Героторный насос своими руками

Бетонирование – это самый распространённый вид работ в строительстве, оно применяется в большинстве сфер.

Для облегчения работы с тяжёлым раствором получили распространение специальные устройства для приготовления и транспортировки цемента.

Самый простой, но затратный способ переместить раствор насос для бетона, но стоимость установки отталкивает небольшие фирмы. Существует возможность создать бетононасос своими руками, при этом затраты будут меньше на 30-40%.

Принцип работы бетононасоса

Бетононасос – это устройство с единственной задачей – приготовление и подача бетона от места перемешивания к целевому участку. В основе установки используются трубопроводы или бетоноводы, которые передают раствор в любые места. Наибольшая необходимость появляется в монолитном строительстве и при создании железобетонных конструкций.

Мобильный бетононасос с большой производительностью на гусеничном шасси

Чтобы разобраться со способом постройки установки, следует знать, как работает бетононасос. Принцип работы бетононасоса основывается на свойствах жидкости – она вытесняет и заполняет изменяющийся объём системы. Если объём в полной мере наполняет смесь, происходит отвод раствора в бетоновод, а затем к целевому участку.

Устройство и принцип работы бетононасоса разделяется на несколько групп:

• поршневые. Выполняют постоянную подачу на различные дистанции. Современные аппараты способны вытеснить жидкость на высоту 6-65 м. Объём подаваемой смеси достигает 180 м3/ч. Отличается недолговечностью из-за риска попадания мелких элементов цемента. Имеет рывковый принцип подачи.
• шланговые (шнековые). Обеспечивают непрерывную транспортировку. Героторный насос для бетона обеспечивает большой объём транспортируемого материала. Установка отличается бесшумной работой при перекачивании составов любой консистенции. Если образуется затор, его пробивают реверсивным ходом двигателя. Героторный насос для перекачивания бетона обладает одним существенным недостатком – небольшим ресурсом работы шланга, но конструкция легко ремонтируется самостоятельно;
• с гидравликой. При наличии гидравлических агрегатов для работы с бетоном, устройства становятся более долговечными и плавно передают раствор (без рывков и изменения скорости). Гидравлика помогает закачивать жидкость на высоту и далёкие расстояния. Гидропривод выполнен максимально просто, устройство приводит к малому расходу энергии. Гидравлические насосы помогают перекачивать раствор с лёгкими заполнителями, они легки в эксплуатации и обслуживании.

Конструкция поршневого бетононасоса

Чертежи бетононасосов для изготовления своими руками существенно отличаются в зависимости от типа. Все модели отличаются устройством, но обладают сходными недостатками в большей или меньшей выраженности:

• обязательно использование подвижного состава;
• ограничена дальность транспортировки;
• требовательность к составу раствора.

Цена самодельного бетононасоса напрямую зависит от требуемой мощности и диаметра трубы. Для больших труб напор уменьшается. В последнее время большая популярность у бетоноводов (возможность подачи бетона к целевому участку различной удалённости) и автобетононасосов (меньшие габариты и мобильность).

Типы агрегатов

Условно устройства разделяются на 2 категории: с механическим узлом или гидравлическим элементом. Бетононасос роторный и поршневой имеют свои эксплуатационные преимущества и недостатки.

Работа поршневой системы

Поршневые системы работают по одинаковому принципу во всех сферах использования. На этапе движения вниз происходит всасывание определённого объёма жидкости и бетоноприёмника, на втором цикле работы выполняется выталкивание раствора в передаточный рукав. По трубопроводу смесь поступает к рабочему участку.

Поршневой бетононасос с механическим приводом

Для работы обязательно требуется использование шиберного затвора, который открывает бетоноприёмник на этапе всасывания и закрывает в процессе выталкивания. Затвор регулирует направление тока жидкости. В процессе тестирования обязательно добавление машинного масла в рабочую смесь.

Конструкция включает механический привод или гидравлическую систему. Современные бетононасосы работают с гидравликой, так как система высокопроизводительна, она приводит к образованию большего давления и повышению мощности насоса.

Если сравнивать с шатунным узлом, гидравлическая система обеспечивает больший диапазон хода поршня и придаёт плавность движениям. Потенциальной проблемой является неплотное соприкосновение поршня с камерой.

Микроскопические частицы цемента проникают между поршнем и цилиндром, многократно ускоряя износ.

Устройства с 1 цилиндром практически не используются, так как приводят к сильно выраженной пульсации подачи раствора. Преимущественно в систему встраивается два цилиндра, они работают попеременно – так подача бетона происходит плавно и непрерывно. Также, механизм с двумя цилиндрами меньше изнашивается.

Работа роторной системы

Использование роторных бетононасосов встречается намного чаще, так как безпоршневые системы надёжнее. В основе лежит ротор с закреплёнными роликами (покрываются резиной). В процессе вращения ротора приходят в движение ролики, которые передают смесь из бетоноприёмника в рабочий шланг. Важное достоинство – функция реверса для удаления карманов воздуха и заторов.

Конструкция роторного бетононасоса

Эксплуатация оборудования и ремонт проще. Уязвимое место конструкции – износ шланга или уплотнителей – обе неисправности легко устраняются собственноручно. К другим недостаткам относится невысокая мощность (в сравнении с поршневым типом) и плохая переносимость крупного наполнителя.

Существуют ещё шнековые насосы для перекачивания бетонного насоса, но они уступают по долговечности и производительности. Их принцип работы элементарен: в сквозной камере размещается шнек, который в ходе вращения вытесняет вещество.

Роторные механизмы представлены во множестве модификаций, главным различием является способ размещения: стационарные и автомобильные.

Варианты базирования агрегатов

Стационарные насосы

Прежде, чем изготовить бетононасос своими руками, следует определиться с типом его базирования. Стационарный вариант – это отдельная станция по перекачиванию вещества. Габариты колеблются в больших диапазонах, существуют бетононасосы для мелкого строительства и возведения промышленных объектов. Для перемещения часто устанавливается шасси.

