Hoe Cement Mixers Werken

{h1}

Hoe verhinderen cementmixers hun lading tijdens het rijden te verharden? Lees meer over cementmixers op WordsSideKick.com.

De meeste bouwmachines zijn gemakkelijk te begrijpen. Kranen verplaatsen dingen op en neer. Dumptrucks worden geladen, verplaatst en leeggemaakt. Bulldozers duwen en graders klasse. De enige uitzondering hierop is de eenvoudige cementmixer, geliefd bij kinderen, gehaat door in-a-haastige chauffeurs, en door de meeste mensen buiten de cabine van de 30.000 pond (13.608 kilogram) grote kolossen verkeerd begrepen.

Hoewel beton in de een of andere vorm al bestond sinds de Romeinen de Via Appia bouwden, is de transitmenger een kind van de 20e eeuw. Maar de recente uitvinding of niet, de mixer moet hier blijven.

Het misverstand begint met de naam. Wat mensen een cementmixer noemen, is in de bouwindustrie bekend als betonmixer en wordt geleverd in een groot aantal soorten, maten en configuraties om de vele taken aan te pakken die er dagelijks voor zijn ingesteld. Die behoefte aan het vullen van zoveel rollen betekent dat de machine dynamisch is, van vorm en vorm verandert als de behoeften van de mensen die ook concrete verandering gebruiken.

In dit artikel zullen we enkele van de belangrijkste typen mengers onderzoeken, van de traditionele drumvormige ready-mix transitmixer tot de minder gebruikelijke, maar in populariteit groeiende volumetrische mixer, in wezen een betoncentrale op wielen. Hoe cementmixers werken en waarom ze werken zoals ze zijn, is een fascinerende combinatie van oude en nieuwe technologie. Je zult nooit een betonmixer op dezelfde manier zien.

Maar voordat we beginnen, laten we het verschil tussen cement en beton verduidelijken. In termen van bakken is het verschil tussen beton en cement het verschil tussen meel en een brood. Beton is een verzamelnaam voor een mix van aggregaat - meestal steen of grind, water en cement. Modern cement is een complexe mix van fijngemalen mineralen en gaat uit van de generieke naam "portland". Beton wordt gemaakt door de drie ingrediënten in een mixer te combineren, of die mixer nu stationair is of over de weg rijdt, en het water wordt geabsorbeerd door het cement, dat het aggregaat vervolgens aan elkaar bindt, waardoor er beton ontstaat.

Mixergeschiedenis

Stephen Stepanian ontwikkelde en patenteerde de eerste gemotoriseerde transitmenger in 1916, in een poging om de door paarden getrokken betonmixer die op dat moment werd gebruikt te vervangen. Houten schoepen draaiden het mengsel rond terwijl de wielen van de karren draaiden, maar het ontwerp was beperkt bruikbaar - het was omslachtig en traag. Hetzelfde kan echter worden gezegd van de motoren en vrachtwagens in die periode. Maar tegen de jaren 1940, motor en vrachtwagen-frame constructie ingehaald om de behoefte aan een robuust voertuig geschikt voor het vervoer van duizenden kilo's nat, of ongesteld, beton. Toen de hausse na de Tweede Wereldoorlog in volle gang kwam, kwamen mengvrachtwagens goed tot hun recht.

De grote trommelmixer die vandaag op wegen wordt gezien, is niet veel veranderd van de visie van Stepanian op een betere betonverdeler. Mobiele transportmixers zijn een mix-en-match selectie van motor, truckframe en roterende mixer. De mixer is vergelijkbaar, hoewel groter in schaal, dan de kleinere die op bouwplaatsen worden gevonden. Een grote motor, gescheiden van de motor, roteert de trommel op de vrachtwagen, en een reeks messen of een schroef aangedreven door dezelfde motor houdt het aggregaat, water en cement constant in beweging. Hierdoor blijft het voorgemengde beton achter, hoewel de klok vaak tikt om de lading naar de bouwplaats, het weggedeelte of de parkeerplaats te krijgen. De meeste cementfabrikanten stellen voor om de tijd tussen mengen en gieten maximaal 90 minuten te houden. Het is zelfs beter om het binnen een uur naar de site te krijgen.

