Файл: Иванов, Г. С. Эксплуатационная надежность и совершенствование технологии изготовления железобетонных шпал.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 64
Скачиваний: 0
Тф = кТ а, |
или k= |
, |
(3.9) |
|
* |
а |
|
где k — коэффициент кратности потока. |
|
вы |
|
Подставляя (3.9) в (3.8) |
и решая уравнение, получим |
ражение для определения числа шпал, располагаемых по дли не одного арматурного пакета:
|
|
——— тТ0—1.л(т —1) |
|
|
|||
|
л = |
k |
|
|
|
|
(ЗЛО) |
При k = 2; |
Тф = 240 |
сек; |
m = |
2; |
Т0 = 37 сек; |
= |
6 сек; |
*2 = 4 сек; *з = |
6 сек по формуле |
(ЗЛО) получим п= 2 шпалы. |
|||||
Следовательно, для рассматриваемого случая |
целесообраз |
||||||
но принять четырехместную |
форму, |
в которой должны |
распо |
лагаться две шпалы по длине и две по ширине. Тогда в поточ ной линии должны быть установлены два формовочных поста (& = 2) с ритмом работы 240 сек и один арматурный пост с ритмом работы 120 сек.
Рассмотрим вопрос о сохранности заданного предваритель ного напряжения в арматурном пакете при установке его в си ловую форму. Технология арматурных работ может быть зна чительно упрощена, если исключить из конструкции силовой формы различного рода промежуточные устройства на торцах в виде упорных болтов,, гаек, клиньев и т. п., предназначенных Для фиксирования натянутого арматурного пакета-
Рассмотрим вариант установки заранее натянутого арма турного пакета в силовую форму и определим, какие условия должны быть при этом выполнены, чтобы после завершения всех операций было получено заданное проектное предвари тельное напряжение в арматуре.
Пусть технологической схемой производства арматурных работ предусмотрена установка формы в распор захватам на тянутого арматурного пакета длиной 1пи. После обжатия фор мы в арматурном пакете должно быть сохранено напряжение
°ак^0,657?а. Величина максимального напряжения о™ках в ар
матуре не должна превышать: 0,75i?a. Снижение напряжения при установке натянутого пакета произойдет за счет его уко рочения при погашении зазора Дэ между захватами и торца ми формы и за счет обжатия самой формы Дф (рис. 32, а). Из вестно, что величина модуля упругости арматурной стали Е а может оказаться неодинаковой для проволок из различных бухт.
Изменение Е а приведет к различным величинам удлинения арматурного пакета А/„ при одном и том же фиксируемом на пряжении. По технологии производства арматурных работ дол жна быть предусмотрена заготовка арматурного пакета опре-
91
Рис. $2. К расчету точности натяжения арматуры при установке формы враспор захватам:
а — расчетная схема; б — изменение зазора при различных напряжениях, модулях упру гости арматуры и допусках
деленной длины /пз, соответствующей длине формы /ф. Таким образом, для безотказной работы по принятой схеме необходи мо выполнить следующие условия при заготовке, натяжении и установке арматурного пакета в форму:
Аш Aj)= Д3}>0;
0,75/?;>оак>0,65/?:. (3.11)
Длина натянутого и установленного в форму арматурного пакета будет (см. рис. 32, а) А?н = /ф— Дф , но
Д/Фн=: °’65^ а/пз И Д/гн = /ф - Дф- /„з - |
(3.12) |
Тогда длина заготавливаемого арматурного пакета может быть определена по формуле
|
Т^аНф Дф) |
± Д |
|
(3.13) |
|
|
0,65#"+ £ а |
|
|||
где D —допуск по длине заготавливаемого пакета. |
|||||
После установки |
арматурного |
пакета |
в |
форму величина |
|
его относительного удлинения, полученного |
при напряжении |
||||
0,75 7?а, уменьшится |
на Д3-)-Дф |
и остаточное |
контролируемое |
||
напряжение в нем будет |
|
|
|
|
|
0,75Д"Д/Ф |
/ф |
Лф |
|
|
Величина зазора А3 составит |
|
|
|
|
|
|||
|
|
А3 —/Пн |
^ “ ^пзН- ^пн |
^ф* |
|
(3.1о) |
||