Мобильная конструкция без шасси преимущественно обладает высокой мощностью, использовать бетононасос рекомендуется для обеспечения веществом масштабного строительства, чаше высотных сооружений. При наличии шасси транспортировка на длительные расстояния не предусматривается, они предназначаются для передвижения в рамках одного участка.

Стационарный смеситель и бетонопровод

Сегодня разработан новый тип – прицепное устройство, оно отличается мощным шасси, которое позволяет перемещать установку на дальние расстояния тягачом. Для строительства частного жилья или бытовых сооружений создан мини бетононасос с поршневым механизмом, реже встречается с пневмоприводом. Он помогает при работе с небольшими заказами или в стеснённых условиях.

Пневматическая установка предназначается для работы с однородными ячеистыми растворами, отличается малой мощностью и необходимостью подключения компрессора, но стабильной подачей раствора.

Насосы на автомобильной базе

Автомобильный тип насоса наиболее распространён во всех сферах строительства. Как и другая техника для садоводства на колёсах, автобетононасос легко перемещается самостоятельно, а также обладает характерными отличиями:

• стационарная станция с высокой мощностью применима исключительно для масштабного строительства, она дорога в обслуживании и неманевренная. Автомобильный вариант способен подъехать к большинству объектов;
• для агрегатов стационарного типа обязательно требуется особое питание, в строительных условиях бывает сложно создать подходящие условия. В автобетононасосе питание поступает от установки машины;
• небольшой насос отличается низкой производительностью, а стоимость установки по карману далеко не всем подрядчикам. С точки зрения экономии аренда автомобильного агрегата стоит дешевле, а в дополнение он помогает выполнить работу в разы быстрее;

Насосы на автомобильной базе

• в современных авто комплексах встроена выдвижная стрела, она упрощает доставку раствора в целевые участки со сложным доступом или расположенные на высоте. Если стрела неприменима, используется линейный насос, помогающий перекачивать раствор на расстояние до 1 км и на 120 м в высоту;
• благодаря профессиональному оператору в кабине техники, с заказчика снимаются все риски поломки аппарата.

Бетононасос – покупка или сделать самому?

На рынке подержанной спецтехники много предложений, но предварительно стоит задуматься о целесообразности покупки, ведь есть вариант сделать бетононасос своими руками. Для создания установки будут необходимы базовые умения. Самодельные установки менее мощны и отличаются простотой конструкции, а при правильном изготовлении они работают исправно и плавно.

Изначально важно определиться с принципом работы бетононасоса: поршень или гидравлика. Поршневой тип самый простой, но приводит к быстрому износу элементов агрегата из-за постоянного трения. Гидравлика по производительности значительно лучше, но изготавливается сложнее. Возможно изготовить автоматический бетононасос, но они менее мощны.

До начала изготовления бетононасоса своими руками важное внимание уделяют шиберу – это своеобразный клапан, который обеспечивает качественное сцепление бетоновода и насоса. Работа конструкции зависит от правильности выбора шибера.

Бетононасос своими руками

Как изготовить бетононасос – технология производства

В процессе работ потребуются вспомогательные инструменты, желательной мерой является теплоизоляция. Героторный насос своими руками изготавливается по единой схеме. Основные моменты сборки бетононасоса:

• Оценка целесообразности изготовления. Для масштабного строительства есть смысл приобрести собственную установку. Для небольших и средних объёмов работ выгодно заказать аренду автобетононасоса. Самодельный бетононасос – это относительно сложный и дорогой процесс.
• Создание чертежа. Схема бетононасоса несложная, её составление потребует наличие минимальных навыков проектирования или воспользоваться существующими схемами. Самостоятельное изготовление – это более тяжёлый способ, но позволяет создать конструкцию для конкретных нужд. Применение готовых схем удобно благодаря снижению временных затрат и возможности изучения отзывов о недочётах чертежа или найти в них способы улучшения конструкции.
• Подбор цилиндра с поршнем. Ключевой элемент системы следует выбирать с запасом мощности. Максимальный диаметр цилиндра составляет 400 мм, лучше выбирать меньшие модели. Оценка хода поршня – от 50 см. Если не происходит совпадение параметров, увеличивается число рабочих циклов, как следствие – быстрый износ.
• Подгонка поршня, цилиндров. Чтобы насос служил долго, следует выполнить высокоточную подгонку и устранение шероховатости.
• Подбор типа узла. Снизить сложность и стоимость изготовления аппарата поможет электромеханический насос. Гидравлический вариант может приготовляться вручную, но это приведёт к повышению расходов и усложнению процесса.
• Установка редуктора. Механизм должен включать передаточное число для снижения и преобразования вращательных движений в поступательные.
• Монтаж шкворня. Элемент подключают к механизму. Для приготовления сварной рамы используется металлический уголок. В систему вводятся обратные клапаны из легированной стали, она устойчива к износу.

После подготовки деталей и сбора насоса остаётся проверить работоспособность установки. Запрещён запуск аппарата без бетона или специализированной пусковой смеси (вручную изготавливается из цемента с водой и добавлением автомобильного масла).

Чертеж бетононасоса

Применение бетононасосов в строительстве

Монолитные высокоэтажные здания практически всегда выстраиваются с использованием бетонного насоса. Установки помогают доставить бетон на любой этаж с минимальными временными и физическими затратами.

В отношении частного строительства ситуация несколько сложнее, так как к участку ограничен подъезд спецтехники, а ручное приготовление раствора – крайне длительная процедура.

Автомобильные установки достаточно габаритны, в рабочем состоянии техника занимает до 12 м в ширину, использование стрелы требует ещё больше места, вплоть до 70 м.

Мини бетононасосы помогут устранить проблему, упрощая задачу и ускоряя выполнение строительства.

Заказать бетон с бетононасосом для небольшого строительства можно в сочетании с КамАЗом, на котором закрепляется магистраль: 2 трубы с соединительными хомутами. Импровизированный бетононасос с КамАЗом – это самый габаритный вариант автобетононасоса.

