможность маневрировать в процессе бетонирования. Магистральный трубопровод применяется для подачи бетона непосредственно на фундамент, в подвалы дома, именно туда, где использовать стрелу совершенно невозможно из-за присутствия на объекте определенных линий электропередач.

Схема прицепного инструмента: 1 – Автошасси, 2 – Блок цилиндра, 3 – Приемный бункер, 4 – Привод, 5 – Кожух.

Инструменты различаются по своему типу, они могут быть механическими и гидравлическими, а по конструкции же насоса они бывают поршневыми и безпоршневыми, стационарными либо же выполненными на базе автомобиля.

Принцип работы поршневого основывается на том, что бетонная смесь всасывается непосредственно из самого бункера, а вот возвратное движение поршня, на который переключается колено шибера, толкает ее в трубу бетоновода. Значительным преимуществом является то, что такие агрегаты обладают гидравлическим приводом, в котором учитывается скорость подачи смеси, практически неизменная, потому что поршень обладает довольно большим ходом и работает плавно, отчего смесь перемещается по бетоноводу довольно равномерно, без каких-либо лишних импульсных скачков.

Благодаря этому очень сильно снижается сопротивление перемещения смеси в бетоноводе, что дает возможность использовать двигатель намного меньшей мощности, нежели в самой конструкции с механическим или же шатунным приводом. Гидравлический способен перемещать смесь бетона на очень большую высоту и дистанцию. По сравнению с подобными приводами механическими гидравлические создают необычайно большое давление в бетоноводе.

Бетононасос с приводом поршневым подвержен износу поршней из-за постоянного трения, который вызывается особыми микрочастичками бетонной смеси и молочка цементного, проникающими прямо между стенками поршней и самого цилиндра поршневого. Износ с приводом механическим происходит намного быстрее, нежели у подобных гидравлических, потому что они имеют намного меньший запас хода поршней, и вынуждает их выполнять намного большее число циклов для достижения необходимого давления в бетоноводе.

Першневой с двумя цилиндрами способен подавать бетон практически постоянно и непрерывно, что обеспечивают попеременные такты закачки самого бетона в цилиндры. Бетононасос же с одним цилиндром работает с некоторыми перерывами, потому как подаваемая им смесь бетона в бетоноводе пульсирует от максимального к самому наименьшему давлению, точно так, как движется и сам поршень.

В гидравлических поршневых в качестве специального наполнителя выступает вода либо же минеральное масло, которое имеет довольно сильное давление и обеспечивает быструю закачку бетона.

Роторный, который относится к беспоршневым, устроен таким образом, что внутри него есть специальный корпус, внутри которого расположен ротор с закрепленными на нем специальными толкающими и прижимными роликами, которые покрыты по всему периметру резиной. В корпусе ротора есть специальное отверстие обрезиненное, в котором непосредственно расположен специальный армированный резиновый шланг.

При вращении ротора в определенную сторону покрытые резиной специальные ролики прижимают шланг, при этом продвигая бетонную смесь прямо по шлангу, начиная от приемного бункера и заканчивая бетоноводом. Конструкция роторного обеспечивает довольно равномерную подачу бетона, в том числе и более жесткого, потому что пробки в них устраняются очень быстро переключением насоса на функцию реверс. Однако производительность роторных довольно небольшая.

Такие используются при довольно незначительных объемах работ, а именно на тех участках, где подача и укладка бетона значительно усложняется слишком частым армированием. Основным недостатком совершенно любой производительности является слишком быстрый износ шланга, который повреждается заполнителем смеси бетонной, в частности таким, как щебень.

Работа насосов для бетона

Бетононасосы — это специальные устройства, предназначенные для доставки смеси бетона непосредственно к месту работы при строительстве сооружений из железобетона или монолита. Для этого используются трубопроводы или бетоноводы. Функционирование бетононасоса основывается, как правило, на принципе вытеснения, то есть в процессе работы в системе создается объем, который время от времени меняется.

По принципу работы бетононасосы делятся на:

Схема привода бетононасоса.

  • поршневые (постоянная подача);
  • шланговые с непрерывной подачей.

