Корзина
38 отзывов
ПП Будпостач газобетон, дом из газобетона, газобетон цена, газоблок цена, газоблоки Киев, газоблок
+380 (67) 760-76-88
+380675486412
+380677607688
+380660875308

Модуль упругости вибрированного бетона

Модуль упругости вибрированного бетона

Модуль упругости вибрированного бетона

Модуль упругости устанавливали из кривой нагрузка ― деформация при нагрузке в 0,25 от разрушающей. Кривые напряжение ― деформация для вибрированного бетона состава 1 :8 на щебне при В/Ц = 0,6 и удобоукладываемости 14 сек. Испытания цилиндров 15x30 см показали, что модуль упругости вибрированного бетона с водоцементным отношением 0,55-0,7 больше модуля упругости того же бетона ручной укладки.

Модуль упругости вибрированного бетона с большим количеством крупного заполнителя больше, чем у бетона ручной укладки, кроме сильно подвижных бетонных смесей. Это различие в модулях упругости особенно резко проявляется в тощих составах. С увеличением водоцементного отношения модуль упругости вибрированного бетона уменьшается. Наибольший модуль упругости зафиксирован для вибри-рованного бетона в возрасте 60 дней; с дальнейшим увеличением возраста до 150 дней модуль упругости вибрированного бетона так же, как и бетона ручной укладки, уменьшается. Модуль упругости бетона увеличивается с возрастом до некоторого предельного значения и затем уменьшается. Средние значения модуля упругости вибрированного бетона в возрасте 6 дней.

Модуль упругости вибрированного бетона.

Предлагаем купить газоблок в Закарпатье с идеальной формой
Сравнивая эти значения с нормативными значениями, видим, что при прочности 170 кг/см2 модули упругости совпадают; при более низких марках бетона модуль упругости вибрированного бетона несколько больше нормативных значений.

Модуль упругости бетона зависит не только от марки бетона, но в большей степени от заполнителей, расхода цемента, плотности бетона и возраста. В раннем возрасте модуль упругости бетона сильно изменяется с напряжением в силу наличия больших пластических деформаций.

Модуль упругости обычно определяли при 0,25. При определении модуля упругости при больших напряжениях порядка 0,5 получаются меньшие значения модуля упругости. Железобетонные конструкции рассчитывают с коэффициентом запаса 1,8-2, поэтому модуль упругости, определенный при 0,5, более отвечает условиям работы сооружения при эксплуатационной нагрузке.

Подсчитанные по ним значения прогибов лучше отвечают опытным данным, чем при 0,25; в последнем случае теоретические прогибы оказываются всегда меньше опытных. Приведены кривые модуля упругости по нормам 2003 г. и полученные из опыта для вибрированного бетона при 0,5. По данным Ивенса, модуль упругости бетона при изгибе уменьшается с увеличением пролета или высоты балки. Модуль упругости бетона при растяжении принимается 0,85 от модуля при сжатии.

Модуль упругости вибрированного бетона.

По данным Шумана и Такера, модуль упругости при растяжении не соответствует пределу прочности при растяжении. Модуль упругости при растяжении по этим данным несколько меньше модуля упругости при сжатии. А именно: модуль упругости при растяжении колеблется в пределах 0,231-0,28 X 10, а при сжатии от 0,238 до 0,287x106.

По опытным данным, модуль упругости бетона при растяжении не отличается от модуля упругости при сжатии, установленного при напряжении в 0,5.

Пластические деформации вибрированного бетона

Пластичностью, по определению А. А. Ильюшина, называют способность твердых тел деформироваться под действием приложенных к нему внешних сил и получать постоянные или временные остаточные (пластические) деформации при устранении внешних сил. Реальные твердые тела при сколь угодно малых деформациях обладают этим свойством в большей или меньшей мере. При неизменной длительной нагрузке деформации увеличиваются.

Неупругие деформации, которые продолжают возрастать со временем, в течение которого бетон подвергается длительной нагрузке, называют ползучестью. Ползучесть является желательным свойством железобетонных элементов сооружений, так как она способствует перераспределению напряжений в статически неопределимых системах, уменьшая их в опасных местах, и этим уменьшает возможность появления трещин.

Модуль упругости вибрированного бетона.

В термин ползучесть иногда вкладывают два понятия: процесс самопроизвольного роста деформации с течением времени при постоянном напряжении, называемый последействием, и процесс уменьшения напряжений при постоянной деформации или релаксация напряжений.

В общих чертах механизм ползучести бетона включает три вида неупругих деформаций: а) сдвиг по плоскостям кристаллических сростков, пронизывающих гель; б) частичное обезвоживание геля вследствие приложенных давлений; в) вязкое течение гидратированных частиц друг относительно друга.

Ползучесть бетона главным образом относят за счет второго фактора, т.е. обезвоживания геля при воздействии внешней нагрузки. При этом адсорбированная при гидратации гелем вода уходит в межчастичные капилляры.

Факторы, определяющие величину ползучести бетона

Многочисленные исследования ползучести бетона позволяют оценить влияние различных факторов.

Среди них наиболее важными считаются: состав бетона и гранулометрический состав заполнителя. Ползучесть бетона увеличивается с увеличением крупности заполнителя. Имеется мнение о том, что ползучесть бетона, изготовленного из пластичных бетонных смесей, не зависит от содержания цемента, т.е. от состава бетона, а зависит главным образом от водоцементного отношения.

Важными факторами, определяющими величину ползучести, являются: напряжение и время. Опыты показывают, что в пределах допускаемых напряжений материала деформации ползучести пропорциональны напряжению.

Модуль упругости вибрированного бетона.

Зависимость между ползучестью и напряжением для постоянной длительной нагрузки может быть выражена в форме:

Деформация ползучести изменяется во времени даже в том случае, если напряжение остается постоянным. Линейный закон изменения деформации ползучести применим до напряжений в бетоне 50 кг/см2; при напряжениях выше 50 кг/см2 наблюдаются отклонения от линейной зависимости. Деформация ползучести зависит от возраста бетона; чем старше бетон, тем меньше пластическая деформация. Это свойство является следствием асимптотической зависимости деформации от времени.