Omdat de technologie is veranderd, is ook het basisontwerp van de mixer veranderd. Veel transitmixers hebben nog steeds roterende trommels, maar de meeste pakken niet gewoon een lading nat cement op en transporteren het. De weinigen die nog steeds het hoofd meestal naar wegenplaatsen waar het mogelijk is om het mengsel onmiddellijk te gieten.

De meeste doorvoermengers hebben een afzonderlijke watertank in de vrachtwagen. De draaitrommel houdt de droge ingrediënten, aggregaat en cementmenging tijdens het grootste deel van de reis. Wanneer de bestuurder zich op enkele kilometers van de site bevindt, wordt water toegevoegd om beton vers te maken voor aflevering.

Dit wordt beschouwd als "batch" levering van gebruiksklaar beton, het mengen van ingrediënten off-site en trucking ze waar ze nodig zijn. Technologische vooruitgang heeft het mogelijk gemaakt om beton op het werkterrein te mengen, hoewel doorvoermixers nog steeds het werkpaard van het veld zijn.

Volumetrische en gemeten mengers worden steeds gebruikelijker. Beide typen zijn in essentie ter plaatse aangepaste betoncentrales. Aparte opslagtanks van aggregaat, cement en water bevinden zich in één vrachtwagen met een computer die is vastgehaakt aan vijzels en pompen. Op de locatie kan de klant een specifiek type beton bestellen (er zijn er meer dan een dozijn) dat door de vrachtwagen kan worden gemengd.

Volumetrische en gemeten mengers worden vaak gebruikt tijdens hoogbouw en kunnen worden gecombineerd met pomptrucks om beton te leveren dat meer dan 15 verdiepingen boven de grond ligt.

Het betonverleden

Een of andere vorm van beton - de mix van een bindmiddel, aggregaat en water - heeft bestaan ​​sinds de dynastieën van de Egyptische farao's toen water, zand en kalk werden gemengd om als mortel te gebruiken bij het bouwen van delen van de piramides. Romeinen gebruikten ook een vorm van beton bij de aanleg van hun aquaducten, het Colosseum en andere belangrijke bouwwerken. Wetenschappers in de jaren 1800 begonnen te experimenteren en te perfectioneren hydraulisch cement, dat is wat de bouwsector nog steeds gebruikt. De naam voor portlandcement kwam van het eiland Portland, voor de Engelse kust, waar afzettingen van de minerale bestanddelen die in modern beton worden gebruikt, eerst werden gevonden en chemisch geïsoleerd.In 1908 experimenteerde Thomas Edison met het bouwen van prefabbetonnen huizen in Union, N.J. De meeste van die huizen staan ​​nog steeds en worden gebruikt. Dan zijn er de beroemde dammen Hoover en Grand Coulee, gebouwd in 1936, die behoren tot de wonderen van de wereld.

Concrete's tol op de mixer

Hoewel beton een verbijsterende reeks typen is, is één ding zeker: het is zwaar. Een grote partij beton kan meer dan 30.000 pond wegen (13.608 kilogram), het gewicht van de vrachtwagen zelf niet meegerekend, ergens tussen de 10.000 en 30.000 pond (4.536 tot 13.608 kilogram). Om een ​​vrachtwagen dat gewicht te laten vervoeren, moet het krachtig zijn. En om die last over het ruige terrein van een bouwplaats te krijgen, moet de truck zwaar zijn.

De trucks zijn er in drie afzonderlijke delen - motor, frame en mixer. De meeste vrachtwagenbedrijven leveren de motor en het frame, met voorzieningen variërend van slaapcabine tot computernavigatie. De mixer, of volumetrische plant, wordt op een later tijdstip toegevoegd. De mix-en-match benadering van het bouwen van trucks is gericht op het geven van een bedrijf - uitgaven van $ 30.000 tot meer dan $ 100.000 - een nieuwe truck gebouwd om te bestellen. Elk bedrijf heeft specifieke wensen en behoeften en er is een truck op maat van nodig. Sommige hebben bijvoorbeeld een vrachtwagen met een zwaardere motor en een lichtere trommel nodig, die op een later tijdstip kan worden verwijderd en met een paar wijzigingen in een vuilniswagen kan worden veranderd.

