Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Лапир Ф.А. Оборудование и средства автоматизации для производства бетона и железобетона

.pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
15.56 Mб
Скачать

Механизм передвижения обычно состоит из электродвигателя, редуктора, цепных или зубчатых передач, ведущих и ходовых колес. Мощность двигателя механизма передвижения в кВт определяется по формуле

•'Va „6 =

102II

где coi — сопротивление перекатыванию в кгс;

Ш2 — сопротивление вибронасадка перемещению;

vi— скорость передвижения в м/с;

ц— общий к. п. д. передач. Сопротивление перекатыванию в кгс

 

i e ( Q 1 +

G ) J b ± ! H p ,

 

 

где

Qi — сила тяжести бетона в кгс;

 

 

 

 

G — сила тяжести укладчика в кгс;

 

 

 

fi — плечо трения качения

колес

по рельсам

в см (обычно

 

не более 0,1 см);

 

 

 

 

 

|.i — коэффициент трения в подшипниках

колес;

 

d — диаметр осей или цапф валов в см

(для

подшипников

 

качения — внутренний диаметр подшипников);

 

DK — диаметр колеса в см;

 

потери

па

трение колес

 

Р коэффициент, учитывающий

 

о рельсы.

 

 

 

 

 

Сопротивление вибронасадка перемещению в кгс

 

W 2 =

Q 2 / 2 .

 

 

 

где

Q 2 — вес вибронасадка с бетоном;

 

 

 

 

/ 2 — коэффициент трения бетонной смеси по стали.

Глава V

ОБОРУДОВАНИЕ И СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ

И ФОРМОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Для

уплотнения бетонной смеси

необходимо

создать такие

условия,

при которых

частицы смеси смогут

занять

наиболее

устойчивое

положение

относительно

друг друга,

исключающее

их дальнейшее перемещение даже в незатвердевшем

состоянии.

При

заводском

изготовлении

железобетонных

изделий

основными

способами

уплотнения

бетонной

смеси

являются

вибрирование и центрифугирование. Находят применение и дру­ гие способы уплотнения, в большинстве случаев в сочетании с вибрированием. К ним относятся виброштампование, вибро­ прокат, вибрирование с последующим гидропрессованием, вибри­ рование и вакуумирование и др. В последнее время для производства короткомерных труб малых и средних диаметров стали применять прессование.

В ряде случаев машины, предназначенные для уплотнения бетонной смеси, предусматривают одновременно придание железобетонным изделиям определенной геометрической формы, вследствие чего они получили название формовочного оборудо­ вания.

ВИБРАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ

Сущность процесса

вибрирования бетонной

смеси

состоит

в том, что ее частицам

сообщают колебания,

из-за

которых

резко понижается

вязкость цементного теста

и

значительно

уменьшаются трение и сцепление между частицами

заполнителя.

Бетонная смесь

из жесткой и малоподвижной

 

превращается

в подвижную текучую массу, которая под действием силы тяже­ сти растекается и заполняет форму. При этом частицы крупного заполнителя, взаимно скользя, укладываются компактно, пусто­ ты между ними заполняются частицами мелкого заполнителя и

191

цементо-песчаным раствором, а содержащиеся в смеси пузырьки воздуха в значительной мере вытесняются наружу. Смесь уплотняется, и бетон после твердения приобретает необходимую прочность.

К формовочному оборудованию предъявляют следующие основные технологические и эксплуатационные требования: необходимое уплотнение бетонной смеси по всему объему фор­ муемого изделия; высокая производительность; надежность и долговечность работы оборудования; удовлетворение санитарногигиенических норм; удобство обслуживания и ремонта. Выпол­ нение первых четырех требований в большой степени зависит от конструктивного исполнения применяемых форм. Помимо точности размеров и чистоты поверхностей, формы должны быть достаточно жесткие и равномерно передавать колебания от источника вибрации к формуемой смеси по всей поверхности ее соприкосновения с бетонной смесью.

Режим вибрационного уплотнения бетонной смеси характе­ ризуется амплитудой колебаний, количеством колебаний в ми­ нуту и продолжительностью вибрирования.

