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

Расчет вибровозбудителя. Как правило, расчету подлежат только подшипники, являющиеся наиболее слабым элементом вибраторов п конструктивно определяющие сечения делабаисных валов, прочность которых оказывается всегда достаточной.

При расчете подшипников качения, проводимых по обычной формуле, следует помнить, что вынуждающая сила действует на пружинное кольцо подшипника, и в соответствии с этим в фор­ мулу вводится коэффициент кольца кк . Для учета некоторых не­ точностей, допущенных при расчете, принимают коэффициент безопасности к<$ = 1,1 -н 1,2.

Расчет карданного вала. Кроме расчета деталей вала на прочность необходимо проверять вал на устойчивость, для чего подсчитывается критическая угловая скорость вала, которая должна превышать угловую скорость вращения не менее чем в 1,3 раза. Критическая угловая скорость в рад/с

где L — расчетная длина вала (между шарнирами);

участки составляют большую часть расчетной длины, и принимая для стальной трубы Е = 2-Ю6 кгс/см2 и плотность материала трубы, равной 7,85-10_ 3 кгс/см2 , можно пользоваться фор­ мулой

передается только часть подводимой к нему мощности. Она за­ висит от кинематической схемы синхронизатора и расположения валов, к которым присоединены приводные двигатели. Напри­ мер, через синхронизатор при нормальной работе передается только уравнительная мощность, перетекание которой через пере­ дачу вызывается случайными причинами, связанными с некото­ рым увеличением мощности, потребляемой одним или несколькн-

220

ми вибраторами. В этом случае зацепления на долговечность рабочих поверхностей зубьев и по напряжениям в их опасных сечениях не рассчитываются. Параметры передач назначают по конструктивным соображениям и проверяют на пиковую нагруз­ ку исходя из условия, что подводимая мощность передается к одному заклинивающемуся вибратору.

2.При расчете подшипников исходят из усилий, соответству­ ющих крутящим моментам, которые передаются зубчатыми пе­ редачами. Крутящие моменты приняты исходя из изложенных выше соображений.

3.Подшипники валов, к которым присоединены карданные валы, должны быть более мощными, чем это следует из расчета, так как они испытывают дополнительные динамические нагруз­ ки, вызываемые колебаниями, а главное дисбалансом вращаю­ щихся карданных валов. Коэффициент долговечности этих под­ шипников следует принимать в 1,5—2 раза больше необходимо­ го по расчету.

Расчет устройства для закрепления форм. Усилие, необходи­ мое для закрепления формы, в кгс равно

С з а к р = ( - ^ ^ и * а - О с у и ) к ,

где Оо у м .щ, — приведенный вес формы с изделием в кгс; g — ускорение свободного падения в см/с2 ;

GC yM — вес формы с изделием в кгс;

к — коэффициент запаса, равный 1,4—1,6.

Обычно для виброплощадок, работающих с частотой колеба­ ний со = 300 рад/с и при амплитудах 0,4—0,6 мм, принимают

g

При расчетах удобно для впброплощадок, состоящих из от­ дельных виброблоков, пользоваться формулой

Bg — индукция в воздушном зазоре в кгс;

221

щадкн можно определить по формуле

SB = S„ = 0,06F.

Горизонтальные виброплощадки продольно-направленного действия сравнительно недавно появились, но быстро распро­ странились. Это объясняется их преимуществами. Расположение впбровозбудителя в плоскости формы позволяет ввести между ним и вибратором (или формой) упругие элементы такой жест­ кости, при которой возникают колебания всей системы вблизи резонанса. Это позволяет уменьшить статический момент массы дебалансов возбудителя и, следовательно, потребляемую мощ­ ность, а также массу виброплощадки. При продольных колеба­ ниях может быть облегчена конструкция формы, так как ее жесткость в продольном направлении всегда достаточно велика. Горизонтальная виброплощадка больше соответствует санитар­ ным нормам по шуму п вибрации рабочих мест.

Выпускаемые промышленностью горизонтальные вибропло­ щадки и виброустановкп продольного действия работают при частоте около 3000 кол/мин, амплитуде колебаний формы 0,6— 0,8 мм и прорабатывают бетонную смесь жесткостью до 60 с.

Вибрационные площадки с продольно-горизонтальными коле­ баниями, работающие в околорезонансном режиме, предназна­ чены для формования из умеренно жестких бетонных смесей длинномерных или плоских железобетонных изделий, а также из­ делий с напряженной арматурой и со значительным периметром поперечного сечения. Этот перечень охватывает большую часть массовых изделий, включая плиты перекрытий, стеновые панели, опоры линий электропередач и т. д.

