Информационный портал о недвижимости > Коммерческая недвижимость > Цикличное дозирование

Цикличное дозирование

12.11.2017

Цикличные дозаторы для компонентов бетонной смеси можно подразделить на дозаторы с цикличным и непрерывным измерением количества поступающих в них материалов. В настоящее время применяются практически только дозаторы первого типа. Исключение представляют дозаторы воды и жидких добавок, применяющиеся в различных исполнениях. Дозаторы с непрерывным измерением количества материалов, по нашему мнению, весьма перспективны и с развитием техники должны потеснить традиционную схему. Кстати, Кушнир расскажет Вам про возрастание курса валют и зависимость цен на недвижимость.

Дозирование с цикличным измерением количества материала. Дозаторы с цикличным измерением количества материала могут быть одно- и многокомпонентными (групповыми). Однокомпонентные дозаторы располагаются непосредственно под расходной емкостью дозируемого материала. Цикл их работы состоит из загрузки, отсечки заданного количества материала и его разгрузки в бетоносмеситель. В многокомпонентных дозаторах производится последовательное взвешивание двух и более фракций заполнителей. Существует ряд конструкций многокомпонентных дозаторов, в которых последовательно взвешиваются не только разные фракции заполнителей, но и цемент. Многокомпонентный дозатор не удается разместить под разгрузочными затворами нескольких расходных емкостей. Поэтому его загружают по наклонным трубам, лоткам, ленточными питателями и пр. В связи с необходимостью последовательного взвешивания материалов в многокомпонентном дозаторе цикл дозирования оказывается более продолжительным. Однако при нелимитированной скорости дозирования многокомпонентные дозаторы имеют преимущество из-за меньшей стоимости и меньшего объема занимаемого помещения, а также из-за простоты и дешевизны их обслуживания. Многокомпонентные дозаторы целесообразно использовать на мелких и средних бетоносмесительных установках, однако даже на них дозирование цемента предпочтительнее осуществлять отдельным дозатором.

Серьезным недостатком многокомпонентных дозаторов является взвешивание различных компонентов нарастающим итогом. Из-за этого погрешность дозирования накапливается в течение цикла. Поэтому, например, в австралийском стандарте специально оговорена необходимость взвешивания в таких дозаторах в первую очередь цемента. Описанное несовершенство может быть частично устранено с применением в многокомпонентных дозаторах автоматической установки нуля” после взвешивания каждого из дозируемых составляющих.

Как однокомпонентные, так и многокомпонентные дозаторы могут быть с ручным управлением, полуавтоматическими и автоматическими.

В дозаторах с ручным управлением дозирование производится открытием вручную впускного затвора и закрытием его после набора заданного количества материала. Такие дозаторы уже давно не выпускаются и крайне редко встречаются на мелких бетоносмесительных установках.

В полуавтоматических дозаторах начало и прекращение загрузки и выгрузки из дозатора производятся по отдельным командам оператора с электрического пульта управления. Автоматические дозаторы обеспечивают прекращение поступления материалов в емкость дозатора по окончании набора заданного их количества и осуществляют выгрузку отдоэированной порции без вмешательства оператора.

В большинстве случаев на бетонных заводах для дозирования цемента и заполнителей используют полуавтоматические или автоматические дозаторы с весовым бункером {рис. 2.3). Они состоят, как правило, из воронки с впускным затвором, собственно бункера с впускным затвором, массоизмерительного устройства, циферблатного указательного прибора и приборов управления, сосредоточенных на специальном пульте. Начало дозирования осуществляется открытием впускного затвора дозатора, обеспечивающего поступление в весовой бункер материала из расходной емкости. После выбора заданной массы впускной затвор закрывается. Разгрузка дозатора производится открытием выпускного затвора.

Жидкость можно дозировать аналогичным образом или по объему. В современном объемном автоматическом дозаторе для воды и жидких добавок заполнение корпуса прекращается после замыкания дозируемой жидкостью электродов, установленных на высоте, соответствующей необходимому объему. Аналогично устроен дозатор добавок.

На мелких бетоносмесительных установках распространено дозирование непосредственно в ковш скипового подъемника, установленный на массоизмерительной платформе. Платформа со взвешиваемым ковшом и затвор расходной емкости с управляющим устройством выполняют функции группового дозатора.

