Поверхневі вібратори і їх виробничі характеристики

Поверхневі вібратори і їх виробничі характеристики

Поверхневий вібратор І-7 (конструкції ЦНИПС) складається з двигуна з двома ексцентриками на валу ротора /, дерев'яної майданчики 2 розміром 0,5 X м2, передає коливання бетонної суміші, ресори з пружинами 3, які служать для амортизації коливань, рукоятки 4 з вимикачем 5. Бічні кришки корпусу мотора з'єднані сталевий шпилькою 6, яка проходить в пустотелом валу ротора. По кінцях шпилька затягнута гайками із зірчастими шайбами, краї яких відігнуті поперемінно то на корпус, то на гайку.

Цей спосіб з'єднання частин корпусу мотора дозволяє легко розібрати вібратор для огляду та змащування. Корпус мотора спочиває на підставці, прикріпленої до дерев'яної майданчику болтами. На корпусі двигуна є клеммовие коробка 7. дає можливість перемикати мотор з 127 па 220 в Номінальна потужність мотора 0,5 кет. Кінетичний момент обох ексцентриків 5 кгем. Вага вібратора 55 кг. Конструкція поверхневого вібратора ЇМ-7 з металевою робочою частиною.

На основі електродвигуна від поверхневого вібратора ЇМ-7 випускається віброрейка шириною 90 і довжиною 4 000 мм під маркою Та-52. Кінетичний момент ексцентриків 2,73 кгем. Вага віброрейки 125 кг. Один вібруючий елемент укріплений в середній частині віброрейки. Па брусі є отвори для за-кріплення опорних башмаків, що встановлюються по ширині бетонованого елемента. Для переміщення внброрейки є рукоятки з канатами; віброрейка переноситься знімними ручками, але для перенесення механізму необхідно користуватися підйомними пристроями.

В якості поверхневого вібратора випускається також електромагнітний вібратор І-85. Він складається з основи, на якій змонтований набраний із пластин магнітного заліза сердечник 3. На сердечнику закріплена котушка 2, що створює при пропущенні через неї змінного струму пульсуюче магнітне поле. Якір, також набраний із пластин магнітного заліза, повешея за допомогою спіральних пружин 5 і пластинчастих пружин 6. утримуваних скобами 4, до болтів 7. скріпленим з підставою.

Установка 2 мм зазору між якорем і сердечником досягається регулюванням спіральних пружин. Вібратор підставою жорстко прикріплюється до робочого-диску вібруючого механізму 8. Електромагніту живиться від мережі через селеновий випрямляч, чим забезпечується зниження частоти коливання до 3 000 к/хв. Вага вібратора 41,5 кг Споживана потужність 900 вт, напруга струму 220 в.

Дані оптимальні значення глибини опрацювання, тривалості вібрації і відповідає їм продуктивності поверхневого вібратора І-7.

Продуктивність поверхневого вібратора залежить від глибини його опрацювання, обумовленою величиною кінетичного моменту та масою вібратора, а також від часу вібрування.

Амплітуда коливань у вібратора І-7 розподілена по всій довжині робочої частини рівномірно. Показані епюри амплітуд вібратора ЇМ-7 при роботі в повітрі і на сухому піску шаром в 0,5 м. Амплітуда коливань вібратора, який працював на пружній основі, виявилася більшою, ніж при роботі вібратора, підвішеного на гнучких зв'язках в повітрі. Випускається більш потужний вібратор І-117 з електродвигуном потужністю в 1 кет і кінетичним моментом ексцентриків 6 кгем.

Віброрейка складається з жорсткого металевого корита, в центрі якого укріплений двигун від поверхневого вібратора І-7 потужністю 0,5 кет. Довжина рейки 2 м, ширина 0,34 м. Віброрейка призначена для обробки бетону доріг, підлог, плит та інших горизонтально-протяжних конструкцій, а також для виготовлення великих панелей. Кінетичний момент ексцентриків 4,2 кгем.

При роботі в повітрі віброрейка мала великі амплітуди по кінцях і малі в середній частині. З установкою віброрейки на бетон амплітуда по кінцях зменшилася, при цьому нульова точка перемішалася від середини до одного кінця. Якби переміщення нульової точки не було, то в середній частині бетон залишався б неуплотненным. Судячи з кривим омічних опорів, ущільнення було більшим за кінців рейки і меншим в середній частині. Нерівномірність ущільнення бетонної суміші по довжині віброрейки спонукає оцінювати ефективність механізму з мінімальним значенням глибини опрацювання.

В бетонних сумішах на щебені відзначалося кілька кращий розподіл амплітуд коливання по довжині віброрейки і відповідно було відзначено більш рівномірне ущільнення. Після 225 с. вібрування по всій довжині віброрейки були зафіксовані майже однакові амплітуди (А = 0,5 мм). Під час вібрування можливі дві форми коливань віброрейки. Друга форма коливань має місце при хорошому зчепленні виброрейкн з бетоном, тобто при в'язкої бетонної суміші. Віброрейка може бути застосована при бетонуванні доріг і підлог бетонною сумішшю рухливістю не менше 2 см і при часу вібрування не менше 90 сек.

Доцільно збільшити довжину рейки до 3,2 м при великих площах бетонування, з тим щоб можна було бетонувати підлоги промислових будівель з кроком колон 6 м за два прийоми на кожному прольоті.

Розрахунок продуктивності поверхневих вібраторів

Поверхневе вібрація являє складний випадок для розрахунку, так як пружна реакція бетонної суміші є величиною невизначеною. Крім того, величина коливається разом з вібратором маси" мінлива і невідома.

Змінюючи вагу вібраційної машини та вивчаючи вплив ваги на амплітуду, частоту і зсув фази, можна визначити масу, що коливається з вібратором. Питання про глибину опрацювання поверхневого вібратора в першому наближенні вирішено П. М. Миклашевским. Він запропонував користуватися для підрахунку коливної при поверхневому вибрировании маси формулою, що представляє диференціальне рівняння коливань в припущенні відсутності сил опору і пружною поновлюючої сили, тобто рівнянням коливань виду

Величини для даного вібратора відомі. Величину прискорення а, необхідного для тиксотропного зміни в'язкості бетонної суміші, П. М. Миклашевський рекомендував приймати від 5 до 7,5 м/сек2. Гранична швидкість коливань може бути використана для обчислення граничних прискорень по залежності.