Кривая зависимости ползучести от времени показывает, что деформация ползучести приближается к предельной величине ― асимптоте, которую называют критической деформацией ползучести. За последние 20 лет предложено много эмпирических формул зависимости ползучести от времени. Наиболее проста формула гиперболического вида, дающая при большом времени / конечное значение ползучести.

Константа Т в этом случае представляет коэффициент ползучести, численно равный критической деформации ползучести на единицу напряжения. При I = п получим:

Отсюда следует, что 50% критической деформации ползучести получается при времени Е = п. Константу п называют постоянной времени ползучести.

Константы можно определить из кривой ползучести. построенной для бетона в возрасте одного дня, состава 1 : 7 при ВШ = 0,65, удобоукладываемостью 16 сек. Балки испытывали на ползучесть при изгибе при прочности бетона в 51 кг/см2. Преобразуем формулу: где через V, обозначено отношение. Если напряжение в крайнем волокне изгибаемой балки а = 25 кг/см2, то, вычистив значения 1 > 1 для разных 1, 2, 3, получим прямую, из которой определяем коэффициент ползучести т и постоянную времени ползучести п. Есчи значения г, образуют прямую, то это указывает, что зависимость деформации от времени и напря-жения имеет гиперболическую форму. Обработка экспериментальных данных других авторов указывает, что зависимость (17) с достаточной степенью точности отражает явление ползучести бетона.

Величины постоянных ползучести зависят от различных факторов. Коэффициент ползучести т зависит от следующих факторов: влажности бетона в период нагрузки, возраста к моменту загрузки, размера образца и способа загружения, состава бетона, гранулометрического состава заполнителей, вида заполнителя, вида цемента и температуры в период пребывания под нагрузкой.

Модуль упругости вибрированного бетона.

Изменение константы времени ползучести изучено мало, и пока не могут быть установлены общие закономерности, как это имеет место в отношении коэффициента .

Пластические деформации имеют большое значение в случаях раннего загружения забетонированной конструкции. Для получения данных о пластических деформациях бетона разного возраста и разной прочности автором в ЦНИПС были проведены опыты с балками, между которыми были зажаты предварительно прокалиброванные пружины. В одной серии балок сохранили постоянным напряжение путем периодической подтяжки пружины, в другой же серии не изменяли первоначально созданного напряжения и вели наблюдения за деформациями по установленным по концам балок и в середине мессурам. Деформации бетонов разной прочности.

Посте выдержки балок под нагрузкой в течение 24 час. наибольшую пластическую деформацию показали балки с прочностью бетона 116 кг/см2; после двухсуточной выдержки наибольшие пластические деформации обнаружили балки с прочностью в 51 кг/см2; после трех суток выдержки положение не измени-лось. Различие в величине пластической деформации бетона в раннем и более позднем времени составляет 40%. Бетон в раннем возрасте с прочностью в 50 кг/см2 обладает ползучестью примерно в 1,5 раза больше, чем бетон прочностью 150*.

Усадочные деформации

Усадочные деформации резко изменяют наблюдаемую величину пластических деформаций. Усадочные деформации при определении пластических деформаций при растяжении зачастую приводят к суммарной деформации сжатия, несмотря на большие напряжения в образце порядка 0,7-0,8 Rp.

При малых усадочных деформациях пластические деформации при растяжении могут развиться до больших значений, превышающих нормируемую величину, и образец при этом не разрушается. Пластические деформации, развивающиеся длительное время, могут вызвать разрушение образца при нагрузке, меньшей разрушающей. Могут иметь место случаи, когда образец разрывается при наличии суммарных (от усадки и ползучести при растяжении) деформаций сжатия. Это указывает на несостоятельность теории прочности наибольших деформаций в применении к растягиваемому бетону.

Ползучесть бетона на портландцементе больше, чем бетона на глиноземистом цементе. Усадочные деформации раствора на глиноземистом цементе не меньше, чем у портландцемента.Модуль упругости вибрированного бетона.

Образцы на портландцементе с добавкой 20% асбестового волокна 5-го сорта показали большие пластические деформации в крайних волокнах до 2-75- Ю-4. Эти образцы имели коробление. Большие усадочные деформации асбестоцемента снижают пластические деформации и переводят их из области растяжения в область сжатия.

 

Вакуумирование асбестоцемента влечет уменьшение пластических деформаций и уменьшает коробление образцов. Усадочные деформации у вакуумированных образцов и у образцов, не подвергавшихся вакуумированию, имели тот же порядок. Добавка минеральной ваты вызывает усадку как у вибрированных, так и вакуумированных образцов, которая в несколько раз превышает пластические деформации, проявляющиеся при нагрузке.

Оборудование для вибрирования бетона

Колебания вибратора могут быть вызваны путем превращения различного вида энергии: электрической, сжатого воздуха, пара, воды и жидкого топлива в энергию механическую, преобразуемую затем в энергию колебаний. Обычно применяемые вибраторы относятся к типу инерционных механизмов. Механизмы ударного или смешанного (инерционно-ударного) типа применяются редко.

По роду привода и движущей энергии различают вибраторы электромоторные, электромагнитные, пневматические поршневые и пневматические ротационные. Гидравлические вибраторы встречаются редко, а электромеханические вибраторы ударного действия почти не применяются. Несмотря на различие способов возбуждения колебаний: вращательного и возвратно-поступательного, вибраторы относятся к типу инерционных механизмов.

Классификацию вибраторов удобно провести по роду движущей энергии или по способу передачи колебаний. Вибраторы приводят в колебание электрической энергией, сжатым воздухом, паром, водой и двигателями внутреннего сгорания.

Схема пневматического поршневого вибратора

Показано устройство внутреннего электромоторного вибратора. Этот вибратор состоит из двигателя трехфазного тока, заключенного в непроницаемый для воды металлический кожух. На оси ротора, в нижней его части, укреплен неуравновешенный груз, так называемый эксцентрик (дебаланс). Выше неуравновешенного груза видны обмотка статора и ротор. При помощи гибкого трубчатого амортизатора колебаний корпус вибратора соединяется со штангой, служащей для управления вибратором в процессе укладки бетона. Вращение ротора вибратора с насаженным на нем эксцентриком вызывает колебания корпуса вибратора. Число колебаний в секунду у электромоторного вибратора постоянное. Оно немного меньше числа периодов питающего тока вследствие скольжения ротора.