Если никакой грузовой автомобиль не подъедет к месту, сборку приходится выполнять вручную, но обязательно участие 2 и больше человек. Потенциальные проблемы ручного монтажа:

• разрыв магистрали. В системе большой напор, хомуты не всегда в силах выдержать давление. Вырывание крепления образует дыру. Придётся остановить систему, очистить трубопровод и выполнить более прочное крепление;
• перекладывание магистрали. При смене места работы необходимо перенести трубу, но вместе с раствором это сделать не получится. Придётся разбирать, очищать и повторно монтировать магистрали.

Длительное время налаживания работы оборудования все равно значительно меньше, чем вручную замешивать смесь.

Применение бетононасосов в строительстве

Преимущества автоматических бетононасосов

Производственные автоматические установки обладают многочисленными плюсами:

• встроен электронный блок управления, контролирующий правильность и непрерывность работы. Оператор выбирает режим работы, а блок самостоятельно регулирует функционирование установки;
• независимая промывочная система для труб и насоса. Сокращает затраты времени на обслуживание и устранение заторов;
• освещение прилегающей области для работы с бетононасосом после наступления темноты;
• звуковые оповещения об основных событиях;
• регулировка зазоров в узле распределения бетона;
• все насосные установки поставляются с промывочной системой, специальным программным обеспечением и бетонопроводом до 80 м;
• в качестве опции производители предлагают бетонораздаточную стрелу, упрощающую поставку бетона к целевому месту;
• полное соответствие двигателей стандартам ЕВРО-4;
• используются надёжные запчасти для увеличения долговечности и снижения затрат на обслуживание.

Рекомендации

Строительство даже небольших сооружений требует использование многообразия инструментов и методик:

• самой частой сферой использования бетононасоса является формирование фундамента. Для свайного типа удобно и дёшево использовать ручной бур ТИСЭ;
• в основе монолитной конструкции всегда используется металлическая основа. Вязальный пистолет для арматуры ускорит создание каркаса;

• часто бетонирование сочетается с применением других строительных материалов. Если объём работ достаточно большой, пригодится станок для изготовления шлакоблоков или станок для производства строительных блоков;
• после возведения сооружения всегда приходится просверливать отверстия для электропроводки, фиксации оборудования и т.п. Бурение бетона алмазными коронками – это простой и надёжный способ прокладывания коммуникации в стенах, метод применим при любых других бурильных работах;
• на финальном этапе обустройства строения пригодится коронка для подрозетников, с её помощью отверстия будут ровными, в них легко становится коробка для розетки.

Вывод

Бетононасос – это сложная строительная техника, которую нелегко изготовить самостоятельно, но при наличии навыков и времени, работы вполне выполнимы. Производственные варианты более функциональны и эффективны, но стоят дорого. При желании сэкономить часто заказывают аренду автобетононасоса.

Героторный насос

Для подачи различных жидкостей, паст и суспензий используются героторные насосы. Принцип работы таких устройств основан на создании замкнутого пространства между винтом и корпусом. Перемещение стройматериала осуществляется в ячейках благодаря тактовому вытеснению под давлением.

Напряжение питания, В………………………………………………………………………..

230

Мощность двигателя, кВт………………………………………………………………………..

0,8

Рабочее давление, макс., бар………………………………………………………………………..

20

Подача насоса, л/мин…………………………………………………………………………

1,0-10

Oбъем бункера, л…………………………………………………………………………

15

Вес, кг…………………………………………………………………………

11

Напряжение питания, В………………………………………………………………………..

380

Мощность двигателя, кВт………………………………………………………………………..

5,5+1,5

Рабочее давление, макс., бар………………………………………………………………………..

25

Подача насоса, л/мин…………………………………………………………………………

25

Oбъем бункера, л…………………………………………………………………………

100

Вес, кг…………………………………………………………………………

150

Напряжение питания, В…………………..

380

Мощность двигателя, кВт…………………..

5,5+1,5

Рабочее давление, макс., бар………………………………………………………………………..

25

Подача насоса, л/мин…………………………………………………………………………

25

Объем бункера, л…………………………………………………………………………

100

Вес, кг…………………………………………………………………………

150

Героторные насосы, в частности, применяются для инъектирования минеральных составов. С данной задачей справляется оборудование с производительностью 10–25 литров в минуту. Большинство таких установок питаются от трехфазной сети с напряжением 380 Вольт. Оборудование обладает существенной массой, поэтому для простоты перемещения устанавливается на передвижную платформу.

На удобство и эффективность эксплуатации приборов влияют следующие характеристики:

• геометрия пары ротор-статор;
• показатели подачи по высоте и в длину;
• абразивная устойчивость элементов;
• максимальная вязкость перекачиваемых смесей;
• производительность.

Чтобы получить помощь в выборе героторного насоса для решения ваших задач и заказать аренду оборудования, позвоните по указанному номеру телефона. Узнать цену техники и купить её можно, оставив заявку в форме на сайте.

Героторный насос: устройство и принцип работы

17.11.2020

В данной статье вы узнаете:

Главным узлом штукатурной станции выступает шнековая пара или героторный насос (техническое название устройства), который создает давление в растворном рукаве. Его основная функция – обеспечивать непрерывную подачу раствора для дальнейшего набрызга на рабочую поверхность при строительстве и ремонте.

Сфера применения обширна:

• масштабное оштукатуривание строительных объектов внутри и снаружи;
• при работах под последующую отделку или в качестве финишного слоя (для фасадов);
• заливка большой площади пола грубым ровнителем или финишными самовыравнивающимися смесями;
• подача пастообразных и жидких растворов и строительных смесей без простоев на замесы.

Героторный насос работает со штукатурками и шпаклевками на основе цемента, гипса, извести, с клеевыми составами, наливными и самовыравнивающимися полами, декоративными штукатурками на основе любого вяжущего. В зависимости от конкретной строительной задачи и области применения необходимо подбирать разные насосные блоки — ниже, в соответствующем разделе мы даем свои рекомендации по подбору.