Под амплитудой колебаний понимают половину размаха колебаний, т. е. половину расстояния между двумя крайними положениями вибрирующего устройства (верхним и нижним, правым и левым и т. п.). При уплотнении изделий вибрировани­ ем за амплитуду принимают амплитуду колебаний поддона или формы.

Требуемая интенсивность вибрации легче всего достигается подбором амплитуды колебаний. Установлено, что для уплотне­ ния более жестких бетонных смесей требуются большие ампли­

туды

колебаний, чем для пластичных

смесей.

«Инструкцией по

продолжительности

и интенсивности

вибрации

и подбору соста­

ва бетонной смеси повышенной удобоукладываемости»

рекомен­

дуется

подбирать

интенсивность

вибрации в

 

пределах

80—300 см2 3 (произведение, квадрата амплитуды

в

сантимет­

рах

на куб угловой

частоты в рад/с), что

при

колебаниях

с частотой 50 Гц соответствует

амплитуде 0,25—0,5

мм. Для

более жестких бетонных смесей рекомендуется

 

амплитуда

0,4—0,6 мм. Оптимальное время

вибрирования

для пластичных

бетонных

смесей составляет 2—3 мин, для смесей

повышенной

жесткости (удобоукладываемость 50—100 с) порядка 3— 4 мин.

На уплотнение бетонной смеси влияет направление колеба­ ний н способ их передачи от источника вибрирования к бетон­ ной смеси. Колебания одной и той же частоты и амплитуды, одинаково направленные к поверхности соприкосновения с бе­ тонной смесью (например, перпендикулярно), но исходящие снизу, сверху или от боковой стенки, будут по-разному уплот­ нять бетонную смесь.

При колебании формы в одном направлении отдельные элементы ее колеблются неодинаково относительно бетонной

192

смеси: например, при вертикально направленных колебаниях формы поддон колеблется перпендикулярно плоскости соприкос­ новения с бетонной смесью, а стенки — по касательной к плоско­ сти соприкосновения.

Для получения лучшего качества уплотнения бетонной смеси

часто

применяют

комбинации

различных

способов

вибрирова­

ния.

Например,

уплотнение

на виброплощадке

передачей

колебаний к бетонной смеси в основном

через днище

формы)

сочетается с вибропригрузом, передающим колебания на бетон­ ную смесь сверху.

Для уплотнения бетонной смеси вибрированием и придания изделиям определенной геометрической формы используют вибраторы, виброплощадки и формовочные машины и установки с вибрационными механизмами.

Вибраторы. По способу передачи колебаний бетонной смеси вибраторы подразделяют на глубинные (внутренние) и вибра­ торы общего назначения (поверхностные, навесные и т. д.).

Глубинные вибраторы предназначены для уплотнения бетонных смесей при укладке их в монолитные бетонные и железобетонные конструкции с различной степенью армиро­ вания, а также при изготовлении крупных или весьма насыщен­ ных арматурой изделий сборного железобетона.

С помощью

существующих

глубинных вибраторов

можно

хорошо уплотнять пластичные

и

малоподвижные

бетонные

смеси с осадкой

нормального конуса

не менее 0,5—1,0 см. Для

уплотнения более жесткой бетонной смеси требуется применение объемного вибрирования на виброплощадках.

По характеру выполняемой

работы

глубинные

вибраторы

могут быть

подразделены на ручные

и подвесные.

В

массовом

масштабе

выпускаются

ручные

вибраторы,

рассчитанные по

весу на обслуживание

одним

и гораздо

реже

двумя

бетонщи­

ками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подвесные вибраторы

применяют

в одиночном

исполнении

или в виде

пакетов

от 3—4

до

15 шт.

в каждом.

Подвесные

вибраторы

выпускают

исключительно

с приводом

от

электро­

двигателя, который либо выносится в верхнюю часть вибратора, либо встраивается непосредственно в его корпус.

В зависимости от

вида

привода ручные глубинные вибра­

торы можно подразделить

на электромеханические

с приводом

от электродвигателя

большинстве случаев

трехфазного

асинхронного с короткозамкнутым ротором), пневматические, с приводом от двигателя внутреннего сгорания и гидравлические. Электромеханические ручные вибраторы в зависимости от рас­ положения электродвигателя изготовляют с вынесенным элек­ тродвигателем и гибким валом, соединяющим двигатель

срабочим вибронаконечником, или с электродвигателем,

встроенным непосредственно

в рабочую часть

корпуса

вибратора.

