1

UNIVERSITATEA TEHNIC A MOLDOVEI

FACULTATEA URBANISM I ARHITECTUR CATEDRA CI FERATE, DRUMURI I PODURI

SERGHEI ANDRIEVSCHI

INTENSIFICAREA PROCESULUI DE AMESTECARE N

MALAXOARELE CU

ORGANE DE LUCRU N FORM DE BARE

Chiinu U.T.M.

2008

2

CZU 693.542.5 A 54 n monografie sunt prezentate construciile i principiul de funcionare a malaxoarelor

de tip nou cu organe de lucru n form de bare, teoria procesului de amestecare, rezultatele cercetrilor efectuate bazate pe concepia probabilistico statistic i metodele statistice de modelare, sunt determinai parametrii geometrici i tehnologici optimali ai malaxoarelor i ai procesului de preparare a amestecurilor de mortar i de beton care asigur o calitate nalt a produsului i cheltuieli minime de energie.

Lucrarea va fi de folos specialitilor din activitatea inginereasc de producie, proiectare i cercetare n domeniul mecanic, precum i pentru doctoranzii, masteranzii i studenii specializrilor Ingineria mecanic n construcie, Ingineria materialelor i articolelor de construcie, "Tehnologia produselor de ceramic i sticl".

Recenzeni: Doctor habilitat n tiine tehnice, profesorul universitar Mircea Andriu; Doctor habilitat n tiine tehnice, confereniarul universitar Ion Rusu

Descrierea CIP a Camerei Naionale a Crii Andrievschi, Serghei Intensificarea procesului de amestecare n malaxoarele cu organe de lucru n form de bare/ Serghei Andrievschi; Univ. Tehn. a Moldovei.-Ch.: UTM, 2008.- 176p. Bibliogr. p. 173-175 (59tit.). 100 ex. ISBN 978-9975-45-088-1

ISBN 978-9975-45-088-1 U.T.M., 2008

3

n cinstea memoriei prinilor mei

Parascovia i Petru

Andrievschi

4

P R E F A

Lipsa surselor energetice proprii n Republica Moldova pune problema, n primul rnd, de economisire pe toate cile a energiei i, n al doilea rnd, de utilizare a proceselor tehnologice cu minimum consum de energie. Unul din procesele tehnologice cu capacitate mare de absorbie a energiei este prepararea amestecurilor utilizate n diferite domenii ale economiei naionale: construcie, agricultur, industria constructoare de maini, industria alimentar etc. Malaxoarele pentru beton i mortar sunt importate din alte ri la un pre foarte mare. Malaxoarele cu amestecare prin cdere liber a componentelor, ca fiind mai ieftine, se utilizeaz i pentru prepararea mixturilor care necesit amestecare forat. Aceasta conduce la majorarea duratei de amestecare i creterea consumului de energie. Amestecul vrtos de beton se nlocuiete cu amestecul plastic ceea ce conduce la creterea consumului de ciment i micorarea rezistenei mecanice, nrutirea altor caracteristici ale articolelor fabricate.

Amestecarea componentelor mixturilor uscate, semiuscate, de mortar i de beton care sunt unele din materialele de baz n construcie, proiectarea i confecionarea malaxoarelor se bazeaz pe principiile tradiionale i anume, pe aciunea volumetric a organului de amestecare n form de palet asupra mediului de lucru.

Intensificarea proceselor de amestecare, majorarea gradului de omogenizare a amestecului, obinute nu datorit mririi consumului de energie, ci prin utilizarea unui nou principiu de amestecare folosind organe de amestecare n form de bare, situate untr-un mod optimal n spaiul dintre arbore i suprafaa interioar a tobei malaxorului, care asigur n procesul rotirii divizarea forat a componentelor ntr-un numr mare de uvoaie i mbinarea ulterioar n vitez a lor i repetarea de nenumrate ori a acestor procese, care conduc la migraia particulelor att n lungul malaxorului ct i n direcie radial n sensuri opuse, sunt foarte actuale, att pentru industria materialelor i articolelor de construcie, ct i pentru alte domenii ale economiei naionale.

Intensificarea procesului de amestecare conduce la majorarea productivitii mainilor de preparare a amestecurilor fr majorarea puterii lor, micorarea cheltuielilor specifice de energie, micorarea parametrilor geometrici ai malaxoarelor cu aciune continu, obinerea unui volum de producie mai mare la o unitate de putere a motorului mainii, micorarea preului de cost al articolelor fabricate.

Majorarea gradului de omogenizare a amestecului conduce la majorarea rezistenei mecanice a articolelor fabricate, la micorarea consumului de liani, la micorarea devierii parametrilor mecanici i fizici ai articolelor i majorarea fiabilitii lor. Malaxoarele existente sunt echipate cu organe de lucru n form de palete, situate sub diferite unghiuri fa de direcia de deplasare a lor. n procesul funcionrii, paletele formeaz uvoaie de material n interiorul crora amestecarea nu se produce toat masa de material din faa paletelor este mpins nainte sau nainte i lateral. Din aceast cauz cheltuielile de energie n procesul amestecrii sunt neeficiente. Pentru obinerea calitii necesare a amestecului, durata de amestecare se majoreaz semnificativ.