Шнековая пара задает всему устройству определенные характеристики, сказывающиеся на параметрах и объемах выполняемых работ.

Из-за повышенной нагрузки на узел, постоянного трения и избыточного давления деталь нуждается в регулярном обслуживании.

Чтобы обеспечить узлу максимальную производительность, а штукатурной станции – эффективность, важно понимать основные принципы строения и работы деталей героторного насоса.

Устройство шнековой пары

Героторный насос устроен всего из двух деталей: статичного статора и второй подвижной части – ротора.

Статор – это полая деталь из двух элементов, снаружи металлическая обойма, стенки внутри которой прорезинены. Металлическая и резиновые части могут быть разделены и требовать дополнительной сборки.

Ротор представляет собой винтовую механическую деталь, которую из-за внешнего вида называют червяком. Она вращается внутри статора, проталкивая винтами порции раствора к месту подачи. При работе насосного блока внутри детали создается повышенное давление (до 40 бар).

Ротор и статор могут отличаться размерами, частотой витков, другими характеристиками. Многообразие шнековых пар обеспечивает разную производительность, которая необходима для полноценной работы с растворами разной вязкости.

Типы шнековых (героторных) пар

В современной строительной практике распространено применение 4 типов героторных пар. Насосы с парами S и L производят в России и странах СНГ. Пары с маркировкой P и D производят преимущественно в странах Европы (в Германии, Италии). Из-за более сложного конструктива они требуют особых условий производства.

Геометрия

Все героторные пары отличаются количеством и геометрией витков, что обеспечивает разное соотношение между количеством вращений ротора и статора. Чем больше витков в механизме, тем выше значения предельного давления в устройстве. Рассмотрим и сравним все 4 существующих типа геометрии шнековых пар на примере узла одинаковой длины.

• S – пара с количеством витков ½ и средним (дифференциальным) давлением в системе в 12 бар. Обеспечивает низкую скорость и плавную подачу готового раствора, а «запирающая» конструкция не дает протечек при остановке работы станции. Пара способна работать с густыми смесями, состоящими из крупных фракций. Ее производительность составляет 100%.
• L – соотношение витков ½ обеспечивает рабочее давление в 6 бар. Внутри узла низкое трение, благодаря этому при небольших размерах получается максимальная производительность – 200%. При остановке работы через героторную пару может протекать жидкость из-за «незапирающего» типа обоймы.
• D – ⅔ витков и дифференциальное давление в 12 бар. Обеспечивает максимально плавную, без рывков, транспортировку жидкости с производительностью в 150%.
• P – количество витков ⅔, дифференциальное давление 6 бар. Длинная контактная линия между ротором и статором обеспечивает минимальное трение, плавную без пульсации перекачку раствора, и, как следствие, долгий срок эксплуатации узла. Производительность этой героторной пары составляет 300%.

Рассмотрим более детально составляющие шнековой пары, чтобы понять их отличительные особенности.

Ротор

Ротор (червяк) – это металлический спиралеобразный элемент. Выполнен из особо прочного закаленного стального сплава. Так как он контактирует с жидкими растворами и смесями, такой состав обеспечивает устойчивость к коррозии и длительный срок эксплуатации.

Ротор может быть исполнен как цельнометаллическая деталь. Его проще и дешевле изготовить, но лишний вес влияет на технические характеристики. Пустотелый ротор сложнее в производстве, поэтому его стоимость выше. Облегченная конструкция обеспечивает более плавную работу узла.

Конструкция ротора

Роторы отличаются по внешнему виду и геометрии, что напрямую влияет на производительность штукатурной станции. Перечислим основные конструктивные характеристики:

1. Объем замкнутой полости. Рассчитывается исходя из диаметра ротора (d), шага витков (s) и величины эксцентриситета (e). Эксцентриситет обеспечивает смещение осей вращения статора и ротора относительно друг друга, благодаря чему образуются герметичные полости, влияющие на силу трения, производительность и конечное давление в устройстве.
2. Число оборотов ротора. Зависит от мощности штукатурной машины и скорости вращения, передаваемого на ротор. Влияет на производительность узла.
3. Количество замкнутых полостей в героторной паре определяет среднее давление в системе (в баррелях). Для расчета нужно взять величину длины статора и шаг (расстояние) между ступенями.

Статор

Статор – это статичная обойма, внутри которой вращается и движется взад-вперед металлический червяк. Деталь выполнена из эластомерного материала (резины) внутри и прочного металла снаружи. Статор может быть цельной деталью или составной, где резиновый кожух устанавливается внутри металлического. Также бывает деталь с пластиковой внешней обоймой.

Конструкция статора

Статоры делятся по конструкции на две большие группы: нерегулируемые и регулируемые (поджимные). Ниже рассмотрим их отличия.

Поджимной статор

• Оснащен металлической обжимной муфтой (клеммой), которую можно подтянуть при монтаже. Клемма может быть расположена на корпусе статора или выступать отдельной деталью.
• Позволяет подтянуть соединение и продлить срок службы элемента.
• Способствует регулировке давления в героторном насосе.
• Более сложная в изготовлении, что сказывается на ее стоимости.

Нерегулируемый статор

• Простой в изготовлении, поэтому более бюджетный.
• Нельзя регулировать рабочее давление в шнековой паре.
• При признаках износа нет возможности подтянуть муфту и продлить срок эксплуатации.

Отличительные особенности героторного (шнекового) насоса

Шнековый насос, как основной узел штукатурной станции, позволяет выполнять большой спектр работ: оштукатуривание вертикальных и горизонтальных поверхностей, шпатлевание, заливка полов, декорирование фасадов и многое другое. Насосные блоки имеют особенности, благодаря которым упрощается работа с вязкими материалами в стандартных и особенных условиях.