Знаючи вагу ущільненого бетону і площа вібратора, можна за формулою визначити глибину опрацювання поверхневого вібратора. З формули видно, що глибина опрацювання поверхневого вібратора увеличивастся із збільшенням кінетичного моменту та частоти ш і зменшується зі збільшенням ваги вібратора при збереженні інших параметрів і щільності бетону незмінними.

Динст запропонував визначити продуктивність поверхневих вібраторів за формулою

Результати дослідів Л. П. Петрунькина з вібратором вагою 35 кг, з робочою площадкою розміром 800X400 мм Амплітуда коливання вібратора в повітрі була 2,47 мм.

Підрахована за формулою Динста величина, пропорційна продуктивності - коефіцієнт ї для даного вібратора повинен бути постійним. Для підрахунку продуктивності брали різниця амплітуд коливань вібратора в повітрі і на бетонної суміші до кінця вібрування. Формула Динст в двох випадках з 13 дає близькі до експериментальних значення продуктивності; з метою наочності вони виражені в умовних одиницях. Збіжність результатів підрахунку за формулою Динст з експериментальними значеннями недостатня. Підстановка у формулу значень амплітуд коливань вібратора на бетоні і підрахунок коливної маси вібратора і бетону дає мало збігаються результати.

Амплітуда коливання вібратора на бетоні до кінця вібрування, F - площа вібратора в м² і Af0 - маса вібратора. Коефіцієнт 0,113 має розмірність маси, віднесена до 1 м2 площі вібратора.

У більшості випадків теоретичні значення добре збігаються з експериментальними. Відхилення від експериментальних значень не перевищують 4%; лише в одному випадку з 13 малося відхилення 16%.

Вираз, що стоїть в знаменнику, дає амплітуду коливання системи, що не має зв'язків, тобто при коливаннях її в повітрі при наявності гнучких зв'язків. Амплітуду коливання поверхневого вібратора в повітрі можна з достатнім ступенем точності визначити за цією формулою.

Формула виявилася справедливою для поверхневого вібратора вагою в 35 кг, який працював на бетонної суміші рухливістю від 0 до 5 см, при зміні частоти коливання від 1 500 до 2 850 к/хв. Можливість застосування її для більш високих частот коливань і вібраторів іншого ваги та іншої робочої площі вимагає перевірки 2.

Вплив ваги, площі і кінетичного моменту ексцентриків на ефективність вібратора. Оцінити вплив ваги вібратора на глибину опрацювання безпосередньо з формули (31) не представляється можливим, так як амплітуда коливань вібратора в бетоні зменшується зі збільшенням ваги, а поведінку коефіцієнта при F невідомо.

В американській практиці рекомендують залишати робочих па майданчику вібратора під час вібрування, вважаючи, що зі збільшенням ваги вібратора, останній працює ефективніше. Ця рекомендація не може бути прийнято, так як вібрації надають шкідливу дію на організм людини, розслаблюють його м'язи і шкідливо діють на нервову систему.

Протилежна точка зору полягає в тому, що зі збільшенням ваги поверхневого вібратора зменшується його ефективність.

Дослідами було встановлено, що немає суттєвої різниці при застосуванні вібраторів вагою в 60 і 140 кг в глибині, ні в швидкості опрацювання, ні в щільності бетону.

За даними К. Вальця зміна ваги вібратора з 60 до 140 кг при однаковій відцентровій силі не впливає ні на об'ємна вага (2,4 і 2,39 г/ж3), ні на міцність на розтяг при згині (57 57 кг/см2) і ні на призменную міцність при стисненні (261 і 274 кг/см2). Товщина бетонируемой плити була 15 див.

Велике значення має питання про те, до яких меж можна збільшити робочу майданчик поверхневого вібратора і як це вплине на збільшення глибину опрацювання.

Досліди показали, що із зменшенням робочої площадки при постійному кінетичному моменті і кутової швидкості глибина опрацювання збільшується, причому об'єм бетонної суміші, вовлекаемой в вібрацію, залишається приблизно однаковим.

Продуктивність поверхневого вібратора з зменшенням розмірів робочої площадки може зменшитися, так як число перестановок буде більше. Можуть зустрітися випадки, коли неприпустима укладання бетонної суміші в кілька шарів, а товщина шару перевищує глибину опрацювання даними вібратором. У таких випадках, зменшуючи розмір майданчика, можна досягти повної опрацювання всього шару.

З формули видно, що зі збільшенням кінетичного моменту коливається маса повинна збільшуватися.

Різниця в глибині проробки для кінетичних моментів 6 і 8 кг невелика. Невелика і різниця в глибині проробки для кінетичних моментів в 6 та 5 кгем, якщо розглядати малі терміни вібрування (30-60 сек.). Збільшення ефективності поверхневого вібратора не пропорційно збільшенню кінетичного моменту ексцентриків. За даними К. Вальца, збільшення обурює сили з 100 до 200 кг викликало непропорційне збільшення щільності (2,35 і 2.39 т/м3) та призмової міцності при стисненні (338 і 352 кг/см2).

Зовнішні вібратори і їх виробничі характеристики

Зовнішні вібратори застосовуються для ущільнення бетонної суміші в тонких вертикальних залізобетонних конструкціях. Зовнішні вібратори можуть бути використані для вибротранспорта сипучих матеріалів і полегшення вивантаження бетонної суміші з бункерів.

Короткий опис зовнішнього вібратора І-87 і результати його випробувань наводяться нижче.