Monografia este dedicat malaxoarelor cu organe de amestecare n form de bare care asigur intensificarea procesului de amestecare, micorarea consumului de energie i mbuntirea calitii amestecului. Aceasta se datoreaz faptului c n procesul amestecrii incontinuu are loc divizarea multipl a componentelor amestecului n uvoaie i recombinarea ulterioar a lor, majorarea zonei volumetrice active a organelor de amestecare i excluderea blocrii organelor de amestecare.

Sunt analizate procesele de amestecare n malaxoarele pentru prepararea amestecurilor uscate, semiuscate de mortar i de beton echipate cu organe de amestecare n form de palete. Sunt prezentate principiile de construire a malaxoarelor cu bare i de intensificare a procesului de amestecare, se descriu procesele de amestecare n malaxoarele de tip nou. Sunt aduse

5

rezultatele cercetrilor teoretice i experimentale ale organelor de amestecare i ale malaxoarelor cu bare, i anume, dependena rezistenei de naintare a barelor prin mediul de lucru, rezistena de amestecare a malaxorului de parametrii geometrici i tehnologici, analiza interaciunii barelor cu mediul de lucru, analiza blocrii organelor de amestecare i cercetarea influenei luftului dintre capetele barelor i corpul malaxorului asupra rezistenei de amestecare, determinarea productivitii malaxorului, cercetarea calitii amestecrii. Sunt prezentate calculele de rezisten ale elementelor malaxorului cu organe de lucru n form de bare, calculul eficienei economice a malaxoarelor cu bare.

Autorul i manifest deosebita recunotin fa de dl Andrei Istru, Director General al Centrului Interdepartamental tiinific de Producie "Materiale noi", care este iniiatorul multor direcii noi n tehnologia materialelor de construcie i a utilajului respectiv, dl conf. univ. dr. Victor Ursu, colaboratorul catedrei "Ci ferate, drumuri i poduri", pentru participarea activ la dezvoltarea direcei Malaxoare de tip nou cu organe de amestecare n form de bare, dl lector superior Valeriu Lungu, pentru aportul adus la cercetarea i promovarea n via a malaxoarelor cu bare, diplomanii catedrei Sergiu Doni, Ion Popuoi, Eugen urcan, tefan Usatiuc, Sergiu Diacon, Viorel Iuan, Oleg Spnu, Andrei Dani i a. care au contribuit cu cercetrile efectuate la dezvoltarea acestei direcii.

Mulumiri deosebite autorul ofer efului catedrei prof. univ. dr. Mihai Vangheli i prof. univ. dr. hab. Mircea Andriu pentru atenia acordat zi de zi n rezolvarea problemelor tiinifice.

6

1. Analiza construciei malaxoarelor i a procesului de amestecare

Problema intensificrii procesului de amestecare, majorrii gradului de omogenizare a

amestecului i micorrii consumului specific de energie a fost tratat n lucrrile savanilor arapov I.K. [1], Martnov V.D. [2], Mihilescu t. [3], Koroliov K.M. [4] i a multor altora, care au studiat foarte minuios procesele de amestecare i au pus bazele calculului i proiectrii malaxoarelor cu organe de lucru n form de palete, utilizate la prepararea amestecurilor de mortar i de beton.

Prezint interes studierea i cercetarea malaxoarelor de tip nou cu organe de amestecare n form de bare elaborate la catedra Ci ferate, drumuri i poduri a Universitii Tehnice a Moldovei, care se deosebesc esenial prin modul de efectuare a procesului de amestecare i se caracterizeaz cu o productivitate mai mare i calitate mai nalt a amestecurilor preparate, obinute cu un consum de energie specific mai mic.

1.1.Clasificarea malaxoarelor cu palete

Amestecarea este o operaie de omogenizare a dou sau a mai multor substane cu scopul

obinerii aceleiai compoziii n ntreg volumul ocupat de substane. Dac substanele amestecate au viscoziti foarte mari, utilajul corespunztor pentru amestecare se numete malaxor [5].

Malaxoarele se clasific funcie de destinaia tehnologic n maini pentru prepararea diverselor amestecuri de beton (grele, de silicat, celulare i a.) i pentru prepararea amestecurilor de mortar. Funcie de modul de acionare - n maini cu acionare ciclic, n care durata de amestecare se poate regla, iar poria nou de componente se ncarc numai dup descrcarea amestecului gata preparat, i maini cu acionare continu n care introducerea componenilor, amestecarea lor i descrcarea amestecului se petrec concomitent. Funcie de metoda de amestecare - n maini cu amestecare prin cderea liber a componentelor (gravitaional) i cu amestecare forat i funcie de gradul de mobilitate - n maini staionare i mobile.

Malaxoarele cu acionare ciclic dau posibilitate de a regla durata amestecrii i n aa mod