Els camions mescladors de formigó són equips clau en l'enginyeria de la construcció moderna, que permeten el subministrament continu de formigó des del lloc de producció fins al lloc de construcció. Els seus principis de disseny giren al voltant de tres aspectes bàsics: "transport i retenció de caiguda, mescla dinàmica i seguretat i fiabilitat". Integreguen tecnologies de múltiples disciplines, com ara l'estructura mecànica, la mecànica de fluids, l'enginyeria de materials i el control automàtic, amb l'objectiu de resoldre la contradicció entre la tendència del formigó a segregar-se i fraguar prematurament i mantenir la seva treballabilitat durant el transport.
L'estructura general d'un camió mesclador consta d'un xassís de camió-pesant i un sistema de superestructura. El xassís proporciona potència,-capacitat de càrrega i funcions de conducció, mentre que el sistema de superestructura, amb el tambor de mescla com a cos principal, es complementa amb un bastidor secundari, unitat d'accionament, dispositius de càrrega i descàrrega i sistema de control. La tasca principal del disseny és determinar els paràmetres generals en funció de la distància de transport esperada, la capacitat de càrrega d'un sol -lot i les condicions de funcionament, incloses la geometria del tambor de mescla, el volum, l'angle d'inclinació i el rang de velocitat, garantint una barreja uniforme i una descàrrega eficient tant en estat de conducció com d'estacionament.
El tambor de mescla és el component funcional bàsic i el seu disseny segueix un mecanisme que combina la "mescla forçada contínua i la mescla d'alimentació per gravetat-". El tambor de mescla normalment té forma de pera-o cilíndric, amb les pales disposades en un angle helicoïdal específic a la seva paret interior. Quan el tambor gira lentament al voltant del seu eix, el formigó és impulsat axial i radialment caigut per les pales, mantenint l'homogeneïtat sota la influència combinada de la gravetat i les forces de tall. El tambor s'instal·la en un angle, amb l'extrem d'entrada més alt que l'extrem de sortida, utilitzant la gravetat per ajudar a la descàrrega. El procés de mescla o descàrrega es controla canviant la direcció i la velocitat. S'utilitza acer-resistent al desgast-alta, amb revestiments o revestiments de soldadura resistents al desgast-a les zones de fàcil desgast per allargar la vida útil.
El disseny del sistema de transmissió de potència i accionament ha de tenir en compte tant les característiques de potència del xassís com els requisits de càrrega de barreja. La majoria de camions mescladors utilitzen un motor de xassís per accionar una bomba hidràulica mitjançant una presa de força-(PTO). La bomba hidràulica converteix l'energia mecànica en energia hidràulica, impulsant un motor hidràulic que al seu torn acciona un reductor, aconseguint finalment una velocitat estable i controlable per al tambor de mescla. El sistema hidràulic necessita un ampli rang de velocitat i una bona dissipació de calor per fer front a les fluctuacions de càrrega en diferents condicions de funcionament i l'acumulació de calor generada per un funcionament continu. El disseny del reductor se centra en l'eficiència de la transmissió i la capacitat de parell per garantir un bon funcionament del tambor de mescla fins i tot quan està completament carregat de formigó.
El disseny dels dispositius d'alimentació i descàrrega prioritza el segellat i el bon funcionament. La mida i la forma de la tremuja d'alimentació han de coincidir amb el port de descàrrega de la planta de mescla per minimitzar els vessaments; l'angle i la longitud de la canal de descàrrega s'han de poder ajustar per adaptar-se a diferents equips de bombeig o llocs d'abocament al lloc-, i ha de mantenir un bon segellat quan està tancat per evitar fuites i contaminació de purins. El mecanisme d'operació es pot dissenyar com a manual, pneumàtic o elèctric, i es pot integrar amb un sistema d'enclavament de seguretat per evitar danys a l'equip o lesions personals causades per un mal funcionament.
L'estabilitat i la seguretat generals del vehicle també tenen un paper crucial en el disseny. La connexió entre el bastidor secundari i el xassís requereix una optimització mitjançant l'anàlisi d'elements finits per garantir la resistència i la rigidesa estructurals a plena càrrega i condicions complexes de la carretera; la suspensió i els sistemes de frenada s'ajusten als estàndards de vehicles pesats-per garantir el control en pendents, corbes i durant les frenades d'emergència. Tenint en compte les característiques de fixació del formigó, alguns models també estan dissenyats amb un sistema de neteja de tancs i anti-curat, que pot eliminar immediatament el formigó residual després del transport per evitar que s'enduri i afecti el seu ús futur.
El principi de disseny dels camions mescladors de formigó és aconseguir el manteniment del rendiment del formigó en el temps i l'espai mitjançant la integració d'un mecanisme de mescla únic amb sistemes de control, estructura i potència fiables, alhora que compleixen les funcions de transport. Aquest concepte de disseny compost els converteix en una garantia indispensable per al subministrament continu de material en la construcció moderna d'enginyeria d'alta-intensitat i alt-ritme.
