Расчет формовочных машин

Формовочные машины применяют для формования многопустотных панелей перекрытий по кассетной и агрегатно-поточной технологиям. Они состоят из траверсы, пустотообразователей, сдвоенного толкателя, двух опор, бортовой оснастки и пригрузочного щита. На траверсе консольно подвешены пустотообразователи с вибрационными механизмами (вибровкладыши), количество которых определяется числом пустот в формуемой панели. При одновременном формовании на поддоне двух-трех панелей используют внутренние продольные борта.

Расчет заключается в следующем [1, 6].

1. Определение статического момента одного дебаланса вибратора вибровкладыша

, кг·м,

где m – масса неуравновешенной части дебаланса, кг; r – расстояние от оси вращения до центра тяжести дебаланса, м; М – масса одного вибровкладыша, кг, М=800…900 кг; А – амплитуда колебаний корпуса вибровкладыша, м; α – угол сдвига фаз между направлением вынуждающей силы дебалансов и перемещением корпуса вибровкладыша, град; е – число дебалансов одного вибровкладыша, е=5…7.

2. Определение расстояния от оси вращения до центра тяжести дебаланса

, м,

где R_d – радиус дебаланса, м, R_d=0,04…0,06 м; r_d – радиус вала, на которой подвешен дебаланс, м, r_d=0,02…0,03 м.

3. Определение толщины дебаланса

, м,

где ρ – плотность стали, кг/м³, ρ=7,8·10³ кг/м³; S_d – площадь плоской фигуры дебаланса, м²

, м²,

, кг.

4. Определение мощности, необходимой для уплотнения бетонной смеси

, Вт,

где ω – угловая скорость вращения дебалансов, рад/с, ω=300 рад/с.

5. Определение мощности, необходимой для преодоления трения в подшипниках качения вала дебалансов

, Вт,

где d – диаметр беговой дорожки внутреннего кольца подшипника качения, м, d= 0,06…0,07 м; μ – приведенный коэффициент трения подшипников качения вибраторов, μ=0,005.

6. Определение общей расчетной мощности электродвигателя каждого вибровкладыша

, кВт,

где η – КПД привода, η=0,9…0,95.

7. Определение усилия, необходимого для извлечения вибровкладышей

, Н,

где F – площадь поверхности вибровкладыша, м²

, м²,

R – радиус вибровкладыша, м, R=80 мм; h – длина вибровкладыша, м, h=5,5м; k – удельное сопротивление извлечению вибровкладышей, кН/м², k=4…5кН/м²; i – число вибровкладышей.

8. Определение силы сопротивления передвижению формы-вагонетки по рельсовому пути

, Н,

где G₁ – вес формы-вагонетки конвейера, Н, G₁=2·10⁴ Н – для узкого конвейера с 4…6 вибровкладышами; G₁=3·10⁴ Н – для широкого конвейера с 7…8 вибровладышами; G₂ – вес всех вибровкладышей, Н,

, Н;

G₃ – вес бетонной смеси, Н; f₁ – коэффициент трения качения колес формы-вагонетки, м, f₁=0,0008 м; μ – приведенный коэффициент трения цапф, μ=0,005; d₁ – диаметр цапф, м, d₁=0,08 м; D₁– диаметр колес, м, D₁=0,35 м; β – коэффициент, учитывающий трение реборд колес о рельсы, β=2,5.

9. Определение полного тягового усилия цепного толкателя

, Н,

где S₁ – первоначальное натяжение цепей, Н, G₁=2…3 кН; g₀ – погонный вес цепей, Н/м, g₀=870 Н/м; L – длина цепного толкателя, м; f₂ – коэффициент трения цепей по направляющим, f₂=0,1…0,12.

10. Определение расчетной мощности цепного толкателя

, кВт,

где υ – скорость цепного толкателя, м/с, υ=0,156 м/с; η₁– КПД привода, η₁=0,7.

11. Определение крутящего момента на барабане лебедки, которая используется для извлечения вибровкладышей

, Н·м,

где D_Б – диаметр барабана лебедки, м, D_Б=0,4 м; i_П – кратность каждого полиспаста, I_П=2…3; η_П – общий КПД полиспаста, η_П=0,96…0,98 – для полиспастов на подшипниках качения, η_П=0,94…0,96 – для полиспастов на подшипниках скольжения.

12. Определение угловой скорости вращения барабана лебедки

, рад/с.

13. Определение мощности электродвигателя лебедки

, кВт,

где 1,2 – коэффициент запаса; η₂ – КПД передачи привода барабана, η₂=0,7.

Исходные данные к расчету формовочной машины приведены в приложении 13.