Модуль упругости вибрированного бетона.

Схема электромагнитного вибратора. В верхней части виден сердечник электромагнита переменного тока, к которому прикреплена рукоятка вибратора. Якорь электромагнита подвешен па спиральных пружинах. Когда по обмотке сердечника проходит ток одного направления, вокруг обмоток создается магнитное поле, и якорь притягивается к сердечнику, через который и замыкается магнитный ток. В момент, когда ток меняет свое направление, пружины отталкивают якорь от сердечника, а при прохождении по обмотке сердечника тока другого направления якорь вновь притягивается к сердечнику. Таким образом, за время полного периода тока якорь совершает два колебания, а следователь но, при стандартном токе в 50 пер/сек якорь совершает 100 кол/сек. Эти колебания передаются частицам бетонной смеси посредством рабочей площадки или штыка, прикрепленных к якорю электромагнита.

Более совершенные электромагнитные вибраторы устроены несколько сложнее, но принцип их остался неизменным.

Он состоит из цилиндра, внутри которого перемещается поршень. Сжатый воздух поступает через распределительную коробку в правую часть цилиндра и заставляет поршень перемещаться влево. При этом находящийся в левой части цилиндра воздух выходит наружу. После того как поршень перейдет в среднее положение, перекрывается правый канал распределительной коробки и открывается левый, так что сжатый воздух начинает поступать в левую часть цилиндра, и поршень возвращается обратно. С уменьшением давления сжатого воздуха у штуцера вибратора поршень начинает перемещаться медленнее, и число колебаний вибратора уменьшается. Если же поддержать одно и то же давление, то число колебаний не изменится, и опалубка, или площадка, к которой прикреплен вибратор, будут совершать колебания, размах и частота которых остаются постоянными.

Схема пневматического ротационного вибратора

Внутри шлифованного цилиндра (статора) эксцентрично к его оси вращается барабан (ротор) с продольными вырезами, в которых свободно движутся пластинки, сделанные из пертииакса. Сжатый воздух подводится по каналу, через окна вступает в цилиндр и давит на выступающие из ротора пластинки. Так как пластинка больше выступает из ротора, чем пластинка, то и давление воздуха на нее оказывается больше, что и заставляет ротор вращаться. Отработанный воздух выходит через окна.

По первому закону движения материальной системы количество движения материальной системы равно количеству движения центра тяжести ее. Если рассмотрим материальную систему цилиндр ― поршень и обозначим: М ― масса цилиндра, т ― масса поршня, уц-скорость движения цилиндра, и„ ― скорость движения поршня, у с ― скорость центра тяжести материальной системы, то первый закон движения центра тяжести для этой системы можно записать в таком виде:

При отсутствии внешних сил, например, если вибратор работает в воздухе, центр тяжести остается в покое, т.е. 0.

Тогда из первого уравнения имеем, т. е. скорости движения цилиндра и поршня обратно пропорциональны их массам. В момент, когда поршень движется в одну сторону, цилиндр движется в противоположную с такой скоростью, что центр тяжести системы ― поршень ― цилиндр остается в покое. В пневматическом вибраторе не происходят удары поршня о крышки цилиндра, как иногда думают, а колебания вызываются перемещениями цилиндра относительно поршня. Аналогично протекает явление возникновения колебаний у других типов вибраторов ― электромагнитных и электромоторных. Это справедливо для вибратора, работающего в воздухе. Если вибратор работает на бетоне или прикреплен к опалубке, то к рассмотренной материальной системе нужно приложить внешнюю силу ― реакцию бетона или опалубки или силу сопротивления среды.

Перемещения поршня относительно цилиндра у пневматического вибратора или якоря относительно сердечника электромагнита у электромагнитного, или эксцентрика относительно корпуса электромеханического вызывают колебания определенной частоты и амплитуды, которые передаются бетонной смеси.

Модуль упругости вибрированного бетона.

Кроме вращательного и возвратно-поступательного принципов возбуждения колебаний, в последнее время разработан (Л.П. Петрунькиным) планетарный вибрационный элемент с внутренней или внешней обкаткой бегунка по беговой дорожке. При каждом обегании дорожки совершается одно колебание корпуса вибратора. Число обегании, а следовательно, и частота колебаний корпуса, зависит от соотношения диаметров бегунка и беговой дорожки. При внутренней обкатке бегунок обегает наружную поверхность центрального пальца. Если отношение диаметров бегунка и дорожки одно и то же, то при наружной обкатке получается меньшее передаточное число, чем при внутренней. Если необходимо получить более высокие частоты, применяют внутреннюю обкатку, и при невысоком числе оборотов вала электродвигателя удается получить 15 000 ― 25 000 кол/мин. При разбалансировке бегунка планетарные вибраторы дают сложную форму колебаний различных частот.

Принципы работы вибраторов и их классификация

Электрические вибраторы в свою очередь разделяются на электромоторные и электромагнитные. Электромоторные вибраторы состоят из мотора, системы неуравновешенных грузов (эксцентриков или дебалансов), рабочей части вибратора (площадки, штыка и т. д.) и системы управления (рукоятки с выключателем и т. д.). Эксцентрики могут быть помещены непосредственно на оси ротора двигателя либо вынесены от двигателя и соединены с ним при помощи ременной или клиноременной передачи, гибкого вала и эластичной муфты.

Электромагнитные вибраторы представляют электромагнит переменного тока, к якорю или сердечнику которого жестко прикреплена рабочая часть вибратора. Вибраторы, питаемые сжатым воздухом, паром или водой, могут быть двоякого рода: поршневые и турбинные. Поршневые представляют собой полый цилиндр, внутри которого перемещается поршень. Сжатый воздух или пар распределяется при помощи распределительной коробки, помещенной на цилиндре вибратора, и системы желобков на самом поршне.

Пневматические вибраторы турбинного типа по конструкции сходны с электромоторными вибраторами. Вращение ротора достигается помещением его в переменное магнитное поле, а турбинки ― пропуском через нее сжатого воздуха, пара или воды под небольшим давлением (4-6 атм). Расположение эксцентрика рабочей части вибратора аналогично электромоторным вибраторам. Имеются вибраторы, работающие от двигателя внутреннего сгорания при помощи ременной или другой передачи.