 

 

13 З а к а з 949

193

На рис. 98 показан глубинный электромеханический вибра­ тор с гибким валом. Вибратор состоит из электродвигателя 2, гибкого вала 4 и наконечника 5. Гибкий вал заключен в специ­ альную броню 3, на поверхность которой надет резиновый рукав. По обоим концам вала имеются винтовые муфты с левой резьбой для присоединения к электродвигателю и наконечнику. Электродвигатель установлен на металлической подставке 10, предохраняющей его от погружения в бетонную смесь. Вклю­ чается электродвигатель вибратора выключателем 1, находя­ щимся на корпусе. Наконечник состоит из стального трубчатого

 

Рис. 98. Глубинным вибратор с гибким валом

 

 

 

корпуса 8,

внутри

которого

вращается

дебаланс 7,

соединенный

с гибким

валом

пружинной муфтой 6. При включении

элек­

тродвигателя дебаланс обкатывается по конусу 9.

 

 

 

В табл. 14 приведена

техническая

характеристика

вибра­

торов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 99 показан вибратор со встроенным высокочастотным

электродвигателем. Вибратор представляет

собой

герметически

закрБпый .корпус 1, внутри которого помещен возбудитель

коле­

баний— дебаланс 2, укрепленный

на валу

электродвигателя

3.

Штанга 5

состоит

из двух

частей,

соединенных

между

собой

амортизатором 4,

благодаря которому

колебания

корпуса

не

передаются на верхнюю рукоятку 7.

Электродвигатель питается

от преобразователя частоты, для

включения

и выключения его

служит выключатель 6.

 

 

 

Техническая характеристика

таких вибраторов приведена

в табл. 15.

 

 

 

Наряду с электромеханическими

глубинными вибраторами

в промышленности сборного железобетона

применяют пневма­

тические глубинные вибраторы планетарного действия. Плане­ тарный пневмовибратор представляет собой герметически закрытый цилиндрический корпус, внутри которого заключен

194

Таблица 14

Техническая характеристика глубинных электромеханических вибраторов с гибким валом

Показатели

И В - 1 7

ИВ-2 7

И В - 4 7

 

 

 

 

Вибронаконечник

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

54

76

Система

вибрационного механизма

 

Планетарная

0,35

 

 

 

 

 

 

0,03

0,10

Частота

колебании в

минуту

 

 

20 ООО

15 000

10 000

 

 

 

 

 

 

135

220

400

Длина рабочей части

в мм

 

 

350

400

440

 

 

 

 

 

 

1,8

4,2

8,0

 

 

 

 

Электродвигател ь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трехфазный синхронный

 

 

 

 

 

с

короткозамкнутым

ротором

Частота

тока

в Гц

 

 

 

50

50

50

Напряжение

в В

 

 

 

36

36

36

Мощность в кВт

 

 

 

0,8

0,8

1,2

Скорость

вращения в об/мин

 

 

2800

2800

2800

 

 

 

 

 

 

Длительный

16,5

 

 

 

 

 

 

14

14

 

 

 

 

Гибкий вал

 

 

 

Модель

 

 

 

 

 

В-122

В-122

В-126

Направление

вращения

 

 

 

Правое

 

Диаметр

сердечника

гибкого

вала в мм . . .

13

13

16

 

 

 

 

 

 

33,6

33,6

36

 

 

 

 

 

 

3300

3300

3500

Допускаемый

радиус

изгиба

в мы (не

менее)

300

300

350

Скорость

вращения в об/мин

 

 

2800

2800

2800

Масса гибкого вала

с броней в кг

 

10

10

12,5

Ресурс работы вибраторов (полного комплек­

 

 

 

та) в ч

 

 

 

 

 

500

500

1000

планетарный вибровозбудитель,

составляющий

одно целое с

пневмодвигателем

вибратора.