Електромеханічний зовнішній вібратор І-87, укріплений на опалубці колони. Вібратор представляє сталевий корпус, закріплений нижнім кінцем па кронштейні, з затискними губками, за допомогою яких він кріпиться до опалубки. Розкриття губок мінімальне 40 мм, максимальне 75 мм. Потужність двигуна 0,45 кет, напруга 36 в. Частота 2 800 кат/хв. Вага 30 кг Вібратор живиться від мережі змінного струму через понижуючий трансформатор ТС-1,5. Корпус вібратора закріплений на кронштейні затиску тільки нижнім кінцем, що викликає різні коливання корпусу по висоті від 0,5 мм внизу до 1,2 мм вгорі. Коливання верхнього кінця вібратора призводять до швидкого зносу механізму. При установці вібратора на опалубці колони перерізом 30X30 см, висотою 3 м він виробляє в робочому напрямку коливання з максимальною амплітудою до 0,45 мм

У перпендикулярному напрямку амплітуди коливань менше. Це обумовлено різною жорсткістю опалубки в двох напрямах і різними умовами кріплення як решт опалубки, так і самого вібратора. Па опалубки при установці вібратора на висоті 1 л зафіксовані дві нульові точки. При закріпленні вібратора на висоті 2 м зафіксована одна нульова точка у верхній частині опалубки.

Наявність нульової точки перешкоджає рівномірному ущільнення бетону по висоті колони, навіть тривала вібрація не може в цьому випадку дати позитивні результати. Амплітуди коливань опалубки, заповненої бетонною сумішшю, при установці вібратора на висоті 1.« показано. Бетон був узятий складу 1 : 2,3 : 3,8 при В/Ц - 0,6 з осадкою конуса 1,5 см при легкоукладальності 12 сек. Криві омічних опорів до вібрації (пунктир) і після 30, 60, 90 і 170 с. вібрації. В зоні кульової точки відбувається слабке ущільнення бетону. Радіус дії вібратора після 60 сек. вібрації виявився рівним 80 см і при подальшому вибрировании він не змінювався.

Методи розрахунку ефективності зовнішніх вібраторів

У першому наближенні розрахунок ефективності зовнішнього вібратора, укріпленого на опалубці колони, може бути зроблений з використанням теорії коливань системи з одним ступенем свободи [37], [62]. Розглянемо найпростішу схему передачі коливань від вібратора, укріпленого на висоті Л, бетонної суміші, що знаходиться в опалубці, яка закріплена по кінцях. Припустимо, що обертання ексцентриків вібратора здійснюється в площині, перпендикулярній до осі колони. Отже, опалубка буде коливатися в обох взаємно перпендикулярних напрямах по еліпсу. Крім обурює сили, на опалубку будуть діяти відновлююча сила, обумовлена пружними властивостями опалубки, і сила опору середовища.

Відновлююча сила пропорційна переміщенню точки прикладання сили, при коефіцієнті пропорційності, який визначається силою, яку потрібно прикласти в даній точці опалубки, щоб отримати прогин, рівний одиниці. Цей коефіцієнт називаємо коефіцієнтом жорсткості опалубки колони.

Сила опору є результатом дії сил тертя всередині бетонної суміші при коливаннях опалубки, при цьому має значення також тертя в стиках щитів опалубки, внутрішнє тертя в матеріалі опалубки і опір повітря.

Вплив внутрішнього тертя на коливання може бути враховано допущенням, що сила опору пропорційна одночасно швидкості і прискорення руху. Всі сили, що діють на опалубку, припускаємо зосередженими в точці прикладання обурює сили (в місці кріплення вібратора). При вібрації опалубки вібратором середньої потужності не вся маса бетону бере участь в коливаннях, а лише частина, що примикає до вібратора в області, обмеженої радіусом дії. У цій області розподіляються враховуються сили опору коливань.

Рівняння руху точки, до якої прикріплений вібратор, може бути записано.

Конструкції вібраційних майданчиків та їх виробничі характеристики

Широке розвиток збірного залізобетонного будівництва та виробництва різноманітних залізобетонних виробів вимагає ефективних, надійних в експлуатації вібраційних майданчиків, призначених для формування виробів і збірних елементів.

Вібраційні площадки або станкові вібратори виготовляються переважно на невеликих заводах або в майстернях. Це призвело до різноманітності конструкцій віброплощадок і ряду помилок при проектуванні.

На деяких заводах залізобетонних виробів вібраційні площадки володіють конструктивними недоліками, з яких головні: низька частота коливань (частота 1 500 кол/хв), мала амплітуда коливань, не забезпечує гарне ущільнення, нерівномірний розподіл амплітуд коливань по довжині рами віброплощадки, обумовлене головним чином малою жорсткістю рами, відсутність кріпильних пристосувань для форм, відсутність рольгангів або інших пристосувань для переміщення виробів, невдала система приводу, не забезпечує стабільного режиму роботи віброплощадки, невдале поділ вібраційної майданчика на ряд окремих механізмів, що також не забезпечує стабільного режиму роботи.

Нерівномірність розподілу амплітуд коливань по довжині рами віброплощадки призводить до погіршення якості випущених заводом виробів і спричиняє часті поломки елементів рам віброплощадки.

Віброплощадки малої вантажопідйомності (лабораторна виброплощадка)

Малі вібраційні площадки, призначені для виготовлення дрібних виробів (ступенів, плиток), контрольних бетонних зразків і визначення легкоукладальності в технічному віскозиметрі по ГОСТ 6901-54.

Виброплощадка малої вантажопідйомності володіє наступними особливостями:

а) можливістю одержання спрямованих вертикальних коливань, кругових або еліпсоідальних;

б) наявністю системи ексцентриків, що допускає зміну кінетичного моменту в межах від 0,3 до 0,5 кгем, що дає можливість легко змінити амплітуду коливань;

в) щодо однаковою амплітудою коливань по довжині : столу віброплощадки;

г) незалежністю режиму роботи віброплощадки від невеликих змін коливної маси.

Вібруючий механізм виконаний на основі двигуна поверхнею вібратора І-7; замість постійних ексцентриків на валу ротора встановлено два диска, мають по 12 отворів. Отвори в диску заповнюють за допомогою стержнів-вкладишів. При різних варіантах заповнень отворів вкладишами можуть бути отримані різні кінетичні моменти.

Для попередження випадіння вкладишів вони мають пружинно-кульковий замок-засувку.