Деление вибраторов по роду движущей энергии не исчерпывает всего разнообразия их типов, так как каждый из перечисленных выше типов вибраторов может применяться в качестве поверхностного, наружного, внутреннего или станкового вибраторов. Кроме того, имеются дорожные вибраторы, по своим габаритам и сложности конструкции часто являющиеся целыми агрегатами.

Поверхностные вибраторы передают колебания бетонной смеси посредством рабочей площадки различных размеров и формы, устанавливаемой в процессе вибрирования на поверхность бетона.

Наружные вибраторы прикрепляются к опалубке и через нее передают колебания бетонной смеси, находящейся внутри опалубки. Различают два способа крепления вибраторов: тисками и ценным захватом. Тиски могут быть в виде струбцинок или с червячным винтом; крепятся они к хомутам или стойкам опалубки. Вибраторы с цепным захватом служат для уплотнения бетонной смеси в элементах главным образом круглого сечения и небольшого диаметра.

Внутренние вибраторы (первибраторы) разделяют на всплывающие и управляемые. Всплывающие вибраторы состоят из металлического кожуха разнообразной формы (грушевидная и т. д.), внутри которого помещены один или несколько вибрирующих механизмов. Объемный вес механизма в целом примерно вдвое меньше объемного веса бетона. Вследствие этого вибратор, разжижая вокруг себя бетонную смесь, всплывает на поверхность до определенного уровня.

Модуль упругости вибрированного бетона.

По форме и размеру рабочей части внутренние управляемые вибратор ы разделяются на вибролопаты, вибробулавы, вибростержни, виброштыки и виброиглы. Для обработки бетонной смеси с крупным заполнителем (до 220 мм) изготовляются мощные вибролопаты или вибробулавы, обслуживаемые двумя рабочими. Кроме того, имеется внутренний вибратор с виброштыком или с наконечником в виде вилки. Этот виброштык служит для захвата арматуры и передачи через нее колебаний бетонной смеси.

Станковые вибраторы, или вибрационные площадки, служат для изготовления бетонных и железобетонных изделий и сборных деталей на заводах и строительных площадках. Они состоят из рабочей площадки, покоящейся на рессорах или пружинах, и вибрирующего механизма, жестко укрепленного под площадкой или на самостоятельном фундаменте. Вибрирующий механизм состоит из мотора с эксцентриками на валу ротора или из эксцентриков, приводимых в движение от двигателя, установленного вблизи виброплощадки. Применяют электромагнитные, пневматические или иные вибраторы в качестве вибрирующего механизма для станковых вибраторов. Вибрационные площадки ударного действия отличаются тем, что колебания стола вызываются ударами зубчатых шкивов или при помощи ограничителей, однако эти вибраторы не нашли-широкого распространения.

Дорожные вибраторы представляют машины, как-то: катки, финишеры и просто ДДИНИЫе рейки, на которых смонтированы вибрирующие механизмы.

Общие требования к вибраторам бетона. Периодумформеры

Общие требования, предъявляемые ко всем вибраторам, кроме станковых, сводятся к их легкости, удобству маневрирования с ними в производственных условиях, малому расходу энергии и экономической эффективности.

Повышенная частота колебаний электромоторных вибраторов достигается путем редуцирования ее от двигателя при помощи специальных редукторов, состоящих из системы шестеренок или ременной и иной передачи. Реже применяется способ питания асинхронных электродвигателей токами повышенной частоты от специальных преобразователей частоты тока ― периодумформеров.

Модуль упругости вибрированного бетона.

Преимущества питания вибраторов токами высокой частоты от преобразователей заключаются в следующем:

а) отсутствие передач (ременных, клиноременных, зубчатых), плохо работающих при высоких частотах;

б) простота обслуживания агрегата, питающего группу вибраторов;

в) постоянство режима колебаний (частоты и амплитуды). Достоинства периодумформеров позволяют рекомендовать этот способ повышения частоты к применению. Преимущество состоит еще в том, что на выходе периодумформера можно иметь две или более частоты.

Оборудование для питания вибраторов

Число оборотов вращающегося магнитного ноля в асинхронном электродвигателе зависит от частоты питающего тока. Наиболее простым способом регулирования вращения асинхронных двигателей является изменение частоты питающего тока, которое может быть плавным и ступенчатым.

Преобразователи частоты могут быть осуществлены в форме:

а) синхронного генератора, приводимого во вращение двигателем постоянного тока с регулируемой скоростью;

б) коллекторной машины переменного тока, вращаемой двигателем с регулируемой скоростью;

в) ионного преобразователя;

г) асинхронного трехфазного короткозамкнутого двигателя, соединенного эластичной муфтой с асинхронным двигателем, имеющим контактные кольца.

Наиболее простыми являются преобразователи, состоящие из асинхронного короткозамкнутого двигателя и асинхронного трехфазного двигателя с кольцами, которые применяются для питания вибраторов токами повышенной частоты. Частота тока, получаемого в роторе при вращении его против поля, равна где частота тока в сети; К ― число пар полюсов машины; а ― число оборотов в 1 мин. Недавно предложенновый принцип получения высокой частоты при помощи параметрического генератора. Параметрический генератор переменного тока отличается отсутствием обмоток возбуждения или постоянных магнитов и наличием в его цепи емкости.

Простота конструкции, существенная экономия активных материалов и специфические особенности внешних рабочих характеристик делают эти машины пригодными, когда требуется получить ток повышенной частоты ― 500 гц и выше.

Модуль упругости вибрированного бетона.

Генераторы высокой частоты применяют для коллоидных мельниц, вибрационных сит, эмульсаторов, шлифовальных шпинделей в деревообделочной промышленности, для индивидуального привода веретен, ультрацентрифуг и т.д.

Сверхскоростные умформеры

Выпускаются сверхскоростные умформеры различной мощности. В работе Л.Н. Шашанова описаны умформеры частоты с числом оборотов в 1 мин. ― 4 800-12 000 при мощности 4,5 кет. В работе М.Г. Лозинского описаны машинные генераторы токов повышенной частоты, выпускаемые заводами «Электрик» и «Электросила» со следующими характеристиками: частота на выходе умформера типа ВГ-60 2 500 гц, что дает для двухполюсных моторов число оборотов в минуту 150 000: мощность генератора 57 кВт; напряжение 380 В; ток 150 А; вес 1 800 кг. На частоту 2 500 гц выпускаются умформеры большей мощности ― 100 и 500 кВт.