Подставляя это выражение в величины (3.12) |
и (3.13), полу |
|||||||
чим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А3 |
£аНф ^ф) |
± D |
+ |
0 ,7 5 ^ (/ ф— Аф) |
|||
|
0,65/?н^£а |
(3.16) |
||||||
|
|
0,65Я«+£а |
|
|
|
|||
В качестве примера произведем соответствующие расчеты, |
||||||||
Используя следующие исходные данные: Д, |
= |
1,9-106 кгс/см2± |
||||||
± 5 % ; /ф =5860 мм; Аф = |
1,2 м м ; = 1 6 0 к г с / с м 2. |
|||||||
Величины оак и А3, вычисленные с |
учетом |
этих исходных |
||||||
Данных |
по |
формулам |
(3.14) |
|
и |
(3.15) |
при о"'ках =0,75 /?" и |
|
О — ±il |
iMiM, .использованы для (построения .графика {(рис. 3 2 , £), |
из которого видно, что при минимальном Еа выполнить усло вие (3.11) возможно, если арматурный пакет будет заготовлен
с допуском — 2 мм, при |
этом зазор составит 4,3 мм. |
пе |
|
В случае изменения £ а |
с минимума до максимума без |
||
рестройки оборудования, |
т. |
е. с сохранением допуска—2 |
мм, |
остаточное напряжение в арматурном пакете должно составить
0,71 R а , а минимальная величина зазора будет равна 0,3 мм, что достаточно для установки формы враспор захватам, при этом будут выполнены условия (3.11). Это подтверждает воз можность установки формы враспор захватам без каких-либо промежуточных фиксирующих элементов, что позволяет авто матизировать данный процесс и обеспечить точное расположе ние арматуры в шпалах.
Как известно, наибольшее число явных технологических де фектов в шпалах возникает из-за недостаточного уплотнения бетонной смеси при их формовании. На заводах с поточно-аг регатной технологической схемой для уплотнения бетонной сме си применяют объемную вибрацию. В качестве вибровозбуди теля используют длинные виброплощадки, составленные из ти повых унифицированных двухвальных виброблоков конструк ции ВНИИСтройдормаша. Виброплощадки имеют амплитуду колебаний 0,4—0,7 мм при {частоте, близкой к 50 гц. Для доуплотнения смеси на завершающей стадии формования устаколебаний 0,4—0,7 |мм (при частоте, (близкой j к . 50 гц. Для до50 гс/см2. .
В последнее время на Коростенском заводе в порядке опы та начали применять установку для продольно-горизонтальной вибрации. ВНИИСтройдормашем созданы опытные образцы виброблоков для вертикально направленной ударной виб рации и продольно-горизонтальной супергармонической виб рации.
93
Рассмотрим, какие условия необходимо выполнить для вы сококачественного формования железобетонных шпал при раз личных видах объемной вибрации.
Предположим, что уплотнение бетонной смеси одной и той же жесткости при воздействии различных видов объемной виб рации требует при прочих одинаковых условиях равных затрат работы
Лупл=о| ‘/jdt = const, |
(3.17) |
где/;= а 1ш3— интенсивность вибрации, отнесенная к элементар
ному объему смеси с единичной массой |
[27]; |
г; — продолжительность условного полного |
уплотне |
ния смеси при различных видах объемной вибра ции.
Об эффективности того или иного вида вибрации можно су дить по коэффициенту продолжительности формования /Спф бе
тонной смеси различной жесткости Ж п |
|
^"Ф= Ж ■ |
(3.18) |
В результате опытов на цилиндрических |
образцах и шпа |
лах при объемной вибрации смеси при вертикально направлен ной гармонической (в. н.), вертикально направленной с удар ным импульсом (в. уд.) и горизонтально направленной гармо нической (г. н. )с частотой колебаний 48—60 гц и амплитудами:
в. н. — 0,42 — 0,58 |
мм; в. уд. — 0,75 — 0,91 |
мм; г. н. — 0,70 — |
0,92 мм получены |
в соответствии с (3.18) |
следующие значе |
ния /Спф, показанные в табл. 25 [28]. Момент условного полно го уплотнения смеси определялся по стабилизации ее осадки и минимальному омическому сопротивлению.