На вибрационных площадках с продольно-горизонтальными колебаниями вибрация передается на бетонную смесь главным образом через днище и боковые стенки формы и через продоль­ ные напряженные стержни арматуры. Следовательно, колебания бетонной смеси поддерживаются за счет возникающих в ней тангенциальных напряжений. Нормальные напряжения и отрыв бетонной смеси имеют место только у небольших торцовых сте­ нок. Поэтому почти полностью исключен подсос воздуха, в то время как воздушные пузырьки выделяются довольно интенсив­ но. Содержание воздуха в отформованном изделии достаточно низкое, что приводит к повышению морозостойкости изделий, отформованных на продольно-горизонтальных площадках.

222

На рис. 112 показана схема внброплощадкн СМЖ-198 с го­ ризонтально-направленными колебаниями грузоподъемностью 15 т. Виброплощадка представляет собой двухмассную систему, в которой первой массой является плита 4 с вибраторами, а вто­ рой — рама внброплощадкн с формой и бетонной смесью. Для получения достаточной амплитуды колебаний формы суммарная жесткость пружин колебательной системы подобрана так, чтобы можно было использовать резонансный эффект.

тг т г —

Рис. 112. Схема резонансной внброплощадкн СМЖ-198

Устойчивая работа виброплощадки с достаточно высоким коэффициентом увеличения амплитуды за счет резонансного эф­ фекта достигается при отношении частоты вынужденных колеба­ ний системы к частоте ее собственных колебаний, равном 0,9.

Сохранение постоянства амплитуды и частоты колебания системы во многом определяется и отношением колеблющихся масс. При работе виброплощадки общая масса системы, вклю­ чающая форму, бетонную смесь и раму виброплощадки, неизбеж­ но меняется в связи с различными массами форм и бетона для изготовляемых изделий.

Применительно к существующим формам на внброплощадке СМЖ-198 не совмещена ось вибратора с центром тяжести сис­ темы, вследствие чего форма получает незначительные, порядка 0,15—0,2 мм, вертикальные колебания.

Для работы виброблоков-резонаторов 3 с устойчивыми резо­ нансными колебаниями при различных типоразмерах и массах изготовляемых изделий применяют электродвигатель 1 постоян-

223

ного тока, позволяющий автоматически незначительно менять частоту вынужденных колебаний при изменении частоты собст­ венных колебаний.

Для предохранения от вибрации электродвигатель привода установлен на отдельном фундаменте и через ременную переда­ чу 2, синхронизатор 13, также установленный на отдельном фундаменте, вращает дебалансные валы двух унифицированных виброблоков-резонаторов 3. Установка двух виброблоков уве­ личила надежность работы внброплощадкн.

Форма 8 одним концом опирается на раму 5 виброплощадки через щеки 7, а другим концом на резиновые амортизаторы 9. Форма закрепляется на виброплощадке рычажно-грузовой сис­ темой, в которую входят клинья 6, рычаги 11 и противовес 12. Система крепления форм приводится двумя гидроцилиндрами 10. Виброплита со смонтированными на ней виброблоками при­ креплена к раме на шпильках с пружинами 14.

Ниже приведена техническая характеристика вибропло­ щадки:

В ряде случаев, когда требования к механической прочности, морозостойкости и водонепроницаемости особенно высоки и для их достижения требуется применение бетонных смесей повышен­ ной жесткости, применяют виброплощадки с двухчастотной го­ ризонтальной и ударной вибрацией.

На рис. 113 показана виброплощадка СМЖ-195 грузоподъем­ ностью до 4 т с супергармоническим виброприводом. Вибропло­

224

Беспружинная ударно-вибрационная горизонтальная вибро­ площадка СМЖ-196 с двусторонними ударами грузоподъемно­ стью 20 т показана на рис. 14. Состоит она из опорного уст-

Рис. 114. Внброплощадка СМЖ-196:

/ — пульт управления; 2 — подвеска; 3 — внбровозбуднтель; 4 — опора формы

ройства для формы и ударно-вибрационного привода горизон­ тально-направленного действия, подвешенного на раме. Привод включает в себя двухвальный центробежный возбудитель со встроенными виброустойчивыми электродвигателями. Корпус вибровозбудителя сварной. Оси вращения роторов обоих элек­ тродвигателей расположены в вертикальной плоскости симмет­ рично относительно центра тяжести и установлены в сферических роликоподшипниках. На концах валов консолы-ю установлены одинаковые дебалансы. Валы электродвигателей вращаются в противоположные стороны с одинаковой угловой скоростью.

Для синфазности и синхронности вращения роторов электро­ двигателей применена система синхронизатора. Вибровозбуди­ тель снабжен крюком.

Форма, на одном из торцов которой имеется скоба, установ­ лена на опоры и приводится в ударно-колебательное движение при помощи ударных плит, закрепленных на крюке и корпусе вибровозбудителя. Для уравновешивания динамических нагру­ зок, вызванных несимметричным расположением крюка, с обрат­ ной стороны корпуса возбудителя ставится противовес.