Трансформаторы низкого напряжения. Вибраторы для бетона обычно используются в условиях, в которых высокое напряжение питающего тока может оказаться при неисправности механизма или при отсутствии заземления причиной травмы рабочих-вибраторщиков. Особенно это относится к внутренним и поверхностным и в меньшей степени к наружным вибраторам Станковые вибраторы, работающие в стационарных заводских условиях, хорошо заземляются, поэтому работа их допускается и при высоком напряжении.

Чтобы исключить возможность травмы рабочих-вибраторщиков и сделать работу безопасной, вибраторы питают током низкого напряжения 36-40 В. Для этой цели служат понижающие трансформаторы, представляющие пакет из пластин трансформаторного железа П-образной или чаще Ш-образной формы, несущей на себе две обмотки.

Первичная обмотка из проволоки тонкого сечения имеет большое число витков, а вторичная обмотка из проволоки крупного сечения имеет малое число витков. Трансформация напряжения определяется отношением числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки, обычно называемым коэффициентом трансформации. Если питать первичную обмотку переменным током, то во вторичной обмотке индуктируется ток, напряжение которого во столько раз меньше напряжения питающего тока, во сколько раз число витков вторичной обмотки меньше числа витков первичной обмотки трансформатора.

Модуль упругости вибрированного бетона.

Понижающий трансформатор может быть использован и и качестве повышающего трансформатора в пределах номинального напряжения.

Трансформация трехфазного тока основана на том же принципе, что и однофазного. Сердечник трансформатора трехфазного тока имеет три стержня из пластин трансформаторной стали, замыкаемых с обеих сторон ярмом из пластин трансформаторного железа (в виде буквы Ш с черточкой сверху). Обмотка каждой фазы наматывается на отдельный стержень.

Выходное напряжение трансформатора обычно 36 в, первичная обмотка рассчитана на подключение к сети напряжением 220/110 В. Вес трансформатора зависит от его мощности и от числа подключаемых одновременно вибраторов и изменяется в пределах от 17 до 55 кг при мощности от 0,4 до 2,2 ква.

Поверхностные вибраторы

Поверхностные вибраторы И-7 снабжаются понижающими трансформаторами типа ТС-1,5 со следующими характеристиками: выходное напряжение 38,4 о. входное напряжение 380/220 в, мощность 1,5 ква, вес 41 кг.

Выпрямители тока для электромагнитных вибраторов. Необходимость в понижении частоты колебаний электромагнитных вибраторов с 6 000 кол/мин при питании из сети до 3 000 кол/мин вызывается несколькими причинами (работы Л. П. Петрунькина 186). Высокая частота колебаний электромагнитного вибратора достигается при малом весе якоря.

Чтобы вызвать большую амплитуду колебаний, нужно настроить электромагнитный вибратор в резонанс. А это требует при высокой частоте колебаний и средней массе якоря, например весом в 14 кг, постановки пружин большой жесткости примерно 5 500 кг/см, т. е. в 5 раз больше, чем жесткость пружин вибро-площадки грузоподъемностью 100 кг. Необходимость установки пружин большой жесткости для электромагнитных вибраторов, а также понижение допускаемых напряжений в материале пружин при высокой частоте является причиной перевода электромагнитных вибраторов на пониженную частоту. При высокой частоте и мощных пружинах значительная часть энергии вибратора рассеивается в виде тепловой энергии вследствие.

Расход энергии при колебаниях изменяется пропорционально кубу частоты колебаний. Уменьшение частоты электромагнитных вибраторов достигается путем: а) включения в цепь меднозакисного купроксного или селенового выпрямителя, пропускающего ток в одном направлении; б) включения в цепь лампового выпрямителя; в) подмагничивапия системы постоянным током и г) питания вибратора током пониженной частоты от специального преобразователя частоты ― периодумформера.

Электромагнитные вибраторы, предназначенные для укладки бетона, питают обычно через купроксный или селеновый выпрямитель. Они просты по конструкции и надежны в работе. Купроксный столбик потребляет на себя до 15% мощности. Купроксные выпрямители представляют сухие контактные пары, проводимость которых различна в двух направлениях. Купроксный элемент состоит из двух дисков: медного, покрытого особым способом закисью меди, и свинцового. Процесс выпрямления тока происходит в контактном слое между медью и слоем закиси меди. Каждая пара (элемент) способна выпрямить ток до 6 в. Проводимость купроксного элемента в одном направлении обычно бывает в несколько сотен раз больше, чем в обратном направлении.

Модуль упругости вибрированного бетона.

Кроме купроксных выпрямителей, применяются сухие селеновые выпрямители, позволяющие снимать с одного элемента напряжение до 12-15.

Ламповые выпрямители редко применяют для питания вибраторов из-за их хрупкости. Выпрямляющим элементом служит двуханодная электронная лампа, включаемая по двух-полупериодной схеме.

Для стационарных вибрационных площадок, виброгрохотов, выбротранспортеров, вибропитателей удобно пользоваться под-магничиванием постоянным током. Для группы в 10-12 электромагнитных вибраторов мощностью по 700 вт, по данным Л. П. Петрунькина. требуется подмагничивающий генератор постоянного тока в 500 вт, в то время как преобразователь частоты рассчитывается на полную установленную мощность вибраторов, которые к тому же работают с низким косинусом фи. При нодмагничивании постоянным током электромагнитный вибратор снабжается двумя обмотками, из которых одна питается переменным, а другая постоянным током.

Электропроводку в рабочей зоне выполняют с соблюдением всех правил устройства электросетей с применением в рабочей зоне четырехжильного изолированного кабеля в резиновой опрессовке. Четвертая жила служит для заземления вибратора, работающего при высоком напряжении 127/220 или 230/380 в. Вибраторы низкого напряжения 40 в не нуждаются в заземлении.