De meeste vrachtwagenmotoren variëren van 250 tot 300 pk, afhankelijk van de toepassing. Sommige bedrijven bieden motoren met meer dan 400 pk. paardekracht is een maat voor kracht, de "oomph" van een motor, met andere woorden. De "oomph" wordt meestal geleverd door een dieselmotor, meestal geproduceerd door Cummins of Caterpillar. Dieselmotoren produceren meer koppel bij een lager motortoerental dan een vergelijkbare gasmotor, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen met een lage snelheid en een hoog vermogen, zoals trekken of trekken. Diesels hebben ook de voorkeur vanwege hun lange levensduur - velen kunnen kiezen voor een miljoen mijl (1.609.000 kilometer) of meer met routineonderhoud - evenals hun robuustheid.

In tegenstelling tot gasmotoren, werken dieselmotoren met compressieontsteking en hebben ze een zwaar motorblok nodig om de enorme krachten in het spel die erin spelen te weerstaan. Diezelfde compressieontsteking betekent de motorfunctie met een hogere compressieverhouding in de cilinders, waardoor meer vermogen wordt geproduceerd. Die kracht wordt vertaald in koppel, of rotatievermogen, door speciale tandwielen in de transmissie - mengers hebben overal 7 tot 18 versnellingen en kunnen handmatig of automatisch zijn, en differentiëlen.

De meeste betonnen vrachtwagens produceren overal van 1.000 tot 3.000 foot-pounds koppel. Wat dit betekent, in termen van leken, is dat een concrete truck nooit een straatauto zal verslaan tijdens een race van anderhalve kilometer, maar dat hij in staat zal zijn om de betonnen vangrail aan het einde te doorbreken zonder een fout in het toerental van de motor en door te gaan.

Gasmotoren ontwikkelen koppel bij hogere toerentallen dan dieselmotoren. Iedereen die ooit een boot of een aanhangwagen achter een door gas aangedreven voertuig heeft getrokken, heeft de noodzaak ervaren om het gaspedaal in te drukken om het een heuvel op te rijden. Dieselmotoren produceren vanwege hun ontwerp een beter koppel bij lagere toerentallen per minuut. Dus het vertragen op een heuvel levert eigenlijk meer koppel op.

Maar zelfs een truck met het meeste vermogen en koppel kan geen belasting van 60.000 pond eenvoudig regelen. Dat is waar de assen van de truck binnenkomen en deze spelen een grotere rol dan simpelweg de wielen en banden op hun juiste plaats houden.

De meeste nieuwere vrachtwagens zijn uitgerust met actieve assen. Live assen zijn over het algemeen niet-aangedreven assen en zijn uitgerust met luchtremmen. Die remmen kunnen worden gebruikt om de truck te sturen. Achter de cabine bevinden zich meestal ten minste drie assen, hoewel sommige grotere volumetrische mixers maximaal zes assen kunnen hebben. Sommige van die assen worden opgetild en neergelaten om het gewicht van de truck te verdelen en te laden.

De bepalende factor in het type vrachtwagen is de brugwetten van een bepaalde staat. Elke staat legt brugkruisingsgewichtbeperkingen op bouwvoertuigen. Contractanten die deze wetten overtreden, krijgen te maken met boetes en straffen, en elke staat heeft andere wettelijke vereisten, waaronder veel die een a vereisen brugasof een extra as achterop de truck die wordt gebruikt om het gewicht verder te verdelen bij het maken van kruisingen.

Mengen met Pop Culture

Het gerommel en gemopper van mengvrachtwagens, met de schijnbare magie van stortcement, heeft ertoe geleid dat de machine een rol speelt in verschillende kinderprogramma's en populair speelgoed wordt. Misschien wel de meest opvallende mixer-truck is Tumbler, een gele en groene truck uit de serie "Bob de Bouwer". Patrick, een andere doorvoermixer, maakte een korte indruk in de video's "Thomas and Friends", gebaseerd op het Thomas the Tank Engine-personage en beweerde dat hij het belangrijkste stuk gereedschap op de bouwplaats was. De machines leren dat ze allemaal moeten samenwerken om de klus te klaren en de een is niet belangrijker dan de ander.

Soorten cementmixers

Alle mixers maken gebruik van kracht, koppel en gewichtsverdeling om het beton naar de site te krijgen, maar als u het uit de truck haalt, ziet u verschillen in vrachtwagenontwerpen.