Спрямовані коливання досягаються при шарнірному кріпленні двигуна до столу віброплощадки. У цьому випадку коливання вібратора відбуваються тільки у вертикальному напрямку. За допомогою клина, вставленого в проріз подзески, вібратор може бути жорстко закріплений до столу віброплощадки і тоді виникають кругові або эллипсоидальные коливання. Клин верхньою площиною спирається на стіл віброплощадки, а нижньою площиною - на підвіску, забезпечену прорізом для проходу клина. Стіл віброплощадки спирається на чотири пружини із загальним коефіцієнтом жорсткості Е = 300 кг/см, які в свою чергу спираються на швелери, приварені до рами (каркас), звареної з вигнутих швелерів. Пружини закріплені до стола болтами, за допомогою яких натягаються пружини. Форми для бетону і технічний віскозиметр прикріплюються до столу віброплощадки чотирма лапчатыми болтами.

Вкладиші для зміни амплітуди коливання виконані у вигляді циліндрів з поперечними прорізами, в які при постановці циліндрів в диск заходить кінець штифта, прижимаемого пружиною.

Значення кінетичних моментів і збурюючих сил, при частоті 2 850 кол/хв і при різному заповнення отворів дисків вкладишами.

Технічна характеристика віброплощадки: висота 900 мм, ширина 590 мм, довжина 990 мм, вага 250 кг Потужність генератора 0,4 кет. Напруга 36 в, сила струму 11,3 а.

Перед початком роботи необхідно перевірити: а) надійність затягування всіх болтів і гайок; б) правильність установки вкладишів у гнізда для отримання необхідного кінетичного моменту і надійність закріплення вкладок у гніздах; в) вільно обертається диск (шляхом повільного його провертання на 2-3 повних обороту); г) роботу вібратора на холостому ходу. Якщо мотор гуде і диски не обертаються, треба перевірити, чи всі три фази підходять до мотору вібратора.

Вкладиші повинні заповнити отвори з відповідними номерами в обох дисках. Необхідно стежити за тим, щоб номери вкладишів були звернені назовні. Неправильно вставлений вкладиш важко зняти без розбирання вібратора.

Перевищення температури підшипників над температурою навколишнього середовища після півгодинної безперервної нормальної роботи вібратора не повинно бути більш 25°. При перегріві необхідно вібратор розібрати й усунути причини перегріву.

Профілактичну змащення підшипників з промиванням їх слід проводити після закінчення 3-4 місяців. В якості мастила слід застосовувати консистентне мастило 1 - 13 (за ГОСТ 631-43) з температурою краплепадіння не нижче 180°. Систематичної мастилі повинен піддаватися шарнір, на якому підвішений вібратор. Після роботи виброплощадка повинна бути очищена від бетону.

Віброплощадки середньої вантажопідйомності

Виброплощадка з окремих вібруючих механізмів складається з ряду (від 2 до 10 шт.) окремих віброплощадок малої вантажопідйомності, що складаються з майданчика, підтримуваної пружинами чи чотирма гумовими муфтами. До низу кожної площадки жорстко прикріплений вібратор І-7. Незважаючи па простоту виготовлення, віброплощадки цього типу мають істотними недоліками. При наявності декількох віброплощадок форма з бетонною сумішшю спирається тільки на дві-три виброплошадки, в той час як інші віброплощадки працюють вхолосту. Установка спеціальних регулювальних вузлів не дає ефекту, оскільки точного регулювання положення віброплощадки по висоті до ±0,1 мм досягти дуже важко. При синхронній роботі двох віброплощадок форма буде коливатися, причому характер коливань буде обумовлений її жорсткістю; при несинхронної роботі обох віброплощадок, що більш імовірно, епюра коливань буде мати вигляд двох збіжних вершинами до середини віброплощадки трикутників. В обох випадках у середній частині форми може утворитися ну-ліва точка чи буде мати місце значне зменшення амплітуд коливань.

Епюра коливань форми з шлакобетонних сумішшю, встановленої на пиброплощадке з шістьма окремими вібруючими агрегатами. У середній частині форми амплітуда менше, ніж по торцях форми. Синхронність роботи окремих вібраторів, що живляться від однієї мережі, внаслідок ковзання ротора досягнуто бути не може. Тому віброплощадки цього типу працюють в режимі биттів, різко погіршує умови експлуатації механізму.

При завантаженні віброплощадки формою з бетонною сумішшю відбувається різке зменшення амплітуд коливань по причині недостатньої потужності віброплощадки. При номінальній потужності шести вібраторів 6 X 0,5 = 3 кет фактична потужність, що йде на корисну роботу, складе 1 кет, так як форма може спиратися лише «а дві виброилощадки. Кінетичний момент ексцентриків і потужність не відповідають коливної маси, чому і відбувається зменшення амплітуд коливань. Середня амплітуда коливань мала (0,135 мм) при великих відхиленнях від неї (+71-57%). Віброплощадки середньої вантажопідйомності, змонтовані з окремих не пов'язаних між собою віброплощадок малої вантажопідйомності, не забезпечують стабільний режим коливань, чому не можуть бути рекомендовані для широкого застосування у виробництві.

Виброплощадка з гнучкою рамою являє раму довжиною 3 м малої жорсткості з двох швелерів №18, закритих зверху тонким металевим листом. Вал з ексцентриками розташований уздовж поздовжньої осі віброплощадки і приводиться в обертання за допомогою клинорсменной передачі від двигуна, встановленого на фундаменті. Рама підтримується чотирма м'якими пружинами з коефіцієнтом жорсткості кожної пружини 92 кгем. Кінетичний момент ексцентриків 29 кгем; номінальна частота 2 000 к/хв. Вага вібруючої частини вібратора 410 кг. Епюра коливань віброплощадки для рами і для листа. Рама віброплощадки працює у режимі, який забезпечує рівномірне ущільнення бетону по довжині форми і, крім того, не гарантує нормальні умови експлуатації механізму.

Відбувається це із-за недостатньої жорсткості рами, на якій є дві нульові точки. Мали місце випадки, коли після нетривалої роботи віброплощадки лопнув швелер (рами) в місці найбільшої амплітуди коливань. Коливання листа також характерне наявністю двох точок, внаслідок чого мав випадок розриву листа по косій лінії.