Погрешности дозирования цикличными дозаторами в значительной степени связаны с динамикой падения материалов в весовую емкость. Даже при сравнительно плавном поступлении в дозатор материалов режим работы весовой рычажной системы дозатора носит сложный колебательный характер. Давление на массоизмерительную систему в процессе загрузки слагается из статического давления материала в весовом бункере и динамического давления потока. Необходимо, кроме того, учитывать массу столба материала, находящегося в свободном падении между впускным затвором, и поверхностью материала, уже загруженного в весовую емкость. Коррекция, необходимая для учета этой массы, вводится путем закрытия впускного затвора дозатора несколько раньше, чем указательный прибор дозатора покажет величину заданной нормы.

Системы управления дозаторами, предусматриваю щие такую коррекцию, позволяют в ряде случаев существенно повысить точность дозирования. Так, по данным ВНИИжелезобетона, замена системы автоматического управления дозированием СУБЗ-1 на опытную систему АСУ-Д с коррекцией по динамике загрузки позволила уменьшить погрешность дозирования в 1,6—2 раза {табл. 2.4).

Большие трудности встречаются с связи с небходи- мостью корректировать опережение закрытия впускного затвора в зависимости от интенсивности потока дозируемого материала из расходной емкости. Для этой цели существуют достаточно сложные электрические схемы, одна их которых основана на учете скорости поступления материалов в весовой бункер, а другая — на определении ошибки взвешивания для данного замеса с внесением поправки на величину опережения закрытия затвора при дозировании следующей порции. Эффективность применения обеих этих схем для наиболее распространенных рычажных систем дозаторов, измеряющих массу, вызывает определенные сомнения. По первой схеме сигнал о скорости поступления материала в весовой бункер подается от датчика, связанного с осью стрелки циферблатного указательного прибора. Этот сигнал может быть ошибочным, поскольку показания указательного прибора не строго соответствуют фактическому поступлению материала в весовой бункер. Особенно большие ошибки при этом возможны из-за колебаний весовой системы рычажных дозаторов при их загрузке, а также при внезапном об рушении зависшего материала.

Вторая схема, основанная на прогнозировании по фактической ошибке измерения массы в предыдущем замесе, может приводить к ошибкам большим, чем они были бы без всякой коррекции. Причиной этого является сложный колебательный режим работы весовой рычажной системы дозатора в процессе его загрузки материалом. Амплитуда резонансных колебаний весовой системы изменяется в процессе заполнения бункера дозатора. Эта характеристика колебательного процесса весовой системы во многом зависит от процесса загрузки, имеющего, как уже отмечалось, случайный характер. Исследования Оргэнергостроя выявили большой дрейф участка резонансных колебаний весовой системы. Понятно, что при совпадении момента окончания загрузки дозатора с участком резонансных колебаний весовой системы возможны большие положительные и отрицательные ошибки прогнозирования. Разумеется, большие колебания весовой системы вредны также из-за большого износа механизма измерения массы. Для уменьшения этих колебаний обычно предусматривают демпфер. При паспортной его регулировке стрелка указательного прибора совершает 2—3 полуколебания относительно положения равновесия. Большая затяжка демпфера вредна из-за повышения инерционности дозатора.

Стремление обеспечить возможность более равномерного истечения материалов в емкости дозаторов из расходных емкостей вынуждает предъявлять специальные требования к форме последних, а также применять специальные устройства и механизмы, стабилизирующие поток.

В США рекомендуют применять угол наклона поверхностей бункеров для заполнителей не менее 40, а для цемента — не менее 50—60°. По отечественной практике рекомендуется принимать углы наклона всех расходных бункеров не менее 60° (это требование, к сожалению, препятствует желанию более эффективно использовать строительный объем помещения бетонного завода). Особое внимание следует обратить на форму расходных бункеров песка и цемента — любые изломы стенок бункера на пути движения этих материалов нежелательны. Сварные швы бункеров цемента требуется тщательно зачищать, поскольку они могут являться очагом для начала зависания и образования свода. Лучше всего применять бункера для цемента с овальным или круглым поперечным сечением. Исследования процесса истечения материалов из бункеров показали, что бункера, асимметричные в вертикальном разрезе, в меньшей мере подвержены зависанию и сводообразованию. Для ликвидации сводов в расходных бункерах цемента применяют специальные устроист ва — сводообрушители.