Питание электровибраторов осуществляется от силовой или осветительной сети. От ближайшего источника тока делается электропроводка для всех вибраторов и устанавливается переносный групповой распределительный щит, от которого питаются отдельные вибраторы. Проводка тока от электросети к распределительному щиту осуществляется проводом ПРГН. От распределительного щита к рабочему месту проводка осуществляется кабелем в резиновой опрессовке, желательно бронированным. При этом необходимо исключить возможность повреждения электропроводки при движении транспортных приспособлений (вагонеток, тачек).

Модуль упругости вибрированного бетона.

На групповом переносном щитке укрепляют трехполюсные рубильники по числу работающих от щитка вибраторов, четырех-полюсные штепсельные розетки с четвертым полюсом, предназначенным для заземления. У каждого рубильника или штепселя ставят предохранители. Если выключатели расположены на самих вибраторах, то можно рубильники на щитках не ставить.

Сечение проводов общей сети и проводов для присоединения распределительных щитков определяется по средней потребляемой всеми вибраторами мощности с учетом коэффициента одновременной работы вибраторов.

Сечение проводов определяется расчетом, с тем чтобы падение напряжения не превышало 10% от номинала.

Конструкции внутренних вибраторов и их производственные характеристики

Внутренние вибраторы по праву считаются наиболее эффективными и их разработано более 25.

Высокочастотный вибратор с гибким валом И-21 состоит из следующих элементов: электродвигателя с редуктором, 2 ― гибкого вала, 3 ― двух сменных наконечников диаметром 50 и 75 мм, 4 -подставки.

Электродвигатель ― асинхронный, трехфазного тока, с короткозамкнутым ротором закрытого типа, с наружным обдувом для напряжения 220/127 в, мощностью 1 кет, с ротором 2 850 об/мин. Вес электродвигателя с подставкой и кабелем 16 7 кг. Включение и выключение электродвигателя производится при помощи трехполюсного выключателя, помещенного в алюминиевый короб. Ток подводится четырехжильным кабелем. В передней части двигателя расположен двухшестереночнын редуктор, повышающий число оборотов шпинделя до 7 000 в 1 мин.

Модуль упругости вибрированного бетона.

Шестеренка, сидящая на валу ротора электродвигателя, имеет внутри специальное устройство, автоматически обеспечивающее правое вращение гибкого вала. В случае неправильного подключения фаз редуктор автоматически отключается, шпиндель не вращается и двигатель работает без нагрузки.

Это приспособление служит для предохранения гибкого вала, так как гибкий вал может работать в одну сторону. Гибкий вал заключен в специальную броню, поверх которой надет резиновый рукав. По концам гибкого вала имеются наконечники со шпоночными канавками. Один наконечник вставляется в отверстие шпинделя электродвигателя, другой в отверстие вала вибростержня. По концам брони имеются муфты с левой резьбой, служащие для прикрепления их к электродвигателю и вибрирующему наконечнику.

Вибрирующий наконечник представляет стальной сварной корпус, внутри которого вращается эксцентричный вал, создающий колебания наконечника. Кинетический момент эксцентриков большого наконечника 0.82 кгем и малого 0,35 кгем; вес большого наконечника 10,8, малого 4,4 кг. Для удобства расположения вибратора и предохранения его от погружения в бетонную смесь он снабжен тарельчатой подставкой со стойками, на которых укрепляется откидными скобами электродвигатель. Общий вес вибратора с большим наконечником 36,7 с малым . 30,3 кг.

Результаты определений амплитуд колебаний обоих вибрирующих наконечников в воздухе. У обоих наконечников зафиксирована трапецоидальная эпюра амплитуд колебаний; нулевая точка у малого наконечника оказалась расположенной в верхней части в месте примыкания к гибкому валу.

В нижней части эпюры амплитуды колебаний достигли большой величины. Аналогичную, но менее ярко выраженную картину наблюдаем и у большого наконечника. Трапецоидальная эпюра несколько сглаживается при погружении в среду большей плотности. Треугольная или трапецоидальная форма эпюры амплитуд колебаний вибратора приводят к снижению возможной потенциальной производительности. Кривая, ограничивающая зону уплотненного вблизи вибратора бетона, представляет эллипс, а сама зона уплотнения эллипсоид вращения. Для достижения равномерной степени уплотнения бетона во всем массиве вибратор приходится переставлять на расстояние не более 0,8 г (максимального радиуса действия), определяемого большой полуосью эллипса. При наличии равномерной амплитуды колебания по всему наконечнику зона уплотнения представляет (с известным приближением) цилиндр, и производительность вибратора возрастает почти в 2 раза. Потребляемая мощность при этом сохраняет свою величину и, следовательно, производительность вибратора, отнесенная к единице мощности, соответственно возрастает.

Результаты испытаний большого наконечника вибратора при укладке бетонной смеси состава 0,62, подвижностью 3 см. на котором нанесены кривые изменении радиуса действия со временем вибрации, указана заштрихованная область, в пределах которой изменяется радиус действия. Верхняя граница соответствует максимальным значениям радиуса действия при подвижности бетонной смеси в пределах 2,5 см, рекомендуемой при вибрировании средне0армированных конструкций.

Модуль упругости вибрированного бетона.

Нижняя граница соответствует данным, полученным при внешнем осмотре поверхность бетона, уплотненного большим наконечником, обладающим трапецоидальной формой эпюры колебаний.

Кривые изменения производительности для обоих наконечников вибратора И-21. Характер кривой позволяет установить оптимальное время вибрации, соответствующее наибольшей производительности вибратора. Максимальная производительность большого наконечника 3,2 м3/час при оптимальном времени вибрации 30 сек. Оптимальное время вибрации для малого наконечника 60 сек., а наибольшая производительность в 2 раза меньше, чем у большого наконечника, и составляет 1.5 м3/час.

Потребляемая вибратором мощность увеличивается с погружением вибратора в среду большей плотности. Мощность, потребляемая вибратором при большом наконечнике (825-1 050 вг) несколько больше мощности, потребляемой при малом наконечнике (720-960 вг), и находится в пределах номинала.