Виброплощадка вантажопідйомністю 1 т з редуктором частоти на 3 000, 4 500 6 000 кол/хв з двигуном потужністю 6,5 кет при роботі також має нульові точки. Наприклад, при 6 000 к/хв в середній частині рами утворювалася область нульових амплітуд, а при більш низькій частоті 4 500 кол/хв мало місце зменшення амплітуди коливань в середній частині рами.

Дещо кращу конструкцію мають віброплощадки, призначені для виготовлення плит та інших виробів при негайній розпалубки, із застосуванням жорсткої бетонної суміші з нульовою осадкою конуса і легкоукладальністю 40 сек Габарити віброплощадок: довжина 2 770-3 300 мм, ширина 820 - 920 мм Рами віброплощадок складаються з двох швелерів № 16, закритих зверху металевим листом товщиною 10 мм, що підвищило жорсткість рами. Рама підтримується чотирма жест - кімі ресорними пружинами з загальним коефіцієнтом жорсткості Е = 12 060 кг/див. Кінетичний момент ексцентриків, розташованих на валу по поздовжній осі віброплощадки, від 15,7 до 24,2 кгем. Ексцентрики приводяться в обертання від двигуна потужністю 3,2 кет з числом оборотів 1 440 через клино-пасову передачу з відношенням шківів 200/115.

Частота коливань віброплощадок 2 580 к/хв. Розподіл амплітуд коливань справжні рами відносно рівномірне. Середні амплітуди коливань у віброплощадки достатні для ефективного ущільнення жорсткої бетонної суміші, проте умови для ущільнення бетонної суміші погіршуються, якщо форми не зміцнюють до рами віброплощадки, внаслідок чого відбувається зменшення середньої амплітуди коливань.

Можуть мати місце випадки, коли з загружением віброплощадки амплітуда збільшується. Це означає, що виброплощадка знаходиться в області, близькій до резонансу.

Більш рівномірний розподіл амплітуд коливань віброплощадки можна отримати шляхом збільшення жорсткості рами. Це може бути досягнуто збільшенням номера швелера, або шляхом переходу на гратчасту систему рами, що володіє меншою вагою при тій же жорсткості. Власний вагу гратчастої рами становить приблизно 0,065 т1м проти 0,13 - 0,34 т/м для суцільних систем.

Виброплощадка для довгомірних пустотілих виробів. Труднощі забезпечення рівномірної амплітуди коливань зростає в квадраті при збільшенні довжини віброплощадки.

Виброплощадка для довгомірних пустотілих виробів представляє раму довжиною 6 м, що складається з двох швелерів № 18 (пов'язаних поперечками), яка підтримується трьома парами спіральних пружин з коефіцієнтом Е = 1 500 кг/див. Пружини забезпечені металевими коробками від засмічення бетонною сумішшю. Знизу на рамс укріплено 6 двигунів від вібратора І-7.

Розташування вібраторів, на якому зображені епюри коливань порожній віброплощадки (угорі), віброплощадки, завантаженої формою з бетонною сумішшю (в середині), н форми (внизу). Форми при вибрировании не закріплювалися, тому амплітуда коливань форми менше амплітуди коливань віброплощадки. Ефект вібрації був незначним; вимагалося великий час на ущільнення малорухомої бетонної суміші. На рамі віброплощадки є три нульові точки. Теоретичний момент інерції перерізу рами віброплощадки при гарній поперечної зв'язки між швелерами дорівнює ] = 2 546 см*. Теоретична кутова швидкість власних коливань, підрахована для рами з вільними кінцями, становить для першого тону ч > 0= = 145 с-1 і для другого тону = 378 с-1. Вага 1 пог. див. рами 1 кг. При частоті обурює сили ш = 314 с-1 на рамі могла утворитися одна нульова точка, що відповідає частоті першого тону, і намітитися освіта другий нульової точки. Дійсна частота вимушених коливань при двох і більше вібраторах становила 52 гц, а на рамі фіксувалися три нульові точки, що вказує на малий момент інерції перерізу, що менше теоретичного, що обумовлено слабкою поперечної зв'язком між швелерами.

Зміна напрямку обертання ротора вібратора (як передбачалося проектом) не змінює форми епюри амплітуд. Раціональної ж розстановкою вібраторів на рамі можна отримати більш або менш однакову амплітуду коливань по довжині рами. При двох вібраторах замість шести, розташованих по кінцях форми, була отримана епюра коливань без нульової точки внизу.

Виброплощадка працювала з шістьма вібраторами, і незабаром лопнув швелер рами в середині. Після аварії чотири вібратора було знято і залишено два вібратора в середній частині, причому замість вібраторів І-7 були встановлені ексцентрики, що приводяться в обертання від моторів за допомогою клинорсменной передачі. Показані епюри коливань рами порожній і з формою, заповненої бетонною сумішшю. Епюри не виключають можливості поломки рами і не забезпечують рівномірне ущільнення бетонної суміші у формі.

Для виготовлення многопустотного настилу була застосована вібраційна майданчик з чотирма моторами, рама якої підтримувалася п'ятьма парами пружин. Жорсткість рами була обрана малої, в результаті чого в середині рами утворилася область малих амплітуд.

Віброплощадки з магнітами

Віброплощадки з магнітами для кріплення форм представляють раму з швелера №27, що спирається на чотири пружні опори ресорного типу. Габарити віброплощадки в плані 3 200х1020 мм, висота 770 мм. Система ексцентричних вантажів у вигляді диска з отворами, заповнюваними вкладишами, укріплена в середині рами віброплощадки. Ексцентрик приводиться в обертання клиноремінною передачею від двигуна потужністю 5,1 кет, укріпленого на нижній рамі віброплощадки. Кінетичний момент ексцентрика може бути змінений шляхом заповнення отворів вкладишами в межах від 0 до 8 кгем.

За проектом амплітуда коливань без навантаження - 0,5 мм, а з навантаженням 700 кг - 0,3 мм Загальна вага віброплощадки 1 695 кг, розрахункова вантажопідйомність 700 кг. Розрахунковий коефіцієнт пружності чотирьох ресор Е = 1 920 кг/див. Номінальна частота коливань 3 000 к/хв. Форми на вібромайданчику під час вібрації закріплюються двома електромагнітами, змонтованими на рамі. Цей спосіб дозволяє швидко та добре закріпити форму на рамі і швидко звільнити її. Для попередження переміщення форми в горизонтальному напрямку необхідні стопорні пристрої.