Кроме того, по принципу работы их можно также разделить на стандартные, прицепные, мобильные или автобетононасосы для подачи бетона. Они могут быть снабжены как механическим приводом, так и гидравлическим. Основными параметрами бетононасосов являются высота подачи, расстояние и их производительность.

Все насосы для перекачки бетона отличаются принципом работы. Обусловлено это тем, что устройство у них разное. Плюсами данного типа насосов являются простота работы гидропривода, маленький расход энергии и сечение шланга, который имеет постоянную величину, что позволяет максимально эффективную перекачку. Кроме того, сюда же можно отнести возможность подавать смеси с легкими заполнителями, простоту использования и эксплуатации в дальнейшем.

Конечно же, кроме плюсов, такие устройства обладают и некоторыми недостатками, главными из которых являются повышенные требования относительно подвижности смеси, ее состава и расстояния подачи раствора.

Схема поршневого бетононасоса одностороннего действия.

Обязательно нужно учитывать диаметр бетононасосных труб, поскольку чем он больше, тем себестоимость его выше, следовательно, напор подаваемого раствора ниже. Сегодня особой популярностью начали пользоваться бетоноводы, так как они позволяют доставлять раствор непосредственно к требуемому месту, что избавляет от необходимости в прокладке трубопровода.

Читайте также  Заделка трещин в бетоне

Автобетононасосы для подачи бетона в этом случае пользуются большей популярностью в силу свои небольших размеров. Их можно с легкостью передвигать в необходимое для работы место.

Когда использовать бетононасос? Применение бетононасоса при разных условиях

В наше время автоматизацию строительного процесса все больше внедряют в строительную отрасль, что позволяет уменьшить себестоимость возводимого объекта, увеличить скорость строительства и облегчить труд строителей.

Одним из процессов автоматизации строительства является использование бетононасосов, фото 1.

Фото 1. Бетононасосы на автомобильном шасси

Бетононасос представляет собой комплекс оборудования, которое устанавливается на шасси грузового автомобиля и состоит из таких основных частей:

  • встроенный раскладывающийся бетоновод в виде стрелы (стрела-бетоновод). Длина бетоновода в рабочем положении может составлять 22…64 м, фото 2;
  • прорезиненный шланг («хобот», обычно длиной около 4 м);
  • мешалка;
  • загрузочный бункер;
  • бетоноводное колено (их бывает 3…7 шт);
  • гидравлический цилиндр (обычно 2 шт);
  • водяной насос;
  • бетоновоный замок с резиновым уплотнителем;
  • промывочное устройство.

Фото 2. Бетоновод-стрела бетононаоса в рабочем положении

Существуют автобетононасосы со следующим вылетом стрелы: 22 м; 32 м; 36 м; 42 м; 46 м; 52 м; 53 м; 57 м.

В зависимости от типа подачи бетононасосы подразделяются на:

  • вакуумный (подача бетона происходит за счет создания вакуума в системе);
  • поршневой (подача бетона происходит за счет движения поршней);
  • шторочный (наличие штор);
  • шиберный (наличие шиберов).

По форме бетоновода бывают:

  • S-образные бетононасосы;
  • С-образные бетононасосы.

Бетононасосы бывают разных типов в зависимости от габаритов и способа передвижения:

  • стационарный (имеет колеса для передвижения и изготовлен в виде прицепа);
  • автомобильный (на базе грузового автомобиля);
  • мини бетононасос (применяется при небольшом объеме бетона или небольшой подаче), фото 3.

Фото. 3. Виды бетононасосов: а) стационарные; б) мини бетононасосы

На фото 4 приведены автобетононасосы высокой производительности и большой длиной вылета стрелы.

Фото 4. Бетононасосы максимальной мощности и большой длиной вылета стрелы. Установка бетононасосв производства Putzmeister М70-5 (Германия) и CIFA K80H Carbotech на автомобили марок Kenworth C 500B, Mercedes, Man

Автомобильный бетононасос обладает целым рядом преимуществ, таких как – мобильность и возможность более удобного обслуживания всей машины в целом. Но, например, стационарный по стоимости аренды и эксплуатации обходиться более дешевле.