Het grootste deel van de mixervloot, met name oudere batchmodel-vrachtwagens, gebruikt een eenvoudige 'tip-and-pour'-methode om het beton uit de mixer te krijgen. Een parachute hecht aan een poort en het beton druipt (of giet, afhankelijk van de consistentie) uit de mixer naar het project. Meestal bedient de chauffeur van de truck de machine en richt hij de parachute. Veel doorvoermengers zijn gekoppeld aan een hydraulisch hefbed dat de trommel kan kantelen, vergelijkbaar met een dumptruck, indien nodig.

Andere vrachtwagens, waarvan er veel volumetrisch zijn en de nieuwere transitmixers, gebruiken een pomp om het beton van de vrachtwagen naar het project te verplaatsen.De pompen, meestal heen en weer bewegende zuigerpompen, kunnen aan de voor- of achterkant van de truck worden gemonteerd. Als de pomp vooraan staat, kan de bestuurder naar een deel van de werklocatie manoeuvreren en het beton in de cabine richten. De bedieningselementen kunnen mechanisch, elektromechanisch, hydraulisch of puur elektronisch zijn. Nieuwere vrachtwagens gebruiken meer boordcomputers om pompen en andere componenten van de mixers te monitoren.

Voordat het beton wordt gepompt of gegoten, werken een aantal eenvoudigere machines samen om te voorkomen dat het beton uithardt en zelfs het beton op de locatie te mengen. Sommige van de oudere delen van de vloot, zoals vroege mengers, gebruikten peddels om het beton te roeren en te voorkomen dat het "bezonk" of scheidde in de onderdelen. Deze technologie is grotendeels vervangen door het gebruik van grondboren en vinnen. In een traditionele batchmixer bevindt zich een concentrische reeks vinnen met een licht kurkentrekkervormig patroon. De richting van de rotatie van de trom slaat het natte beton in de achterkant van de mixer. Wanneer de mixer op de locatie arriveert, keert de bestuurder de richting van de machine om en duwt deze uit de mixer naar de goot. Vanaf daar doet de zwaartekracht de rest.

Volumetrische mengers gebruiken vijzels om beton te verplaatsen. Deze zijn vergelijkbaar met de bladen in de batchmixer maar kleiner. In de mixer voert een operator gegevens in de mixer in en verschillende avegaren voeden aggregaat en cement samen. Water wordt toegevoegd aan de mix en grotere avegaren mengen de componenten.

Archimedes 'schroef

De Griekse wiskundige, ingenieur en uitvinder Archimedes wordt gecrediteerd met het uitvinden van een pomp die een lange, spiraalvormige schroef gebruikte die binnen een ingesloten buis roteerde om water van een bron op te tillen naar waar het nodig was. De schroefpomp is in wezen een hellend vlak, een van de eenvoudige machines, die rond een centrale as is gekruld. Dit idee leidde tot de ontwikkeling van vijzels om droge ingrediënten te verplaatsen en de vinnen in een kurkentrekkervorm om vloeistoffen te geleiden. Deze machines worden op grote schaal gebruikt in de verwerking en menging van beton in fabrieken en in volumetrische mengers, evenals in traditionele transportmixers.

Uitdagingen voor het onderhoud van cementmixers

Beton is zo visceus en gaat zo snel zitten dat het na elke lading residu achterlaat. Uiteindelijk moet iemand met een jackhammer in de trommel klimmen om het op te ruimen.

Beton is zo visceus en gaat zo snel zitten dat het na elke lading residu achterlaat. Uiteindelijk moet iemand met een jackhammer in de trommel klimmen om het op te ruimen.

"Opbreken is moeilijk om te doen" is meer dan een songtekst voor eigenaars van een betonnen truck. De simpele waarheid van de zaak is, dat als de laatste van het beton uit de trommel druppelt of uit de pomp dribbelt, de vrachtwagen niet leeg is. Er blijft altijd een kleine hoeveelheid beton achter in de truck, vooral in drummengers. U kunt de truck uitwassen, water door de trommel laten lopen terwijl hij draait en zelfs de binnenkant onder druk wassen. Maar er blijft altijd wat beton over. En het droogt. De volgende rit is iets meer over. En het droogt. In de loop van de tijd wordt dit een probleem, waardoor het volume van de mixer en zijn capaciteit wordt verminderd.

