Машины и оборудование для отделочных работ

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.  

Рис. 7.3.Принципиальная схема дифференциального поршневого растворонасоса

Дифференциальный растворонасос (рис 7.3) 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.

При вращении кулачка 2 поршень 4 основного цилиндра 5 осуществляет ход всасывания и нагнетания. Во время хода всасывания раствор через всасывающий патрубок б 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 основного 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 растворонаcoca в приемный бункер   _g _j  г или в нагнетательную магистраль. Растворонасос имеет двойную производительность (подачу) 2 и 4 м³/ч и перекачивает растворы на расстояние до 300 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 = 900πd²_пl_пп_пК_н, (7.1)

где d_п— диаметр поршня, м; /_Г1 — ход поршня, м; п„ — число двойных ходов поршня в 1 с, равное частоте врашения коленчатого вала привода, сг¹; К_и — коэффициент объемного наполнения, оценивающий потери подачи растворонасоса.  

Величина К_н зависит от подвижности перекачиваемого раствора. При изменении подвижности от 5 до 10 см А"_н возрастает с 0,43 до 0,92.

Поскольку средняя скорость движения поршня (м/с) v_n = 21_пп„ (откуда l„n„ = 0,5v_n), уравнение (7.1) можно представить в виде

П_т = 450πd²_nν_пKH.   (7.2)

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

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. Они 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. 7.4. Винтовой насос.

Насосный  узел винтового насоса (рис. 7.4) включает чугунный или стальной однозаходный винт 5 с шагом S_B 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 / 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 - 2S_B.

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 5₀, 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 сопряженных 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_B и эксцентриситет оси е винта и первоначальный натяг пары винт—обойма 8₀. Параметры d, s_B и е определяют профиль рабочих органов и объемов замкнутых камер, а 5₀ — расходную, энергетическую и стойкостную характеристики насоса.

Теоретическая подача (м³/с) винтового растворонасоса

Qт  = 8eds_Bn,  (7.3)

где и₍— частота вращения винта, с-¹.

Действительная  подача насоса Q_a (м³/с) меньше теоретической на величину утечек qyr (м³/с):

О_д – Q_т – q_ут (7.4)

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

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.  
 

Форсунки с кольцевой подачей воздуха (рис. 7.5, а) имеют кольцевую камеру смешивания 1, проходя через которую сжатый воздух 4 смешивается с раствором 5 и с силой выбрасывает его через эластичный наконечник 2 на оштукатуриваемую поверхность в виде распыленной струи — факела длиной 1... 1,5 м. При работе форсунка наклоняется к оштукатуриваемой поверхности на 45...60°.

В форсунках  с центральной подачей воздуха (рис. 1.5,6) раствор дробится сжатым воздухом на выходе из жесткого или эластичного  сопла 6. Такие форсунки выпускаются трех типоразмеров — с расходом раствора 1,0; 2,0 и 4 м³/ч и диаметрами отверстия сопл (соответственно расходу раствора) 13, 20 и 25 мм и подбираются в зависимости от подачи (производительности) растворонасоса. Удельный расход сжатого воздуха — отношение расхода воздуха (м³/ч) к расходу раствора (м³/ч) — составляет для сопл с отверстием диаметром 13 мм — 12; 20 мм — 6; 25 мм — 3.

В обоих  типах форсунок регулирование скорости выхода раствора (во избежание излишнего  распыления раствора и увеличени  его потерь) достигается изменением подачи сжатого воздуха с помощью вентиля 3.

Скорость  движения растворной смеси (м/с) на выходе из сопла форсунки

ν_р=2р_ф/_Рр,   (7.5)

где А/р_ф — перепад давления на входе и выходе из сопла форсунки, Па; р_р — плотность раствора, кг/м³.

Величина  перепада давлений р_ф зависит от подвижности раствора и составляет 0,2...0,5 МПа для его подвижностей 12...7 см, причем большие значения перепада соответствуют меньшей подвижности раствора.

Расход  раствора (м³/с) через сопло форсунки

Q_Ф = μν_РА_СРр_Рg,  (7.6)

где ц — коэффициент расхода, учитывающий сужение струи раствора и уменьшение действительной скорости истечения по сравнению с теоретической; g = 9,81 м/с² — ускорение свободного падения; А_с =ndl /4 — площадь поперечного сечения отверстия сопла форсунки, м²; dc — диаметр отверстия сопла форсунки, м.

Значения  коэффициента расхода ц зависят  от отношения dJD, где D — диаметр входного отверстия форсунки, м. Для dJD = 0,3 и = 0,64; для dJD = 0,5 ц = 0,67; для dJD = 0,7 ц = 0,71.

В форсунках механического действия применяют щелевые сопла, формирующие плоский факел. Форсунками наносят штукатурные растворные смеси подвижностью от 9 см и более. Их выпускают двух видов — с регулируемой и нерегулируемой щелью (напором).

В форсунках с нерегулируемой щелью-напором (рис. 7.6, а) применяется плоское резиновое сопло / (диафрагма) с плоской прорезью (щелью) длиной /. Раствор под давлением проходит через прорезь в диафрагме и благодаря упругому сопротивлению диафрагмы дробится и выбрасывается в виде плоского веерообразного факела, форма и длина факела раствора в таких форсунках зависят от упругих свойств материала диафрагмы. Основное достоинство форсунок с нерегулируемой щелью — простота конструкции, недостаток — невозможность формирования формы факела при изменении подвижности штукатурного раствора. Этот недостаток устранен в форсунках с регулируемой щелью.

  

Вид А                             Вид Б

 

Штукатурные агрегаты и машины базируются на диафрагменных, поршневых и винтовых насосах. Различают агрегаты типа АШ (агрегат штукатурный), работающие только с привозным готовым штукатурным раствором, и агрегаты типа АШС (агрегат штукатурно-смесительный), в технологическую цепь которых включен цикличный растворосмеситель для приготовления штукатурного раствора непосредственно на объекте или перемешивания (переработки) готового товарного раствора. Штукатурные машины на базе винтовых насосов работают на сухих смесях и снабжены смесителями непрерывного действия.  
 

Производительность  машин и агрегатов определяется производительностью базового растворонасоса.