1. Шнековые насосы не требуют непрерывной подачи смеси – они самостоятельно всасывают раствор. Это экономит время и рабочие ресурсы.
2. Если в насосный узел попадут неоднородные фрагменты смеси или посторонние включения, устройство свободно перекачивает их. Например, если раствор будет плохо перемешан и будут попадаться сухие комки или если в песчано-цементной смеси окажутся небольшие камушки. Размер включений не должен превышать размеры свободных полостей в шнековой паре.
3. Героторный насос поддается регулировке конечной производительности за счет фиксированных объемов перекачки, когда за один оборот винты ротора транспортируют строго определенную порцию раствора.
4. Давление в насосе можно увеличивать в несколько раз (на практике наибольшее давление, которое когда-либо было достигнуто, равнялось 140 бар). При этом давление сохраняется устойчивым, то есть при любом объеме перекачиваемой жидкости поток не будет прерываться и пульсировать.

Принцип действия

Чтобы понять, как двигается шнековая пара во время работы, достаточно представить устройство мясорубки. Червячный ротор вращается, проталкивая внутри статора одинаковые порции смеси. Ротор при этом совершает не только вращательные движения, но и движется вперед-назад, захватывая новые порции раствора и перемещая их в сторону растворного рукава.

Таким образом, внутри насосного блока в ходе передвижения винтовой линии постоянно открываются и закрываются полости – раствор нагнетается к месту подачи. Механизм обеспечивает непрерывную транспортировку жидкости с постоянными характеристиками объема и давления.

Благодаря тому, что внутренний объем полости не меняется в ходе вращения деталей, поток раствора движется с одинаковой скоростью, обеспечивая плавность перекачки.

Площадь полости остается неизменной за счет того, что оси вращения смещены на числовую характеристику, обозначающую постоянную величину отклонения от окружности – эксцентриситет.

Хотя это достаточно вольное трактование, но общее давление в статоре рассчитывают исходя из дифференциального давления каждой отдельной полости. Эти показатели напрямую зависят от компрессионной подгонки составляющих шнековой пары, физических характеристик резиновой части обоймы, состава и свойств перекачиваемого раствора. Давление в полостях влияет на долговечность элемента.

Основные характеристики

В зависимости от характеристик насоса, узел штукатурной станции будет выдавать разную производительность. Разберем, как отдельные технические параметры меняют результаты работы всего агрегата.

• Диаметр статора. От этой величины зависят объемы камер между статором и ротором. Чем больше полости, тем больше порции раствора перемещаются в устройстве, как следствие – тем выше производительность.
• Величина эксцентриситета также влияет на величину полостей. Чем больше смещение осей, тем больше камеры в шнековой паре.
• Длина детали и число витков на ней определяет количество пустотелых полостей. Чем их больше, тем выше давление достигается в героторном насосе – раствор подается дальше и с большим напором.
• Предельные размеры фракции смеси зависят от жесткости эластомера и размера полостей.

В совокупности все эти характеристики – объем полостей, диаметр и эксцентриситет – влияют на конечную производительность штукатурной станции.

Обозначение шнековой пары (героторного насоса)

Теперь внесем ясность о параметрах героторного насоса, которые можно узнать из названия (цифро-буквенного обозначения) строительной шнековой пары. Оно состоит из буквы и двух цифр. Буква обозначает размер внешнего диаметра статора.

• Приняты следующие стандартные обозначения:
• А – 42 мм;
• В – 51 мм;
• С – 59 мм;
• D – 89 мм;
• L – 100 мм;
• R – 114 мм;
• Т – 125 мм.
• Первая цифра в названии обозначает числовую характеристику смещения осей – эксцентриситета.
• Вторая цифра – это количество ступеней (замкнутых полостей) на единицу длины детали.

Разберем на примере самой распространенной шнековой пары D6-3. Из названия можно узнать, что ее внешний диаметр равен 89 мм, эксцентриситет равен 6, и у данной детали 3 ступени витков на единицу длины.

1. Иногда в конце названия появляются еще и буквы. Они дают дополнительную информацию об устройстве шнековой пары:
2. L – направление вращения, обслуживаемая;
3. буквы LP или S указывают на наличие обжимной муфты на статоре.
4. В этом случае героторный насос будет иметь следующее название – D6-3 LP, где помимо вышеуказанных характеристик мы узнаем, что данная модель шнековой пары комплектуется обжимной клеммой.

Правила подбора

Учитывая многообразие насосных узлов и их отличительные характеристики, важно подобрать деталь по всем правилам, чтобы ресурс механизма не закончился раньше положенного срока. На что обратить внимание при выборе?

• Статор должен подходить под модель конкретной штукатурной станции (должна совпадать длина и наружный диаметр детали)
• Мощность статора должна соответствовать мощности машины. Чем больше размер шнековой пары, тем мощнее мотор необходим. Обратите внимание на вольтаж машины.
• Выбирайте нужную производительность рабочего узла, чтобы хватило для заливки необходимого объема смеси. Нужно ориентироваться на площадь заливки конкретным материалом. Нормальная производительность для штукатурных смесей составляет 20-35 литров в минуту, для грубых и финишных полов – 35-50 литров в минуту, для шпаклевки достаточно от 4,5 до 9 литров в минуту.
• Учитывайте необходимость регулировать давление, возможно вам нужен статор с обжимной муфтой.
• Подбирайте героторный насос под конкретную строительную смесь. Из-за разницы в составе, абразивности материалов, вязкости и других особенностей, давление и трение на стенки статора будет разным. Правильный подбор детали продлит срок ее службы.
• Имейте в виду необходимую высоту и дальность подачи готового раствора. Чем длиннее ротор, тем выше поднимется поток.

Иногда при выборе шнековой пары не обойтись без помощи. Если ваш регион проживания Москва или Московская область, вы можете обратиться к консультантам магазина НеМ.Ка напрямую, они без труда подберут нужную деталь для штукатурной станции или других строительных агрегатов.

Вывод

От шнековой пары или героторного насоса зависит работа практически всей штукатурной станции. Понимание устройства главного узла и принципа работы поможет правильно подобрать деталь и обеспечить максимальную производительность оборудования для быстрого, надежного и качественного решения любой строительной задачи.