Из дабл. ,25 | видно, , что | наиболее , |
эффективной , |
является |
||||
в. уд. объемная вибрация, |
так как для |
нее получено |
наимень |
|||
шее значение /СПф. |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
25 |
|
|
|
|
|
Значения коэффициентов продолжительности формования бе |
|||||
|
тонной смеси при различных видах объемной |
вибрации |
||||
|
|
|
Кпфпри Ж = 120 сек |
|
|
|
Вид уплотнения |
|
г. н. |
|
В . уд. |
||
|
|
В . н . |
|
|||
Без |
пригруза |
0 , 8 8 |
1J7 |
|
0,63 |
|
С |
пригрузом |
0,29 |
0Д6 |
|
0 , 2 1 ' |
|
Суммарное |
ili,'17 |
1,63 |
|
0,84 |
94
J.
см’/сек w- io?
ir |
I02 |
|
|
СЭ 7,5 |
|
|
|
§ |
|
|
|
«о 5 |
W |
__________________ / |
|
5 |
|
|
г |
|
|
А / |
|
Cj |
Ю2 |
. |
|
7,5 |
- |
<o
t S;
__________________________ / |
|
|
|
|
ч |
|
|
|
|
\ \ |
|
|
|
|
) 1 / |
. |
|
|
|
,/ ' |
J |
|
|
|
й ====г^“ |
|
|
|
|
о Л Jo*" |
|
|
|
|
30 |
6 0 |
9 0 |
/? 0 |
1, с е к |
t ^ 6 0 |
|
П р о д о л ж и т е л о н о ст о |
||
|
у с л о в н о г о п о л н о г о |
|||
|
|
|||
t ,'=85 |
|
у п л о т н е н и я |
|
|
|
(.,"=/35 |
|
СМССи |
|
|
|
|
|
Рис. ЗЭ. Изменение интенсивности вибрации по мере уплотнения бетонной смеси:
% — г и. вибрация (горизонтально направленная);
Q— в. н. вибрация (вертикально направленная);
А— в. уд. вибрация (вертикально ударная)
По результатам замеров амплитуд колебаний собственно бетонной смеси построен график (рис. 33), на котором показа ны интенсивности вибрации, вычисленные по опытным данным. Для упрощения вычислений можно с некоторым допущением принять, что интенсивность вибрации изменяется по линейному закону (прямые линии). Тогда согласно (3.17) можно записать
|
А, |
-tga |
tg«' = |
( h Y |
tga" = const, |
(3.19) |
|||
где tt, ti, |
ti— продолжительность условного |
полного |
уплотне |
||||||
|
ния бетонной смеси соответственно при г. и., в. н. |
||||||||
|
и ,в. уд. вибрациях. |
|
|
|
|
|
|
||
Постановка в (3.19) |
результатов опытов приводит к тожде |
||||||||
ству при t\ =60 |
сек; |
=85 сек; t'[ = 135 сек, |
которые |
по |
(3.18) |
||||
дают |
следующие |
результаты: |
К п 4> '= |
1,0; |
/Сп.3ф '= |
0,71; |
|||
K l i = 1,57. |
|
|
|
табл. 25, |
вычислен |
||||
Эти значения ;близки 1к приведенным в |
|||||||||
ным по осадке и токопроводности |
бетонной |
смеси. |
Следова |
тельно, может быть сделан вывод о справедливости выражения (3.17) для принятых условий опыта.
При формовании шпал были одновременно взяты пробы Для определения плотности бетона при продолжительности Вибрации, равной времени условного полного уплотнения сме-
95