Електромагніти вмонтовані у верхню раму віброплощадки і харчуються через купроксный або селеновий випрямляч. Електромагніт живиться постійним випрямленою струмом 12 а, напругою 32 ст. Вага кожного електромагніту ЗА кг. Відсутність закріплення у деяких віброплощадок веде до погіршення їх роботи. Форми можуть бути закріплені різними механічними способами: електромагнітним, пневматичним або гідравлічним.

Центр тяжкості віброплощадки може бути знижений шляхом постановки спеціальних підвісок; у цьому випадку він наближається до осі вала з ексцентриками.

Внаслідок недостатньої жорсткості рами віброплощадки, обумовленої слабкою поперечної зв'язком, мало місце істотне зменшення амплітуд коливань в середній частині.

Момент інерції може виявитися менше теоретичного, що викликає зменшення частоти власних коливань і полегшує умови утворення нульової точки.

Ширина рами віброплощадки в 1 080 мм недостатня, якщо орієнтуватися на виготовлення двох плит в одній формі.

Результати випробувань віброплощадок даної конструкції показали, що: а) середня амплітуда коливань менше проектної і становить 0,26 мм з відхиленнями від середнього; б) при повному завантаженні віброплощадки підвіски не роблять істотного впливу на розташування центру тяжіння системи; в) поперечний розміщення вала з ексцентриками не ефективно при виготовленні прогонів, балок і інших довгомірних елементів великої висоти.

Внброплощадка вантажопідйомністю 500 кг з підйомним рольгангом і жорсткою рамою розміром 2500х1350 мм і висотою 600 мм призначена для формо вання залізобетонних плит, балок, прогонів і інших виробів.

Рама віброплощадки складена з двох поздовжніх швелерів №30 з поперечними зв'язками, двох швелерів №14 і двох швелерів №30. Елементи рами з'єднані заклепками. Зверху рами приварений металевий лист товщиною 4 мм Ексцентрики складаються з двох ексцентрично посаджених на вал дисків. Один диск нерухомо закріплюється на валу, інший має можливість переміщатися щодо першого диска, що дає можливість змінити кінетичний момент від 5 до 20 кгем. На нерухомому диску є розмітка, яка дає можливість точно фіксувати кінетичний момент.

Для полегшення переміщення форми з бетоном по поверхні вібростолу встановлений підйомний рольганг, який виготовлений у вигляді легкої ферми з куткової сталі з роликами діаметром 100 мм. Підйом роликів здійснюється важелем, закріпленим на валу з ексцентричними муфтами. До підйомного рольганги прикріплено пристрій для закріплення форм при вибрировании, що представляє собою металеві рейки з кутового заліза, підвішені на спіральних пружинах до рамки, жорстко укріпленої до підйомного рольганги. Робота підйомного рольгангу і закріплює форму пристосування синхронізована таким чином, щоб при опусканні рольганга кріпильне пристосування прижимало форму до робочого столу, а при підйомі рольганга форма звільнялася з-під кріпильного пристосування. Одним рухом важеля форма з бетоном кріпиться до столу віброплощадки, іншим - вона звільняється. Для підйому форми та зміщення її досить зусилля одного робітника; можливо автоматичне здійснення цієї операції. Вібруючий механізм складається з вала з ексцентриками, сполученого пружними муфтами з валами двох роторів електродвигунів АД-220 потужністю 2,2 кет кожен, 3 000 об/хв, укріплених під рамою на складальної пластині. Вібруючий механізм предохранен від попадання вологи і бетону; зверху він закритий знімним металевим листом, знизу - знімним коробом. Підшипники вібруючого механізму важкого типу розраховані на тривалу роботу - 1 0O0 годину. Середній коефіцієнт пружності чотирьох пружин Е = 2 238 кг/див. i

Жорсткість рами виявилася нижче теоретичної жорсткості, але достатньою для того, щоб отримати рівномірну епюру амплітуд коливань по довжині рами.

Показані епюри амплітуд коливань віброплощадки при частоті 3 000 кол/хв, при різних кінетичних моментах ексцентриків і різної навантаженні (455 і 608 кг). Результати випробувань вказують на невелике відхилення амплітуд від середнього значення, в більшості не перевищує 30%. При кінетичному моменті в 20 кгем, на який розрахована виброплощадка, відхилення від середнього складають при завантаженні в 218 кг 11-20%, а при завантаженні в 608 кг - 19-29%. У виробничих умовах важко центрувати форму з бетоном щодо центру рами віброплощадки, тому деякі відхилення неминучі. Можна вважати допустимим у виробничих умовах відхилення від середнього значення амплітуди до +25%- При завантаженні віброплощадки на повну її вантажопідйомність 600 кг середня амплітуда коливань . зменшилася незначно; це вказує на достатню потужність двигунів. Зміни ваги виробу, що формується не будуть суттєво впливати на амплітуді коливання і, відповідно, на ефективність ущільнення бетонної суміші.

Щоб оцінити ефективність роботи віброплощадки при виготовленні плоских залізобетонних плит, було проведено бетонування плит в металевій здвоєною формі при частоті 3 000 к/хв. Розміри плити і її армування прийняті по ГОСТ 514-51. Бетонна суміш на портландцементі марки 400, складу 1 : 2,86 : 2,98 з заповнювачем крупністю 10 мм при В/Ц = 0,62 мала рухливість по конусу 3 див.

При бетонуванні було встановлено:

а) час, необхідний для повного розрівнювання бетонної суміші у формі;

б) надійність способу кріплення форми на вібромайданчику;

в) зміна амплітуд коливань віброплощадки при за-гружении її формою з бетонною сумішшю;

г) рівномірність ущільнення бетонної суміші у формі;

д) відповідність між частотами і амплітудами коливань форми і віброплощадки;

е) зміна споживаної вібратором потужності при завантаженні його форми з бетонною сумішшю;

ж) несучу здатність плит, їх жорсткість і момент утворення тріщин.