Возврат к списку

Бетононасос своими руками: виды, этапы сборки

Бетоносасос – агрегат, который обеспечивает подачу свежеприготовленного раствора от места его выгрузки из автобетоносмесителя до рабочей зоны.

Современные мастера не представляют проведения ремонтно-строительных работ без бетононасоса, который значительно упрощает и ускоряет проведение всех этапов, где задействованы бетонные и другие смеси.

Чаще всего бетононасосы применяют в процессе монолитного строительства.

Агрегаты промышленного производства стоят достаточно дорого, но при наличии чертежей и всех необходимых материалов, инструментов, а также должного терпения для четкого следования инструкциям и стандартам, сделать бетононасос можно своими руками.

Внешне он будет отличаться от заводских моделей, а вот качество работы и выполнение всех необходимых функций будут идентичными. При условии существенной экономии средств самодельный бетононасос для многих становится наиболее предпочтительным вариантом.

Какие конструкции бетононасосов существуют

По типу привода бетононасосы бывают гидравлическими и механическими. По конструкции разливают беспоршневые и поршневые. По способу передвижения бетононасосы бывают стационарными и мобильными. Несмотря на кажущееся разнообразие, сегодня в строительстве используют два типа бетононасоса: поршневой (с гидравлическим приводом) и роторный (с механическим приводом).

В роторном агрегате смесь подается за счет роликов, которыми оснащен корпус ротора: они в процессе вращения давят на подающий рукав и бетон выбрасывается оттуда. Но самостоятельно сделать такой бетононасос очень трудно, так как конструкция роторного типа сложная, поэтому обычно своими руками собирают поршневые агрегаты.

  Как и чем можно резать газоблок

Поршневая установка включает три основных детали:

• Поршень – приводит в действие цилиндр
• Цилиндр – деталь, ответственная за забор смеси из бункера и ее перекачку
• Привод – обычно выбирают гидравлический или электромеханический

Чаще всего используются однопоршневые агрегаты, так как двухпоршневые предполагают сложную конструкцию. Эксплуатация двухпоршневых агрегатов осуществляется благодаря электрическому или дизельному двигателю, который преобразовывает энергию гидравлическую в механическую.

Принцип работы

Большая часть основных узлов бетононасоса оснащена вспомогательными приспособлениями и механизмами.

Действие агрегата:

• Цилиндрическая основа механизма оснащена двумя установочными клапанами, через них осуществляется всасывание и перекачка смеси в бетоновод.
• Поршневая головка осуществляет возвратно-поступательное движение в цилиндре, тем самым создавая атмосферное разряжение. Благодаря этому бетон всасывается вовнутрь.
• Когда головка поршня находится в крайнем положении, запускается рабочий (обратный) ход.
• Поршень возвращается в исходное положение, создавая избыточное давление, из-за чего смесь сливается в бетоновод, а потом начинает осуществлять в зону подачу бетонной смеси.

Когда делают ручной бетононасос своими руками, обычно выбирают поршневой механизм. В гражданском и промышленном строительстве эксплуатируют оборудование с двумя головками поршня, что гарантирует бесперебойную работу устройства и существенно повышает работоспособность. Своими руками обычно делают однопоршневые бетононасосы.

Цилиндр и поршень

Как уже говорилось выше, основными элементами поршневого бетононасоса являются цилиндр и собственно сам поршень. При их изготовлении нужно быть особенно внимательными, ведь от этих деталей, от их работы зависит и работа самого бетононасоса.

Вот несколько обязательных требований к цилиндру и поршню бетононасоса. Диаметр цилиндра не должен быть меньше значения в 400 миллиметров. Касательно поршня нужно отметить, что его рабочий ход не должен быть меньше полуметра. Такие значения введены не зря.

Дело в том, что бетононасос с небольшим цилиндром и маленьким рабочим ходом поршня более подвержен износу. Такой бетононасос делает большее количество циклов для перекачки бетона, чем это делал бы аналогичный агрегат, но с большим рабочим ходом поршня и большим диаметром цилиндра.

Покупка или сделать самому?

Бетононасос своими руками сделать не так сложно, как кажется. Главное – все точно заранее просчитать и использовать чертежи. Многие выбирают именно этот вариант по причине того, что покупка заводской модели стоит дорого, а аренда в пересчете на количество часов и дней порой равна стоимости деталей и работы самостоятельного конструирования устройства.

Можно купить бывший в употреблении бетононасос, но никто не знает, сколько он проработает и сможет ли качественно выполнять возложенные на него функции. Намного выгоднее сделать мини-бетононасос своими руками, будучи точно уверенным в качестве выбранных механизмов и их работе, собрав агрегат в соответствии с требованиями и нужными показателями.

Самодельные установки не такие мощные, как заводские, но зато простые в исполнении, способны обеспечить плавный исправный ход.

Изготовление насоса целесообразно в случае, если регулярно проводятся не очень масштабные ремонтно-строительные работы с использованием бетонного раствора или осуществляется строительство большого дома.

В таком случае расходы полностью окупятся возможностью ускорить строительство, сэкономить на труде.

Как сделать простой насос для бетона

Для сборки бетононасоса своими руками необходимо запастить материалами, инструментами, которые указаны в чертежах.

Что нужно: стальная труба для цилиндра, лист металла толщиной 5 миллиметров, токарный станок, круглые металлические листы (чтобы сделать поршень и клапан), шуруповерт, электрический двигатель, гаечные ключи и болты, сварная рама, редуктор с понижающим передаточным механизмом, пластиковые либо стальные трубы для бетоновода.

Обычно для самостоятельной сборки выбирают механизмы с одним поршнем.

Основные этапы производства мини-бетононасоса своими руками:

• Поиск чертежа, составление плана с указанием всего необходимого, схемы конструкции.
• Нужно выбрать цилиндр и поршень – это ключевые детали. Диаметр цилиндра должен быть максимум 400 миллиметров (но лучше меньше), поршневой ход должен составлять минимум 0.5 метра. Если параметры совпадать не будут, механизм быстро износится. Детали должны быть точно сделаны, без шероховатостей.
• Выбор насоса – это может быть гидравлический привод или электромеханический.
• Редуктор – должен включать передаточное число для понижения и преобразования вращательных движений в поступательные.
• Шкворень – подсоединяется к механизму.
• В качестве сварной рамы используют металлический уголок.
• Создание обратных клапанов из стали.