 

 

 

 

По принципу действия двигатель вибратора является ротор­

ным пневмодвигателем обращенного типа, где

статор

в виде

полой оси с одной

лопаткой стоит неподвижно,

а ротор

плане-

тарно обкатывается вокруг статора и выполняет при этом роль бегунка — дебаланса.

На рис. 100 показан пиевмодвигатель, заключенный в цилин­

дрический

корпус 7 и состоящий из щитов 2 и 5, оси 4, бегунка 3

и лопатки

6. Вибратор с помощью двух концентрически распо­

ложенных

шлангов

8 и 9 соединен с краном 10.

Наружный

шланг 8,

служащий

для отвода от пневмодвигателя

отработан­

ного воздуха, одним концом плотно закреплен в корпусе вибра­ тора, а другим прикреплен к крану. Внутренний шланг 9 служит

13*

195

Рис.

100. Пневмодвнгатель

глубинного

пневматического

вибратора:

/ — г о л о в к а ; 2 — г е в ы й щ и т ; 3

б е г у н о к ; А — ось; .5

п р а в ы й щ и т ;

6 — л о п а т к а ; 7

к о р п у с ; 8 — н а р у ж н ы й ш л а н г ; 9 — в н у т р е н ­

 

н и й ш л а н г ; 10 — к р а н ; / / — ф и л ь т р

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 15

Техническая характеристика глубинных вибраторов со встроенным

 

 

высокочастотным

электродвигателем

 

 

 

Показатели

I1B-55

И В - 5 6

ИВ - 5Э

MB-G0

Наружный диаметр корпуса в мм. .

51

76

114

133

Система

вибрационного механизма .

 

Дебалансная

 

Момент

дебаланса

в кг-см

0,185

0,41

1.3

2,14

Частота

колебаний

в

минуту . . . .

11 ООО

11 000

5800

5800

Вынуждающая сила

в кгс

250

550

500

800

Масса вибронаконечника в кг . . .

400

450

420

430

4,5

13,5

Масса вибратора в кг

10

19

22

29

 

 

Электродвигатель (встроенный)

 

 

 

трехфазный

асинхронный

 

 

с

короткозамкнутым

ротором

 

 

200

200

200

200

 

 

36

36

36

36

 

 

10

26

20

40

Мощность

в кВт

0,27

0,8

0,6

1,1

Скорость

вращения в об/мин . . . .

12 000

12 000

6000

6000

Режим работы (ПВ в %)

60

60

60

60

Ресурс работы вибратора в ч . . .

500

500

1000

1000

для

подачи к вибратору сжатого воздуха. Перед

краном

уста­

новлен фильтр.

 

 

Текстолитовая лопатка 6 делит заключенную

между

бегун­

ком

и осью полость на две камеры: рабочую

и выхлопную.

Бегунок 3 движется сжатым воздухом, поступающим в рабочую

камеру пневмодвигателя по шлангу 9 через центральный

канал,

высверленный в оси 4. Прижимаясь

под действием

центробеж­

ной силы к оси, бегунок

совершает

планетарное

обкатывание

вокруг нее с частотой, зависящей от давления

воздуха

в

сети.

Отработанный

воздух попадает

в выхлопную камеру

и оттуда

через

боковые

отверстия

в щитах

поступает

по

наружному

шлангу 5 на выхлоп.

 

 

 

 

 

 

 

 

С целью обеспечения

высокой долговечности ось,

бегунок

и щиты изготовляют из

легированных сталей

и

подвергают

специальной термообработке,

обеспечивающей

высокую

проч­

ность

и износостойкость

указанных

деталей.

Нижняя

часть

корпусов вибраторов также термически упрочняется.

 

 

 

Пневмодвигатель пускается

и останавливается

с

помощью

крана.

Воздухоподводящий

шланг

присоединяется

к

крану

накладной гайкой и штуцером.

Питаются вибраторы

сжатым

воздухом под давлением 4—6 кгс/см2 .

 

 

 

 

 

Техническая

характеристика

пневматических

глубинных

вибраторов приведена в табл. 16.

 

 

 

 

 

 

197

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 16

 

 

 

 

Техническая характеристика пневматических глубинных вибраторов

 

 

 

Показатели

 

 

 

 

и В-1 3

II В-1 4

ИВ-15

И В-16

И В - 4 8

Наружный диаметр корпуса в мм . . .