Гладка блискуча поверхня плити утворюється для даної бетонної суміші після 50 сек. вібрації при частоті коливань 3 000 кол/хв, кінетичному моменті 19,6 кгем. Надійність способу закріплення плит на вібромайданчику перевіряють шляхом зіставлення амплітуд та частот коливань віброплощадки і металевої форми, заповненої бетонною сумішшю. Форма коливалася в точках її закріплення з амплітудою, близькою до амплітуді коливань рами. Внаслідок малої жорсткості форми її кути і середня частина вагалися з амплітудою дещо більшою, ніж амплітуда коливань рами. Це вказує на надійність кріплення рами за допомогою пружинного сжима.

Рівномірний розподіл амплітуд коливань по довжині рами і по довжині встановленої нею форми дало можливість отримати повну рівномірність ущільнення бетонної суміші у формі. За час вібрування від 30 до 70 сек. залежно від рухливості бетонної суміші відбувається повне розрівнювання бетонної суміші за формою. Руйнівне навантаження для всіх випробуваних 6 плит за винятком однієї була однаковою - 1 000 кг, що вказує на однорідність плит, виготовлених на вібромайданчику. Значення прогинів плит при руйнує навантаженні були в межах від 9,65 до 11,19 мм.

Віброплощадки великої вантажопідйомності

Виброплощадка з електромагнітними вібраторами ВП-300 складається з 10 електромагнітних вібраторів ВП-300, розташованих у два ряди. Між собою окремі вібратори не пов'язані, але харчуються від мережі змінного струму. Амплітуда коливань якоря 1 мм, амплітуда коливання вібратора 0,5 мм; сила струму 3 с. Розрахункова вантажопідйомність одного вібратора 300 кг. Випробування механізму в цілому були проведені шляхом навантаження його формою-вагонеткою, заповненої бетонною сумішшю.

Показана епюра коливань форми вагонетки, заповненої бетонною сумішшю з легкоукладальністю 15 сек. Середня амплітуда коливань 0,19 мм при значних відхиленнях (±78%), що не може забезпечити хорошого ущільнення бетонної суміші, особливо при наявності нерівномірності розподілу амплітуд коливань по довжині і по ширині форми вагонетки. Вібратори, як видно з лівої частини епюри, не працюють синхронно.

Випробування з бетонною сумішшю легкоукладальністю 22 і 15 сек. також в лівій стороні форми характеризувалися утворенням нульової точки, що можна пояснити зрушенням по фазі коливань двох сусідніх вібраторів. У поздовжньому напрямку на формі-вагонетці за фіксовано зменшення амплітуди коливань в середній частині з одного боку і на торці - з іншого. Пояснити це можна тим, що форма-вагонетка спиралася на два вібратора, тому коливалася за формою коливань, що залежить від відношення частоти власних коливань форми вагонетки і частоти вимушених коливань віброплощадки, близькою до власної. У эпюрах бив, крім загальної нерівномірності розподілу амплітуд коливань, мають місце і різкі зміни, які можна пояснити тим, що в деякі періоди часу в роботу включалися проміжні вібратори, порушували загальну закономірність.

Точна нівелювання всіх 10 вібраторів майже неможлива (±0,05 мм). За даними виміру, розбіжність по висоті окремих вібраторів сягала 17 мм. Тому опираиие форми-вагонетки відбувається на 2-3 віброплощадки, інші 8-7 віброплощадок працюють вхолосту.

Під час вібрування на поверхню бетонної суміші в різних точках форми-вагонетки були покладені мідні пластинки, по яких були записані амплітуди коливань бетонної суміші у верхній частині бетонируемой плити. Результати записів показують велике розходження в ступені ущільнення бетону по довжині форми; в деяких точках спостерігається вихід на поверхню цементного молока, в той час як в інших точках бетон залишався неуплотненным.

Віброплощадки, засновані на принципі вимушеної синхронізації окремих вібруючих агрегатів за допомогою жорсткої рами. Незадовільна робота віброплощадок з окремими, не пов'язаними між собою вібруючими агрегатами малої вантажопідйомності, спонукала шукати рішення в системі з вимушеної синхронізації окремих вібруючих агрегатів за допомогою жорсткої рами. Були запроектовані і виготовлені віброплощадки великої вантажопідйомності з різним розташованому ексцентрикових осей систем, показаних на виброплошадке з окремими вібруючими агрегатами на загальній жорсткій рамі працюють в режимі биттів. При наявності однакового початкового положення ексцентриків в момент пуску вібраторів внаслідок ковзання можливий зсув по фазі коливань окремих виброагрегатов, в результаті чого виброплощадка починає працювати в режимі биттів з різним періодом. Показані епюри коливань порожній виброплошадкн, завантаженої на повну вантажопідйомність, а також виброграмма точки за 1 сек. і графік зміни періоду биття за 1 сек. Період биттів змінювався. Виброплощадка працювала в нестійкому режимі. Амплітуда коливань досить істотно зменшувалася при завантаженні віброплощадки.

Показана епюра амплітуд коливань віброплощадки і епюри коливань форми-вагонетки, розташованої на внброплощадке і утримується трьома парами електромагнітів (показано кружечками). Амплітуди коливань по трьом вимірам розподілені по формі-вагонетці нерівномірно.

Середня амплітуда коливань мала для ефективного ущільнення бетонної суміші. По довжині рами відзначається утворення областей з нульовими амплітудами, де не відбувається ущільнення бетонної суміші. Жорстка рама не синхронізує коливання, викликані окремими ексцентриковими системами. Тривала запис коливань однієї точки рами вказала на те, що внброплощадка працює в режимі биттів з періодом биттів сек. При спостереженні за процесом ущільнення можна бачити, що у формі-вагонетці чергуються області інтенсивного ущільнення зі спокійними зонами, в яких бетонна суміш знаходиться в неущільненому стані.

Не можна очікувати стійкої роботи і від віброплощадки, принципова схема якої мало чим відрізняється від віброплощадки /.

