Файл: Силенок, С. Г. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии учеб. для студентов вузов.pdf

262 Глава 5. Оборудование для уплотнения бетонных смесей

Степень уплотнения зависит от выбранных оптимальных режи­ мов вибрации — интенсивности и ее продолжительности, а также соответствия принятых параметров вибрации (амплитуда, частота и характер колебаний) характеристике уплотняемой бетонной смеси.

Под амплитудой колебания понимают абсолютную величину наибольшего смещения от среднего положения при синусоидальных колебаниях, т. е. величину, равную половине размаха колебаний. Основным фактором эффективности вибрирования является не амплитуда или частота колебаний, взятые в отдельности, а функ­ ции их, определяющие скорость или ускорение бетонной смеси, величина которых должна быть достаточной для уменьшения сил внутреннего трения.

С увеличением жесткости бетонной смеси и размеров заполни­ теля оптимальная амплитуда должна возрастать. Для бетонных смесей со средним размером заполнителя амплитуда колебаний находится в пределах 0,3—0,65 мм, а при использовании мелкого заполнителя — в пределах 0,15—0,4 мм, но одновременно с этим должна повышаться частота колебаний. Отсюда следует сделать вывод, что для эффективного виброуплотнения необходимо с ро­ стом крупности заполнителя увеличивать амплитуду колебаний, а для мелких частиц заполнителя и частиц цемента уменьшать амплитуду колебаний с одновременным увеличением частоты коле­ баний, т. е. вибровозбудитель должен обеспечивать двухчастотную вибрацию. При излишне большой амплитуте колебаний (свыше 0,65—0,7 мм) вместо уплотнения может наблюдаться расслоение и разрыхление смеси, а также засасывание дополнительного воздуха. Обычно для бетонных смесей частота колебаний находится в пре­ делах от 2800—3000 до 6000—7000 кол/мин.

В промышленности сборного железобетона наибольшее рас­

амплитуде 0,25—0,5 мм. При уплотнении более жестких бетонных смесей амплитуда колебаний принимается 0,4—0,6 мм. Продолжи­ тельность вибрирования пластичных бетонных смесей обычно со­ ставляет 2—3 мин, а смесей повышенной жесткости — 3—4 мин.

Существенное влияние на уплотнение бетонной смеси в форме оказывает направление колебаний и способ их передачи от источ­ ника вибрации. При колебании формы в одном направлении ее отдельные элементы (поддон и борта) относительно уплотняемой бетонной смеси колеблются неодинаково. Перпендикулярно напра­ вленные колебания обеспечивают более глубокое и равномерное уплотнение бетонной смеси, чем касательные. То же можно сказать о колебаниях, передаваемых бетонной смеси снизу вверх.

Основное требование, предъявляемое к вибрационным пло­ щадкам и вообще к различным вибрационным машинам, уплотняю­ щим бетонные смеси, — обеспечение во всех точках формы с бетон­ ной смесью амплитуды колебаний одинаковой величины и одного направления. Выдерживание этого требования гарантирует равно­ мерность уплотнения во всех точках изделия, а следовательно, и его прочность.

В промышленности сборного железобетона применяют вибро­

с круговой траекторией, лежащие в вертикальной плоскости. Для надежной работы виброплощадок этого типа необходимо обеспечить основное требование — ось дебалансного вала / должна совпадать с осью, проходящей через центр тяжести вибрируемых масс (вибро­ площадки, формы и части бетонной смеси, участвующей в вибрации и составляющей 25—40% всей бетонной смеси в форме). В случае нарушения этого требования траектории круговых колебаний от­ дельных точек бетонной смеси, формы и виброплощадки превра­ щаются в эллипсы с различным соотношением и наклоном их осей. Очевидно, что точки, более удаленные от оси дебалансного вала, будут иметь больший эксцентрицитет ее эллиптической траектории.

Круговые колебания вызывают значительное смещение бетонной смеси в сторону направления вращения дебалансного вала, и вели­ чина амплитуды меняется в больших пределах. Вследствие этого явления виброплощадки с круговыми колебаниями нельзя приме­ нять для изготовления высоких и широких изделий — горизонталь­ ные составляющие колебаний формы со смесью по высоте будут неодинаковыми (неравномерность амплитуд по ширине формы), отсюда неравномерное уплотнение. При формовании широких изде­ лий может наступить так называемый транспортный эффект бетон­ ной смеси, при котором наблюдается нежелательное засасывание воздуха.

Виброплощадки этого типа имеют общий стол и сравнительно просты конструктивно. Однако большой вес вибростола и всей ви­ броплощадки ограничивает их грузоподъемность — 10—15 т. Ча­

§ 2. Вибрационные площадки 265

чатые синхронизаторы 3, обеспечивающие синфазность вращения

Недостаток рассматриваемых виброплощадок заключается в том, что они нуждаются в шестеренчатых синхронизаторах, а это ведет к усложнению конструкции машины, а также к увеличению расхода мощности и снижению к. п. д. привода. К недостаткам следует также отнести наличие шума, зачастую превышающего допустимые нормы.

Виброплощадки вертикально направленного ударного действия обеспечивают хорошее уплотнение смеси, но вследствие конструк­ тивных недоработок, а также большого шума, создаваемого при работе, пока не получили распространения.