Внутренний вибратор И-21 с гибким валом является удобным механизмом для уплотнения бетонной смеси в конструкциях . средней массивности: фундаментах, прогонах, балках. Недостаток вибратора И-21-это интенсивный нагрев кожуха гибкого B&ia (до 70°), обусловленный трением самого вала о защитную оболочку в местах перегиба рукава, не превышающего угла 135°, рекомендуемого заводом-изготовителем. Интенсивный нагрев наблюдается в средней части гибкого вала после непродолжительной рабош вибратора. Это следует учитывать при производстве работ и не перегибать гибкий вал. Для повышения срока службы гибкого вала следует применять стойкую смазку (консталин с примесью 5-10% коллоидального графита) с удалением отработанной смазки.

После продолжительной работы (6-8 час.) иногда наблюдается соскакивание штуцера гибкого вала со шпонки, что объясняется удлинением защитного кожуха. Частое снятие гибкого вала со шпонки приводит к срабатыванию шпонки вала редуктора, сделанного 13 недостаточно закаленной стали. Нужно следить за исправностью уплотнителя вибростержня и редуктора и при попадании вниз отработанной смазки из кожуха гибкого вала менять уплотнение и смазку редуктора и вибростержня.

Более серьезные неполадки в работе вибратора ― это выход I из строя шестерни редуктора, обмотки статора или выключателя вследствие перегорания контактных пластин или выхода из строя головки выключателя.

Данные по эксплуатации вибратора И-21 приведены в работе С.Н. Клепннкова (611. Выход из строя вибратора И-21 (36-47%) происходил вследствие попадания бетона в вентиляторы или небрежного отношения с вибратором, а также при снятии электродвигателя с тарелки, что должно быть запрещено, кроме случаев бетонирования высоких колонн. Продолжительная работа вибратора И-21 при перегорании одной фазы (32-29%) приводит к перегоранию обмотки статора и порче вибратора. Иногда вибраторы И-21 выходят из строя (6-14%) вследствие задевания ротором обмотки статора из-за небрежной сборки двигателя. Среднее время работы вибратора до текущего ремонта составляло 5-6 смен (40--48 час).

Высокочастотный вибратор для бетонной смеси

Высокочастотный вибратор И-50*. Конструкция высокомчастотного внутреннего вибратора основана на питании мотора I токами высокой частоты от преобразователя частоты ― период-умформера И-75. Эти вибраторы обладают эксплуатационными преимуществами по сравнению с вибраторами с гибким валом и зубчатым редуктором.

Модуль упругости вибрированного бетона.

Вибратор представляет двигатель мощностью 500 Вт, заключенный в корпус диаметром 114 мм и длиной 410 мм. Эксцентрик размещен со стороны ротора на консоли вала. Это дало возможность ввести вибратор в режим, близкий к режиму равномерной амплитуды и облегчило разборку и сборку. Вибратор И-50 питается током высокой частоты от I периодумформера И-75 с рабочей частотой па выходе 200 гц, напряжением 36 В. При наличии четырех-полюсной обмотки статора вибратор дает 5 200 кол/мин. При испытании в воздухе вибратор показал трапецоидальную эпюру амплитуд с небольшим углом отклонения от вертикали 0=1,4. С погружением вибратора в бетонную смесь подвижностью 0,5-4 см устанавливается почти равномерная амплитуда колебания по высоте рабочей части величиной 0,3-0,4 мм. Лучшие конструкции вибраторов фирм «Электрик Тампср и Мэлл» имеют нулевую точку, совпадающую с амортизатором колебаний, который расположен вверху рабочей части.

Вес рабочей части 17 кг, полный вес 20 кг; расстояние от головки до амортизатора 600 мм, полная длина со штангой 1 200 мм, длина рабочей части 385 мм, кинетический момент эксцентриков 1,15 кгсм, номинальная мощность 500 вт.

По данным, производительность вибратора в бетонной смеси с осадкой конуса 5-7 см 10-12 м3/час.

Высокочастотный внутренний вибратор И-86 тяжелого типа (рис 69) состоит из стального корпуса 1 диаметром 135 мм. высотой 490 мм, внутри которого помещен электродвигатель трехфазного тока, амортизатора колебаний , штанги , состоящей из двух частей и соединенных между собой амортизатором , передвижной рукоятки 4, выключателя 5 и жесткой рукоятки. Электродвигатель мощностью 1,5 кет, на напряжение 36 в при питании током 200 гц дает 5 750 об/мин. На валу ротора с одной стороны на консоли закреплен при помощи шпонки эксцентрик с кинетическим моментом 2,2 кгем. Статор электродвигателя расположен в верхней части корпуса. Общий вес вибратора 32 кг.

Центр тяжести вибратора расположен на 410 мм от верхнего обреза нижней части трубки ― амортизатора колебании, который хорошо амортизирует колебания,что видно из эпюры колебаний. В пределах рабочей части вибратора имеется трапецоидальная эпюра колебаний с вершиной в амортизаторе колебаний. Амплитуда колебаний у нижнего конца вибратора достигает 1 мм, а вверху рабочей части 0,25 мм. Средняя амплитуда колебаний в воздухе 0,58-0,63 мм. При погружении вибратора в воду средняя амплитуда колебаний уменьшается до 0,42 мм; происходит некоторое сглаживание эпюры амплитуд. Такой режим характерен при работе вибратора в пластичной бетонной смеси. Сглаживание эпюры колебаний происходит при погружении вибратора в среду с большим сопротивлением, нежели вода, например в песок.

При полном погружении вибратора в песок амплитуда колебаний нижнего конца была 0,62 мм (0,65 мм в воде), а верха рабочей части остается почти неизменной (0,25 мм).

Колебания вибратора в воде происходят со сдвигом по фазе между колебаниями верхнего и нижнего конца, о чем можно судить по образованию шейки в верхней части эпюры. Колебания были записаны в воде на расстоянии 14 си от вибратора. Запись произведена при помощи электродинамических датчиков. В нижней части эпюры, т. е. на большой глубине в воде, колебания затухают с расстоянием быстрее.

Вибратор И-116 конструктивно не отличается от вибратора И-21, за исключением вибрирующей част», которая основана на планетарном принципе с внутренней обкаткой. Преимуществом этого вибратора является высокая частота колебаний; для малого наконечника 14 000 и для большого наконечника 10 000 кол/мин.

Другой вибратор планетарного типа с внутренней обкаткой И-ЮЗ предназначен для укладки бетонной смеси в массивы.

