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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

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