Между расходными емкостями и впускными затворами дозаторов во многих случаях размещают питатели различных конструкций. Для заполнителей чаще всего используют ленточные либо вибрационные питатели. Цементные дозаторы почти всегда оснащаются питателями — шнековыми, аэрационными, барабанными, многие конструкции которых выполняют также функции не только обеспечения равномерного истечения материала, но и препятствуют самопроизвольному поступлению цемента в дозатор после прекращения набора массы. Подобное явление стало особенно распространенным в последние годы на заводах и установках с пневмоподачей в расходные бункера. Воздух, попадающий с цементом в расходный бункер, является причиной повышения в нем давления, выдавливающего цемент через малейшие неплотности питателя. В связи с этим в некоторых конструкциях дозаторов цемента применены спаренные питатели, что надежно предотвращает истечение цемента из них.

Одним из способов снижения погрешности дозирования является использование так называемого двойного взвешивания. При этом основное количество дозируемого материала с некоторым недовесом поступает в емкость дозатора интенсивным потоком при полном открытии впускного затвора. Затем материал медленно довешивают до заданной нормы при малой интенсивности потока. Первая фаза этого процесса называется режимом грубого взвешивания, а вторая — режимом досыпки. Двойное взвешивание реализуется путем использования питателей с регулируемой скоростью подачи материала, а для заполнителей, кроме того, путем покачивания впускным затвором. В обоих случаях продолжителность цикла дозирования удлиняется, а покачивание затвором приводит также к повышенному износу впускного затвора и его привода. Существует еще одно предложение, направленное на повышение точности дозирования. Оно заключается в использовании для отсечки заданной нормы массы не только верхнего (впускного), но и нижнего (выпускного) затвора весового бункера дозатора. Нижний затвор может являться как бы контрольным, оставляющим в бункере возможный перевес материала. Недовес при подобной схеме работы может быть откорректирован только при досыпке дозируемым материалом весового бункера. Более удачна поэтому схема, при которой верхний затвор обеспечивает заранее заполнение весового бункера с некоторым перевесом; задача нижнего затвора — пропустить заданную норму, оставив в весовом бункере материал в количестве, равном заданному перевесу плюс ошибка первого взвешивания.

При дозировании выпускным затвором неравномерности истечения материалов и связанные с этим ошибки меньше, поскольку добиться плавного высыпания из сравнительно небольшого заполненного не- слежавшимсл материалом весового бункера проще, чем из расходного бункера завода. Однако ошибки, связанные с колебательным режимом массоизмерительной системы, при подобных конструкциях дозаторов не исключаются.

Работа оператора дозировочного отделения бетонных заводов и установок с ручным или автоматизированным дозаторами, в которых не предусмотрена автоматическая отсечка поступления материалов в емкость дозатора после набора им заданной массы, чрезвычайно утомительна и является источником больших случайных и отдельных грубых ошибок. Последние особенно распространены на заводах с многомарочной продукцией, когда оператор все время должен менять норму взвешивания одновременно на нескольких дозаторах. Поэтому применение автоматических дозаторов, обеспечивающих отсечку заданной массы без вмешательства оператора, должно рассматриваться не просто как элемент общей тенденции развития техники, а как настоятельная практическая необходимость.

Недопустим режим работы дозаторов при отсечке массы оператором от ключа на пульте, что может возникнуть из-за плохого обслуживания дозаторов и неисправностей в системе автоматики. Обследование показало, что точность дозирования на дозаторах одной марки, работающих в автоматическом режиме, как правило, существенно выше, чем работающих с отсечкой массы оператором иот ключа” (табл. 2.5).

Рассматривая полученные результаты, следует учитывать, что присутствие наблюдателя, регистрирующего величину фактически взвешиваемого оператором материала, неизбежно снижает погрешности в работе последнего по чисто психологическим причинам.

На рис. 2.4 приведены распределения погреш ностей дозирования, полученные при регистрации фактически отвешиваемых масс компонентов для бетона, в период ремонта системы автоматики бетонного завода и работе оператора ”от ключа”. Линия 1 на рис. 2.4 соответствует распределению ошибок при регистрации отвешиваемых масс в зоне работы оператора, а линии 2 и 3 при регистрации с приборов повторителей, расположенных дистанционно — вне зоны видимости оператора. Существенно меньшие ошибки в первом случае объясняются подконтрольностью процесса и повышенным в этот период эмоциональным и умственным напряжением оператора. На ошибки оператора весьма существенно влияет его психофизиологическое состояние, связанное с усталостью. Это иллюстрируется сравнением линий 2 и 3 на рис. 2.4, первая из которых показывает распределение ошибок дозирования в начале, а вторая — в конце рабочей смены.