Все детали проверяются, собираются в единый механизм с использованием чертежа (желательно, чтобы была и схема привода, всех конструкционных узлов). Далее нужно обязательно проверить работу. Нельзя запускать агрегат без бетона внутри либо специальной пусковой смеси. Ее готовят самостоятельно из обыкновенной бетонной смеси, разбавленной в воде, а потом добавляют машинное масло.

Классификация бетононасосов

Классификация бетононасосов бывает разной. Первый тип классификации зависит от вида автономности. Они могут быть как мобильного, так и стационарного плана.

• стационарные бетононасосы – основные достоинства данного вида оборудования – это более высокая производительность, мощность, надежность и в то же время техника может работать при довольно больших нагрузках и в сложных условиях;
• мобильные бетононасосы – предпочтительны для тех, кто хочет не купить технику, а взять ее в аренду. Такой тип насосов компактен и легко транспортируется, может выполнять перекачку бетонного раствора, как в вертикальном положении, так и в горизонтальном.

Также классификация может зависеть от размеров, производительности двигателя, типа питания. Классифицировать бетононасосы можно по видам подачи раствора и, соответственно, они бывают вакуумного типа и поршневого.

• вакуумный бетононасос – подача бетона происходит посредством выдавливания раствора из лотка при помощи вакуума;
• поршневой бетононасос – подача бетона происходит при помощи работающего поршня.

Героторные и героллерные гидромоторы

Термин геротор, в английской версии gerotor, является сокращением от словосочетания generated rotor (в переводе — произведенный ротор или образованный ротор). Это изобретение сделал в 1921 г. европейский инженер Myron Hill.

Он посвятил много лет своей жизни развитию геометрической теории, основанной на принципе вращения зубчатого ротора по круговой траектории (орбите) внутри неподвижной шестерни. Воплотилась она, в первую очередь, в гидромашинах. Сначала это были героторные насосы.

Но в последние десятилетия во всей мировой промышленности прочное место заняли героторные гидромоторы.

Героторные гидромоторы по своим техническим характеристикам занимают промежуточную нишу между аксиально-поршневыми и радиально-поршневыми гидродвигателями. Они развивают высокий стартовый и стабильный рабочий крутящий момент, обеспечивают постоянную частоту вращения выходного вала. Особенностью героторных гидромоторов являются небольшие габариты и вес, низкая стоимость.

Героторные моторы относятся к разновидностям шестеренных гидромашин с внутренним зацеплением, теорию движения которых также разрабатывал Myron Hill.

Героторные гидромоторы универсальны, они используются как в открытых, так и в закрытых гидросхемах. Высокий крутящий момент на рабочих режимах, небольшая ча-стота вращения выходного вала позволяют без редуктора применять планетарные гидромоторы для прямого привода различных исполнительных механизмов машин.

Качающий узел мотора состоит из героторной пары (рис.1). Она представляет собой неподвижную шестерню с внутренними зубьями специального кругового профиля, жестко связанную с корпусом мотора, и вращающееся в ней зубчатое колесо с внешними зубьями, которое соединено с выходным валом. Профиль зуба внутренней шестерни также круговой.

Внутренняя шестерня имеет от 4 до 8 зубьев, но всегда на один зуб меньше, чем внешняя. Поэтому внутренняя шестерня установлена относительно центра внешней с эксцентриситетом (смещением). Внутреннюю шестерню часто называют ротором. В центральной части ротора выполнено внутреннее отверстие, в котором нарезаны шлицы.

Они служат для связи ротора с выходным валом гидромотора через промежуточную карданную передачу.

Герметичное соединение зубьев обеих шестерен делят внутренние полости героторной пары на две части. Межзубовые впадины через осевые каналы в корпусе и распределитель сообщаются с нагнетательным и сливным портами гидромотора.

При подаче потока рабочей жидкости в нагнетательную полость ротор (внутренняя шестерня), за счет эксцентриситета, начинает обкатываться по неподвижной шестерне. Ввиду разности количества зубьев на одну единицу скорость относительного скольжения в героторной паре весьма мала, что обеспечивает плавную работу гидромотора и длительный срок его службы.

Центр ротора вращается относительно центра внешней (неподвижной) шестерни по круговой орбитальной траектории. Поэтому в международной терминологии такие гидромоторы получили название орбитальных. Их также нередко называют планетарными. На рис.

2 покадрово показаны положения ротора за период полного оборота на 360°.  Для ориентира, один зуб ротора отмечен буквой β, а впадина внешней неподвижной шестерни – как Ω.

При начале вращения точки β и Ω контактируют друг с другом, а после полного оборота опять встречаются.

При вращении шестерен рабочая жидкость заполняет образующиеся межзубовые впадины в нагнетающей полости, а в сливной — зацепляющиеся зубья выдавливают ее из гидромотора.

Рабочая жидкость, воздействуя на зубья ротора в нагнетающей полости, создает крутящий момент. Величина крутящего момента определяется активной площадью зубьев в нагнетающей полости и развиваемым давлением. Активная площадь зубьев постоянна, а давление рабочей жидкости меняется в зависимости от величины действующей внешней нагрузки на вал гидромотора.

Основными параметрами гидромотора являются величина рабочего объема и максимальное давление, на работу с которым он рассчитан. Рабочий объем – это такое количество рабочей жидкости, которое мотор потребляет при полном обороте (360°) выходного вала.

Рабочий объем измеряется в единицах — сантиметр кубически на оборот [см3/об, cm3/rev], или просто сантиметр кубический [см3, cm3], а давление в Мегапаскалях [МПа, MPa] или в барах [бар, bar].

В зависимости от рабочего объема и давления определяется частота вращения выходного вала и крутящий момент, развиваемый гидромотором.