Машина для глубинного вибрирования бетона представляет собой сложный агрегат с внутренними вибраторами И-50. Общий вид механизма, а продольный разрез. Машина предназначена для уплотнения бетонной смеси в толстом слое при ширине покрытия 7 м. Выравнивание поверхности осуществляется дорожной машиной Д-181А. На передней раме машины наклонно расположены 11 внутренних вибраторов И-50, питаемых нериодумформером И-75. Общая мощность генератора 24/30 кВт, напряжение 220 в. Рабочая скорость движения машины 1,39 м/мин, транспортная скорость 9,3 ммин. Общий вес машины 7 000 кг. Обслуживается машина одним рабочим. Средняя производительность за 8 час. по уложенному бетону при толщине слоя 0,4 м и при ширине 7 м составляет 1 120 м2.

Модуль упругости вибрированного бетона.

Расчет внутренних вибраторов

Данные о колебаниях систем с двумя степенями свободы, к каковым можно отнести внутренние вибраторы, учитывая их симметричность относительно вертикальной оси, имеются в работах. В этих работах приведены данные о колебаниях сплошных сред и о распределении колебаний от источника. Этих данных достаточно для расчета амплитуды вынужденных колебаний внутреннего вибратора. Порядок расчета амплитуды внутреннего вибратора следующий.

а) Выбирается для заданных условий (частоты колебаний и подвижности бетонной смеси) минимальная амплитуда колебания А2, обеспечивающая переход бетонной смеси при вибрировании в состояние жидкости.

б) Выбирается коэффициент затухания колебаний заданной частоты в бетонной смеси с заданными характеристиками.

в) По формуле вычисляется необходимая амплитуда колебаний самого вибратора для равномерного уплотнения бетона на расстоянии заданного радиуса действия.

При наличии построенных кривых изменения коэффициентов К расчет амплитуды колебаний внутреннего вибратора упрощается. Зная потребную амплитуду вынужденных колебаний внутреннего вибратора Ль необходимо вычислить кинетический момент эксцентриков, который обеспечит нужную амплитуду.

Расчет кинетического момента эксцентриков по заданной амплитуде или, наоборот, амплитуды вынужденных колебаний системы по кинетическому моменту и другим параметрам может быть произведен для различных сред. Влияние сопротивления среды на колебания приведено в работе, а также в работах. Наиболее простой расчет для системы с двумя степенями свободы получается в предположении, что сопротивление среды пропорционально ускорению колебании без сдвига силы сопротивления по фазе относительно перемещения. В этом случае сопротивление среды отождествляется с дополнительной присоединенной массой. Более точный расчет получается при сдвиге силы сопротивления по фазе относительно перемещения на угол 90°, но в этом случае для системы с двумя степенями свободы приходится решать систему квадратичных уравнений.

При пропорциональности сил сопротивления ускорению движения без сдвига по фазе удельные коэффициенты сопротивлений колебаниям вибратора в воздухе.

Полный коэффициент сопротивления поступательным перемещениям вычисляют в предположении равномерного распределения сил сопротивления по корпусу вибратора по формуле

В вибраторе с одинаковой амплитудой по высоте рабочей части необходимо возмущающую силу приложить в центре тяжести с учетом сил сопротивления.

Амплитуда вынужденных колебаний и угол отклонения вибратора вычисляются по формуле, приведенной в работе.

В работе Л.П. Петрунькина не подтвердилась гипотеза вязкого сопротивления. При экспериментальной проверке Л. П. Петрунькин пришел к выводу о том, что коэффициенты сопротивления пропорциональны частоте колебаний. Исходя из гипотезы вязкого сопротивления, коэффициент сопротивления должен быть постоянным и не зависеть от частоты колебаний. Результаты опытов указывают на неприменимость гипотезы вязкого сопротивления к расчету внутренних вибраторов. Размерность коэффициента сопротивления (кгсек/см), размерность коэффициента сопротивления, деленного на частоту (названного Л. П. Пструнькиным удельным сопротивлением)

Чтобы получить постоянный коэффициент сопротивления, не зависящий от частоты, Л. П. Петрунькину пришлось разделить / на угловую частоту и принять где /уд ― является величиной постоянной для определенного отрезка времени вибрирования и представляет собой коэффициент сопротивления Г" по гипотезе о пропорциональности сил сопротивления ускорению движения при сдвиге ее по фазе на угол 90°. Размерность коэффициента сопротивления ― это размерность массы, и этот коэффициент может рассматриваться как дополнительная приведенная масса, участвующая в колебаниях совместно с вибратором.

Л.П. Петрунькин правильно отмечает, что сопротивление колебаниям со временем уменьшается, но для расчета вибратора следует брать наибольшие значения сопротивлений, имеющие место в начальный момент вибрирования.

Коэффициенты сопротивлений для частоты 3 000 кол/мин почти совпадают (отклонение 1-6%). Коэффициенты сопротивлений для более высоких частот, по данным Л. П. Петрунькина, не отличаются от коэффициентов для частоты 3 000 кол/мин, в то время как эти коэффициенты выше для 4 500 кол/мин на 20%, а для 6 000 кол/мин на 50%.

На каждой позиции внутренний вибратор уплотняет бетонную смесь в объеме правильного прямоугольного параллелепипеда, высота которого равна толщине слоя, а сторона основания равна стороне квадрата, вписанного в круг радиуса г, где г ― радиус действия вибратора. Возможны и другие схемы перестановки вибратора.

Производительность внутреннего вибратора в м3/час вычисляется по формуле

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)

  • Одноповерхові будинки з гаражем
    Одноповерхові будинки з гаражем
    Багато забудовників на стадії вибору проекту задаються питанням «чи потрібен гараж в одноповерховому будинку?». Це один із суттєвих питань, з яким треба визначитися ще на стадії вибору проекту одноповерхового будинку. Це необхідно для того, щоб...
    Одноповерхові будинки з гаражем
  • Сучасний заміський будинок
    Сучасний заміський будинок
    Не останнє місце при будівництві заміського будинку займає обробка як внутрішня, так і зовнішня. Зовнішнє оздоблення виконує не тільки захисну функцію, але і не менш важливу естетичну. Потрібно будувати так, щоб високоякісна зовнішня обробка і...
    Сучасний заміський будинок