226

Формовочные машины и установки с вибрационными механизмами

На заводах крупнопанельного домостроения нашел широкое применение виброкассетный способ формования плоских желе­ зобетонных панелей. С точки зрения качества проработки бетон­ ной смеси этот способ заслуживает невысокой оценки, так как чрезвычайно трудно создать требуемые амплитуды колебаний для хорошего уплотнения бетонной смеси. Поэтому при кассет­ ном способе формования применяют пластичные бетонные смеси с осадкой конуса 5—20 см.

Промышленностью выпускаются серийно кассетные формы (7412/1-7) семи типоразмеров и работающие вместе с ними ма­ шины для разборки и сборки кассет (7412/21-23) трех типораз­ меров, предназначенные для формования панелей внутренних стен и перекрытий и панелей перегородок. Машина для разборки и сборки состоит из рамы, гидроцилиндра 11, системы 10 запор­ ных рычагов с амортизаторами 4, регулировочных винтов 5, гидроаппаратуры и электрооборудования. Рама образована двумя стойками — передней 12 и задней 6, соединенными между

собой опорными балками 7, на которые установлены своими кат­ ками стенки кассетной формы. К передней стенке рамы прикреп­ лены кронштейны рычажной системы гидропривода, гпдроцилиндр и конечные выключатели. При помощи тяг рычажная сис­ тема соединена с запорными рычагами. На задней стенке рамы установлены регулировочные впиты для получения требуемой толщины и правильного положения пакета при сборке. Аморти­ заторы, шарнирно соединенные с рычажной системой и регули-

41/70

Рис. 115. Кассетно-фор.мовочная установка 7412:

/ — кассетная форма; / / — машина для разборки н сборки; / — тепловая стенка; 2 — промежуточная стенка; 3 — стационарная стенка; 4 — амортизатор; 5 — регулировочный винт; 6 — задняя стойка; 7 — опорная балка; S — замок; 9 — ролнкоопора; 10 — си­ стема рычагов; / / — гндроцнлиндр; 12 — передняя стойка; 13 — съемная стенка; 14 — вибратор

ровочнымн винтами, приварены к наружным поверхностям ста­ ционарной 3 и съемной 13 стенок кассетной формы. Гидроци­ линдр и система рычагов перемещают стенки на 850 мм. Пульт управления и электрошкаф монтируют рядом с кассетно-формо- вочной установкой на обслуживающей площадке.

Кассетная форма представляет собой пакет металлических стенок, между которыми образованы формовочные отсеки. По конструктивным признакам и назначению стенки можно разде­ лить на три группы: тепловые, промежуточные и крайние (стаци­ онарная п съемная). В собранной форме тепловые отсеки и про­ межуточные стенки чередуются. Тепловой отсек, в который про-

228

водится пар для подогрева бетонной смеси при тепловой обработке, выполнен из двух металлических листов толщиной 24 мм и швеллеров, прикрепленных по контуру отсека. Тепловой отсек должен быть герметичным, чтобы не происходило утечки пара. Крайняя тепловая стенка состоит из теплового отсека с прикрепленным к нему теплоизоляционным отсеком. Промежу­ точные стенки кассетной формы выполнены из листа толщиной 24 мм.

Все стенки формы, кроме съемной, снабжены бортовой осна­ сткой в соответствии с толщиной формуемых изделий. На кон­

раторы установлены так, что ось их параллельна плоскости сте­ нок. Так как каждая промежуточная стенка зажата через борто­ вую оснастку между двумя тепловыми отсеками, схему вибрации ее следует рассматривать как вынужденные колебания упругого бруса, размещенного на двух шарнирно неподвижных опорах и

вует частоте колебаний вибратора. Наиболее эффективная виб­ рация получается при установке вибратора иа консоли длиной 65—68 см. Амплитуда колебаний промежуточных стенок состав­ ляет 0,08—0,30 мм.

В верхней части кассетная форма снабжена четырьмя защит­ ными козырьками, которые предотвращают просыпание бетонной смеси. Пар по шлангам подводится к тепловым отсекам от рас­ пределительных гребенок. В тепловых отсеках установлены пер­ форированные трубки, через которые пар попадает в отсек. Для стока конденсата в нижней части теплового отсека предусмот­ рен патрубок с краном. На стенках и тепловых отсеках формы установлены замки сцепления отсеков. Штанга замка в верхней части соединена с эксцентриком, при повороте которого она под­ нимается или опускается и при этом сцепляет или разъединяет отсеки формы.

К верхнему торцу каждой стенки кассеты справа и слева приварены кронштейны, к которым крепят роликоопоры. Роликоопоры предназначены для перемещения стенок кассеты по направляющим рамы машины для разборки и сборки кассеты.

Изделия на кассетно-формовочной установке 7412 изготов­ ляют следующим образом. Подготовка к формованию начинается с отсека, образованного стационарной стенкой и разделительным листом, поскольку из этого отсека готовое изделие извлекается последним и отсек оказывается открытым. После чистки поверх­ ностей и удаления остатков бетона устанавливают и закрепляют закладные детали и проемообразователи и поверхности листов смазывают обратной эмульсией ОЭ-2.

229