Виброплощадка ВКВ для довгомірних порожнистих елементів. Виброплощадка призначається для пустотілих виробів, які формуються в металевій формі з використанням жорстких металевих вкладок і жорсткої бетонної суміші. Зверху на форму опускається виброрама, вирівнююча верхню поверхню і оберігає від появи тріщин в бетоні при витаскуванні вкладишів. Розміри виброплошадкн I 400X6 500 мм. Номінальна частота коливань 3 000 к/хв. Розрахункова амплітуда коливань 0,25 мм Система ексцентричних вантажів змонтована вздовж осі віброплощадки, причому окремі ексцентрикові системи пов'язані між собою пружними зв'язками, що забезпечують синхронну роботу всіх ексцентриків.

Рама зроблена такої жорсткості, щоб забезпечити рівномірний розподіл амплітуд коливань по довжині. Кріплення форм здійснюється за допомогою електромагнітів. Кінетичний момент ексцентриків можна змінювати ступенями до 230 кгем. Жорсткість рами при випробуванні виявилася менше розрахункової, що обумовлено недостатньою поперечної зв'язком, ослабленням поздовжніх балок вирізами в стінках і зменшенням перерізу біля опор.» Середня амплітуда коливань при максимальному кінетичному моменті була 0,21 мм, тобто близька до розрахункової. Середня амплітуда коливань при максимальному кінетичному моменті склала 0,3 мм з невеликими відхиленнями від середнього (+27-43%). Частота коливань внаслідок великого ковзання клинопасової передачі виявилася зниженою (1920 кол/хв замість 2 850). Виброплощадка даної конструкції є ефективний агрегат для ущільнення малорухомих бетонних сумішей.

Методи розрахунку і рекомендації по проектуванню віброплощадок

Розрахунок віброплощадок на заданий режим коливань здійснюється за різними схемами, чим і пояснюється велика різноманітність в параметрах вібраторів. Спеціальних робіт по розрахунку вібраційних майданчиків середньої і великої вантажопідйомності немає. В суміжних областях є роботи, якими зазвичай користуються для розрахунку вібраторів. Слід вказати на працю проф. Л. Б. Левенсона і Р. Н. Прейгерсона [66], в якому викладені принципи розрахунку інерційних грохотів, якими часто користуються для розрахунку віброплощадок, а також для розрахунку встряхивающих формувальних верстатів.

Користування цими принципами для розрахунку віброплощадок не завжди можливо. Наприклад, при розрахунку однією віброплощадки вантажопідйомністю 750 кг були обчислені значення кінетичного моменту ексцентриків 0,3 кгем при частоті 4 000 кол/хв і 1,2 кгем при частоті 3 000 к/хв. Розрахунок проводили за формулою:

В іншому разі для розрахунку віброплощадки вантажопідйомністю 300 кг була застосована формула, яка може бути отримана з формули амплітуди вимушених коливань при відсутності сил опору

Користуватися формулою для визначення амплітуди вимушених коливань можна в тих випадках, коли коефіцієнт пружності Е більше твору Мі > 2 « останнім можна знехтувати. Це має місце при низьких частотах, тобто при малій кутовій швидкості.

У розглянутому прикладі можна знехтувати твором порівняно з Е. При загальному коефіцієнті жорсткості Е = 12 600 = 7 200 кг/см і при коливної маси столу віброплощадки з вантажем на ній М = 3,8 кгсм~1сек2 і при частоті 4 000 кол/хв, і > = 420 с-1, твір Мі > 2 = 3,8 Х Х4202 = 670 320 кг/див. Знехтувати членом Мш2 порівняно з Е не можна і, більше того, можна було б вчинити навпаки; однак користування формулою можливо лише при малому опорі середовища і малих опорах у зв'язках системи.

Користування отриманим виразом для обчислення кінетичного моменту ексцентриків призводить до занижених результатів, так як в цій формулі не враховується вплив опору середовища.

На прикладах показано, що недостатня ясність щодо області застосування того чи іншого методу розрахунку не виключає можливості помилок. Правильний облік сил опору необхідний. Можливість використання відомих з теорії коливань формул без урахування сил опору виключення-чає, бо недооблік сил опору призводить до великих відхилень теоретичних значень від експериментальних. Результати підрахунку амплітуд вимушених коливань вібраційної майданчика без обліку опору середовища.

Відхилення теоретичних значень від експериментальних складає 120-190% при номінальній частоті 1 500 кол/хв, 17-85% при номінальній частоті 3 000 кол/хв, 69-80% при номінальній частоті 6 000 к/хв і 21-38% при номінальній частоті 7 500 к/хв.

Випробуваннями віброплощадки середньої вантажопідйомності були отримані значення коефіцієнтів опору при відомих А, (о, Е, о) і М. Було зроблено порівняння коефіцієнтів функції опору для віброплощадок малої та середньої вантажопідйомності. В обох випадках зі збільшенням частоти коливань з 25 до 50 гц коефіцієнт опору До збільшувався. При подальшому збільшенні частоти коливань опір коливань значно зменшується.

Отриманими середніми значеннями коефіцієнтів До можна користуватися при розрахунку кінетичного моменту вібраційної майданчика середньої вантажопідйомності (300-700 кг). Відхилення від середнього значення амплітуди можуть бути при частоті 3 000 кол. хв в межах 10-17%, а при частоті 1 500 кол/хв - в межах 35-40%.

Амплітуда коливання віброплощадки не повинна бути менше обчисленої за формулою

При формуванні бетонної суміші на вібромайданчику з ненаправленими коливаннями, останні поширюються як вгору від віброплощадки при бетонуванні плоских елементів, так і в бік від бічної стінки опалубки при бетонуванні плит пакетом або блоком. За формулою (39) має бути перевірено наявність досить інтенсивних коливань в усіх напрямках.

Статті pp-budpostach.com.ua Все про лазні

Статті по пїноблоку,пінобетону,пінобетонним блокам

Статті pp-budpostach.com.ua Статті по бетону

Статті Все про парканах

Статті pp-budpostach.com.ua Все про дахах ( види, матеріал, як краще вибрати)

Статті Все про Фундаменті

Статті по газобетону ( газоблокам ), газобетонних блоків, блоків газосиликатнных

Новини, статті, чутки, факти, різне і по чу-чуть

Статті по цеглині ( рядовому, особового,облицювальної,клинкерному, шамотною, силікатній,)