34

50

75

ПО

133

Система вибрационного механизма . . .

 

 

Планетарная

 

 

Наибольший

момент

дебаланса

в

0,04

0,15

0,45

2,3

3,0

Рабочее

давление

сжатого

воздуха

4 - 6

4 - 6

4 - 6

4 - 6

4 - 6

 

 

 

 

 

 

 

 

Частота

колебаний

при работе

в

возду­

 

 

 

 

 

хе в

минуту:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14 000—18 000

12 000-18 000

10 000-16 000

8000—14 000

7000—12 000

 

 

 

 

 

 

 

 

2800-3600

2400—3600

2000-3000

1500-2600

1400-2400

Частота

колебаний

при работе

в

бетоне

 

 

 

 

 

в минуту:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 000-16 000

10 000-15 000

8000—14 000

7000—12 000

6000-10 000

 

 

 

 

 

 

 

 

2400 3200

2000-3000

1500-2700

1300-2200

1200—2000

Суммарная

амплитуда

колебании

в

 

 

 

 

 

нижней точке вибратора в мм . . . .

0,8

1,0

1,6

2,6

2,1

Наибольшая

вынуждающая сила

в кгс

100

350

700

2000

3000

Расход воздуха в м 3 /мин

 

 

 

 

0,5 - 0, 7

0,8 - 1, 0

1,2-1,3

1,4-1,5

1,6—1,7

Длина

рабочей части вибратора в мм. .

315

315

375

480

350

Общая длина вибратора в мм

 

 

 

2300

2300

2300

1200

1250

Масса вибратора в кг

 

 

 

 

3,5

5,5

11,0

20,0

24,5

 

 

 

 

 

 

 

 

1500

1500

1500

1500

1500

Техническая производительность глубинных вибраторов в м3 /ч может быть подсчитана по формуле

где

k — коэффициент использования

вибратора,

зависящий

от

 

 

схемы

бетонирования;

обычно

принимается

рав­

 

 

ным 0,85;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R — радиус действия вибратора;

 

 

 

 

 

 

 

 

h — толщина прорабатываемого

слоя бетонной смеси;

 

 

 

to— продолжительность

вибрирования

бетонной

смеси

на

 

t\

одном месте, to = 15

30 с;

 

 

 

 

 

t\

=

 

—• продолжительность

перестановки

вибратора,

 

 

= 5-т- 10 с.

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

При

расчетах

производительности

толщина

определяется

из

выражения h = /—(0,05

0,15),

где

/ — длина

рабочей

части

вибратора

в м; (0,05 ч - 0,15) — глубина

проникновения

вибратора в предыдущий слой при проработке

очередного

слоя

бетонной смеси в м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Радиус действия R глубинных

вибраторов находится из вы­

ражения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

i

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к=—;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г0

 

го

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— радиус корпуса вибратора;

 

 

смеси,

 

соприкасаю­

 

ао — амплитуда

колебаний

бетонной

 

 

 

 

щейся с корпусом

вибратора;

 

 

 

 

 

 

 

Qmin амплитуда

колебаний бетонной смеси, при которой еще

 

 

 

происходит ее уплотнение;

 

 

 

 

 

 

 

 

у — коэффициент

затухания

колебаний

бетонной

смеси.

Радиус действия

 

существующих

ручных

электромеханиче­

ских вибраторов обычно равен 0,25—0,40 м.

 

 

 

 

 

Вибраторами

общего

назначения

принято называть боль­

шую

группу дебалансных

вибраторов,

в которых

в

качестве

привода

применены

встроенные

в

их

корпусы

 

асинхронные

электродвигатели

трехфазного переменного

тока

с

короткозам-

кнутыми

роторами.

Иногда эту группу

вибраторов

называют

также

мотор-вибраторами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В зависимости от числа оборотов

встроенного

электродвига­

теля

 

вибраторы

общего

назначения

принято

разделять по

частоте возбуждаемых ими колебаний:

 

 

 

 

 

 

1) на вибраторы нормальной частоты, в которых установле­

ны

асинхронные

 

электродвигатели

с

синхронным

числом

оборотов вала ротора 3000 в минуту;

199

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