Verschillende bedrijven bieden voorbehandelingen, chemische en zure baden en hogedrukspoelingen voor drums en interieurs. Maar uiteindelijk zal het beton een fase bereiken waarin het enige haalbare alternatief mechanische verwijdering is. Veel kleinere bedrijven verwerken dit alleen en sturen een werknemer met een kaakhamer het geharde beton uit. Deze baan, grotendeels onbekend buiten het bouwvak, kreeg zijn 15 minuten roem tijdens een aflevering van de serie "Dirty Jobs" van het Discovery Channel, die gastheer Mike Rowe stuurde om samen te werken met Jim's Chipping Service, een van de weinige bedrijven die gespecialiseerd is in schoonmaakwerkzaamheden. gehard beton. Deze zeer gespecialiseerde voertuigen zijn essentieel voor de bouwsector en het ziet er niet naar uit dat ze snel verdwijnen. Maar hoe ziet cementmenger er in de toekomst uit? Lees verder om erachter te komen.

Deze zeer gespecialiseerde voertuigen zijn essentieel voor de bouwsector en het ziet er niet naar uit dat ze snel verdwijnen. Maar hoe ziet cementmenger er in de toekomst uit? Lees verder om erachter te komen.

De toekomst van cementmixers

Wat de toekomst voor de betonmixer in petto heeft, is onduidelijk. Net als veel andere industrieën, gaat beton "groen". De fabrikanten van volumetrische betonmixers zeggen dat hun producten milieuvriendelijker zijn omdat ze brandstof besparen door materialen op de bouwplaats te mengen - de vrachtwagens hoeven hun motoren niet te laten draaien om te voorkomen dat het beton gaat instorten. Bovendien kunnen vrachtwagenbedrijven alleen de hoeveelheid beton creëren die nodig is om een ​​klus te klaren - dit bespaart niet alleen materialen, maar deze methode voorkomt ook het dumpen van overtollig beton [bron: Modern Contractor Solutions].

Truckfabrikant Peterbilt experimenteert met "push" -systemen met perslucht. De vrachtwagen zou worden gestart met behulp van perslucht, en wanneer deze een bepaalde snelheid bereikte, zou de dieselmotor instappen. Aangezien een motor een grotere hoeveelheid brandstof nodig heeft om de traagheid te overwinnen, zou het op brandstof laten komen met relatief goedkope perslucht brandstof opleveren besparingen in de tijd. Deze ontwikkelingstechnologie is nu gericht op vrachtwagens in de binnenstad in plaats van op grotere vrachtwagens zoals mixers.

IVECO Trucks of Australia werkt aan het perfectioneren van een gecomprimeerde aardgasmotor (CNG) voor gebruik in zware vrachtwagens. De CNG-trucks hebben vergelijkbare kilometers, maar laten 40 procent minder koolstofdioxide vrij dan diesel en het aardgas is goedkoper dan diesel [bron: IVECO]. Zoals veel van de nieuwe generatie motorsystemen, is CNG gecombineerd met de modernste elektronica die is ontworpen om het meeste uit elke tank brandstof te halen.

Voor meer informatie over bouwmachines en gerelateerde technologieën, kunt u de concrete feiten vinden op de links op de volgende pagina.


Video Supplement: cement mixer aan het werk,Actie!!!.




Onderzoek


De Bedreiging Van De Windenergie Voor Vogels Is Overdreven (Op-Ed)
De Bedreiging Van De Windenergie Voor Vogels Is Overdreven (Op-Ed)

Hoe Bots Willekeurig Kunnen Helpen, Het Oplossen Van Menselijke Problemen Versnellen
Hoe Bots Willekeurig Kunnen Helpen, Het Oplossen Van Menselijke Problemen Versnellen

Science Nieuws


Viral Video: What The Fox Klinkt Zo
Viral Video: What The Fox Klinkt Zo

Insect Family Tree Maps 400-Miljoen Jaar Evolutie
Insect Family Tree Maps 400-Miljoen Jaar Evolutie

Neem Geen Niacine Voor Hartgezondheid, Documenten Waarschuwen
Neem Geen Niacine Voor Hartgezondheid, Documenten Waarschuwen

The Physics Of Loudmouths: Why Do Some Voices Carry?
The Physics Of Loudmouths: Why Do Some Voices Carry?

Turbulentie: Leidende Oorzaak Van Tijdens De Vlucht Verwondingen
Turbulentie: Leidende Oorzaak Van Tijdens De Vlucht Verwondingen

WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com