Героторная пара реверсивна. При изменении направления потоков рабочей жидкости ротор (а, следовательно, и выходной вал гидромотора) вращается в противоположную сторону.

Поскольку ось ротора вращается по круговой орбитальной траектории, то ее движение передается на выходной вал с помощью карданной передачи.

Карданный вал связывает внутреннюю поверхность ротора с аналогичной поверхностью выходного вала посредством шлицевого зацепления. Шлицы карданного вала (в осевой плоскости) имеют форму сегмента.

Они обкатываются по осевым впадинам шлицов ротора и выходного вала, передавая под небольшим углом вращательное движение и крутящий момент.

На выходном валу героторного мотора выполнен вращающийся распределительный узел (часто – это одна деталь).

Он, направляет рабочую жидкость от входного порта (от насоса) в нагнетательную полость героторной пары и из ее сливной полости – в выходной порт (т.е. в трубопровод, связанный с гидробаком машины).

От распределителя до героторной пары и обратно рабочая жидкость поступает по осевым каналам, выполненным в корпусе гидромотора.

Принципиальная схема устройства героторного мотора показана на рис. 3.

Рис. 3 Устройство героторного мотора:

a – выходной вал; b – распределитель; c – карданный вал; d – качающий узел (героторная пара)

На рис. 4 показаны принципиальные схемы устройства героторных моторов с 4-х и 6-тью зубчатым ротором.

1 – корпус; 2 – выходной/распределительный вал; 3 – карданный вал; 4 – внешняя шестер-ня героторной пары; 5 – ротор.

На рис. 5 показан типовой героторный мотор в разрезе. На фотографии виден один из осевых каналов в корпусе гидромотора, который соединяет распределитель, выполненный на выходном валу, с героторной парой.

Рис. 5

Героторный мотор в разрезе

Разновидностью героторных моторов являются героллерные гидромашины. Героллерные моторы характеризуются тем, что в качающем узле вместо круговых зубьев во внешней неподвижной шестерне установлены ролики. Ротор своими круговыми зубьями обкатывается по роликам неподвижной шестерни. Принципиальная схема устройства героллерного мотора показана на рис. 6.

Рис. 6 Устройство героллерного мотора:

a – выходной вал; b – карданный вал; c – качающий (героллерный) узел; d – вал управления распределителем; e — обратные клапаны; f – распределитель.

Ролики в героллерном узле уменьшают трение, тем самым минимизируя гидромеханические потери. Их использование повышает пусковые характеристики гидромотора. Героллерные моторы более эффективно работают в тяжелых условиях эксплуатации: при повышенных давлениях, маловязких рабочих жидкостях, частых реверсах, высоких внешних нагрузках, действующих на выходной вал.

На рис. 7 показаны принципиальные схемы устройства героллерных моторов с 6-ю и 8-ю зубчатым ротором.

Героллерные моторы с 6-ю и 8-ю зубчатым ротором

С 8-ю зубчатым ротором:  

1 – передняя часть корпуса; 2 – выходной вал; 3 – карданный вал; 4 – внешняя шестерня героллерного качающего узла; 5 – ролики; 6 – ротор; 7 – распределительный диск карданного шарнира; 8 – распределительный диск; 9 – задняя часть корпуса.

С 6-ю зубчатым ротором:  

1 – корпус мотора; 2 – выходной/распределительный вал; 3 – карданный вал; 4 – внешняя шестерня героллерного качающего узла; 5 – ротор; 6 — ролики.

Героллерные моторы, изображенные на рис. 7 с 8-ю зубчатым ротором имеют карданную передачу от распределителя до качающего узла. Это техническое решение ис-пользуется в героллерных моторах повышенной мощности, создающих высокий крутящий момент. На рис. 8 изображен такой гидромотор в разрезе.

• Героллерный мотор в разрезе
•  Основные показатели типов героторных и героллерных моторов приведены в таблице.

Показатели героторных и героллерных гидромоторов Тип Диапазон Рабочий объем Миним. частота вращения вала Максим. частота вращения вала Максим. крутящий момент Максим. Давление Мощность [об/мин] [об/мин]  [Нм] [см3/об] [МПа] [кВт] от 8 50 2000 7 7 1,1 Героторный до  160  9 385 300 17,5 10 от 50 10 775 100 14 7 Героллерный до 520  10 300 610 17,5 16 Героллерный с карданным распределителем от 80 10 810 200 17,5 16 до 800 5 250 1880 16 42

Как видно из таблицы семейство героторных моторов можно классифицировать по трем классам: легкие – героторные; средние – героллерные; тяжелые – героллерные с карданным распределителем.

Однако следует отметить, что героторные моторы для высоких давлений – свыше 18,0 МПа (180 бар) в мире пока еще не созданы.

Героторные и героллерные моторы получили широкое распространение в строительно-дорожных, коммунальных, сельскохозяйственных и других машинах, работающих на низких и средних давлениях.

Благодаря их компактности и характеристикам они часто используются в моторколесах, приводах рабочих органов, в особенности коммунальных и дорожных машин, лебедках, транспортерах. Эти гидромоторы легко встраиваются в редукторы. На рис.

9, в качестве примера показан планетарный редуктор поворота платфор-мы миниэкскаватора с героллерным мотором.

Редуктор поворота платформы миниэкскаватора с героллерным мотором.

Героторные и героллерные моторы выпускаются в различных исполнениях для многообразных видов техники (рис. 10-a, b, c).

Они могут включать в себя дополнительные опции: стояночные тормозы нормально замкнутые или нормально разомкнутые, содержать внешние дренажные линии (рис.

11) для гидравлической разгрузки и случаев, когда моторы в гидросхеме соединены последовательно и т.п. Все особенности героторных моторов изготовители обычно указывают в своих каталогах.

1. Героторные моторы
2. Рис. 10-b
3. Героторные моторы
4. Рис. 10-c
5. Героторные моторы
6. Рис. 11
7. Героторный мотор в разрезе с портом для внешней дренажной линии
8. Каталог гидромоторов на нашем сайте
9.