боковых стенок формы, а также через продольные стержни арма-- туры в касательном направлении. Благодаря этому виброплощадки хорошо зарекомендовали себя при формовании длинномерных или плоских изделий, а также изделий со сравнительно большим пери­ метром поперечного сечения. При работе виброплощадок этого типа не наблюдается подсоса воздуха, но происходит выделение пузырьков воздуха, что улучшает качество изделия и главным обра­ зом повышает его морозостойкость.

Виброплощадки с горизонтально направленными колебаниями обычно работают в околорезонансном режиме, который обеспечи­ вается вибровозбудителем / направленного действия. Такой вибро­ возбудитель крепится к виброплощадке через систему упругих элементов 2 определенной жесткости. Это позволяет уменьшить статический момент массы дебалансов вибровозбудителя, а следо­ вательно, и потребляемую мощность и вес конструкции. Вследст­ вие того что колебания направлены вдоль наибольшей жесткости формы (по ее длине), последняя может быть облегчена. Стола виб­ роплощадка не имеет, и форму устанавливают непосредственно на упругие опоры (амортизаторы) 3.

Современные виброплощадки этого типа изготовляют из общих унифицированных узлов: вибровозбудителей (вибраторов), синхро­ низаторов и карданных валов.

266 Глава 5. Оборудование для уплотнения бетонных смесей

Виброплощадки состоят из отдельных виброблоков определен­ ной грузоподъемности, количество и компоновка которых зависят от веса и размеров формуемого изделия. Каждый виброблок вклю­ чает двухвальный вибровозбудитель (вибратор), устройство для крепления форм (прижима) и упругое опорное устройство (пру­ жины). Грузоподъемность виброблока зависит от амплитуды коле­ бания, которая изменяется регулируемым статическим моментом

Р и с ГѴ-23. Виброплощадки с вертикально направленными колебаниями

массы дебалансов вибровозбудителя. Грузоподъемность виброблока в зависимости от амплитуды колебания условно принимается 1 m при 0,6 мм; 1,5 m при 0,4 мм и 2 m при 0,3 мм.

Виброблоки в виброплощадках обычно располагают в один или два ряда. При этом виброблоки каждого ряда соединены между собой карданными валами. Для крепления форм на виброблоках виброплощадок применяют два типа прижимов: пневматический или электромагнитный. Наибольшее распространение получили виброблоки с электромагнитными прижимами.

На рис. ІѴ-23 представлена виброплощадка грузоподъемно­ стью 15 m, у которой виброблоки с электромагнитами расположены

в два ряда. Каждый виброблок опирается на опорную раму / через пружинные опоры 2. К двухвальным вибраторам 5 прикреплены эле­ ктромагниты 4. Через карданные валы 5, малый 6 и большой 7 синхронизаторы виброблоки присоединены к четырем электродви-

500

Рис. ІѴ-24. Двухвальный вибровозбудитель (вибратор)

гателям 8 мощностью по 22 кет каждый. Малые синхронизаторы 6 обеспечивают синхронность валов в каждом ряду виброблоков, а большой 7 синхронность вращения всех валов виброплощадки. Большие синхронизаторы в одном конце виброплощадки связаны между собой карданным валом (через приставки к синхронизато­ рам).

268 Глава 5. Оборудование для уплотнения бетонных смесей

Питание электромагнитов постоянным током производится от моторгенераторной установки. Электропусковая и защитная аппа­ ратура смонтированы в отдельном шкафу.

Ниже описываются унифицированные узлы виброплощадок с вертикально направленными колебаниями.

Вид А

б) ч

Двухвальный вибровозбудитель — вибратор (рис. ІѴ-24) состоит из корпуса /, в котором на подшипниках качения смонтированы два вала 2 с основными 3 и сменными дебалансами 4, вынесенными наружу. Смазка жидкая, обеспечивающая уменьшение потерь на трение и относительно легкий запуск в зимнее время. Для заливки жидкой смазки и контроля за его количеством предусмотрено от­ верстие, закрываемое пробкой 5.

В виброблоках с электромагнитами (рис. ІѴ-25, а) также исполь­ зуется унифицированный вибратор. Виброблок состоит из электро­ магнита /, двухвального вибровозбудителя (вибратора) 2 и опор­ ных пружин 3.

Электромагнит предназначен для прижима формы к поверхно­ сти виброблока, для чего на нижней поверхности поддона формы приварены толстые стальные плиты — якоря электромагнитов. Их расположение должно соответствовать положению виброблоков виброплощадки. Электромагнит состоит из стального корпуса / (рис. ІѴ-25, б), в котором смонтирована катушка 2 из медного или алюминиевого провода. Пространство между катушкой и корпусом залито специальн&й массой 3. Выводные концы провода 4 закреп­ лены в клеммной коробке.

з

При подведении к катушке через выводные концы провода 4 постоянного напряжения в 110 б корпус намагничивается и притя­ гивает форму с силой 3 тс при зазоре между электромагнитом и плитой поддона формы не более 1 мм. При увеличении зазора сила притяжения резко снижается. Катушка электромагнита питается от моторгенераторной установки.

Электромагниты и приводы вибраторов включаются и выклю­ чаются автоматически, причем вначале включаются электромагниты, а далее приводы вибраторов. При отключении виброплощадки вна­ чале отключаются приводы вибраторов и через некоторое время (после полной остановки вибраторов) отключаются и электромаг­ ниты.

Карданный вал (рис. ІѴ-26) состоит из полумуфты / с центри­ рующим пальцем, полумуфты 2 с шарнирным подшипником, колец 3 из армированной резины, устанавливаемых между полумуфтами, и