Условия при которых применяется бетононасос

  1. Основное назначение бетононасоса это перекачивание бетона от бетоносмесителей (что надо знать о транспортировке товарного бетона) к объекту бетонирования, который находится в труднодоступном для подъезда месте.
  2. При использовании соответствующей бетонной смеси. Для нормальной работы бетононасоса следует применять бетонную смесь с максимальной крупностью щебня, не превышающей 1/3 часть поперечного сечения бетоновода. Обычно для бетонирования большинство строительных объектов с помощью бетононасоса применяется бетонная смесь с крупностью щебня в пределах 20…60 мм, при этом внутренний диаметр бетоновода должен составлять 60…120 мм.
  3. При необходимости бетонировать строительные элементы и конструкции на значительной высоте, более 5 м.
  4. При необходимости одновременно забетонировать всю конструкцию за один раз.
  5. При большом объеме бетонирования, когда необходимо бетонировать с высокой производительностью и длительное время, с возможностью круглосуточной работы бетононасоса.
  6. Характеристики бетонной смеси, при которых можно применять бетононасос:
  • подвижность бетонной смеси П4, П5 (осадка конуса 16…21 см);
  • В/Ц (водоцементное отношение) не более 0,75;
  • марка по прочности не менее В12,5 (М150), для некоторых насосов – не менее В22,5 (М300).

Принцип работы бетононасоса

Принцип работы бетононасоса заключается в том, что из бетоносмесителей подается непрерывно с определенной скоростью бетонная смесь в бункер бетононасоса. Из бункера с помощью насосов бетонная смесь попадает в бетоновод, откуда поступает на непосредственное место бетонирования.

Перед работой бетононасоса для создания смазочного тонкого слоя, который обеспечивает легкую перекачку бетона, следует прокачать небольшое количество таких смесей на выбор:

  • известковый раствор;
  • цементно-песчаный раствор в пропорции 1:2 (Ц:П).

Не допустимо делать длительные перерывы подачи бетона, более 15…20 мин. При аварийном или вынужденной остановке бетононасоса более чем на 1 ч, по возможности следует на небольшой скорости прокачивать через каждые 10 мин в минимальном количестве бетон, чтоб он не схватился внутри бетоновода.

В зимнее время условием работы бетононасоса является прокачивание бетонной смеси температурой не ниже 25…30°С, т.е. ее нужно предварительно подогреть. При зимнем бетонировании бетоноводы дополнительно утепляют.

Применение трассы

В особо сложных условиях, где подъезд к объекту расположен очень далеко или высоко применяется дополнительное оборудование – трассы (комплект бетоноводов). Трасса состоит из определенного количества металлических трубопроводов, которые прокладывают к объекту по кратчайшему пути с минимальным количеством изгибов.

Бетоноводы нельзя устанавливать под прямым углом или строго вертикально, в крайнем случае при небольшой длине бетоновода допускается расположение под прямым углом, если этот изгиб расположен не ближе 8 м от самого бетононасоса и предусмотрена дополнительная установка игольчатого клапана.

При выборе аренды бетононасоса следует обратить внимание на его характеристики:

  • тип бетононасоса;
  • мощность и производительность бетононасоса;
  • параметры подачи бетонной смеси (максимальная длина и высота);
  • производитель бетононасоса.

Преимущества применения бетононасосов

  1. Возможный непосредственный доступ к стройплощадке в сложных условиях, когда нет возможности подъезда автобетоносмесителя непосредственно к строительному объекту.
  2. Снижаются трудозатраты.
  3. Снижаются потери бетона при транспортировке к опалубке.
  4. Увеличивается скорость строительства.
  5. Высокая долговечность оборудования бетононасоса при правильной эксплуатации.
  6. Оборудование бетононасоса простое в эксплуатации.
  7. Возможность подачи бетона в горизонтальном и вертикальном направлениях:
  • по горизонтали – до 300 м;
  • по вертикали (по высоте) – до 80 м.
  1. Мобильность установки позволяет по максимуму использовать оборудование по времени и скорости передвижения.
  2. Высокая производительность (до 90 м³/ч).
  3. Удобно применять при монолитном строительстве многоэтажных и массивных зданий и сооружений.
  4. Бетононасосы могут работать от электрического или дизельного двигателя.

Считается, что бетонасосы ниже приведенных производителей обладают более высокими качеством и надежностью:

  • Putzmeister (Германия);
  • Cifa (Италия);
  • Sany (Китай).