47 Разновидности вибрационных методов формования.

1. Формование на виброплощадках: в промышленности сборного железобетона примеяют виброплощадки с круговыми, горизонтально или вертикальнонаправленными колебаниями.

Схемы виброплощадок:

а) с круговыми колебаниями,

б) горизонтально-направленными колебаниями,

в) вертикально-направленными.

При формовании широких изделий на выборках одного типа отмечается повышенное засасывание воздуха у стенок формы.

Виброплощадки с вертикальнонаправленными колебаниями отличаются равномерным распределением амплитуд колебаний и следовательно равномерным уплотнением смеси при изготовлении широких изделий относительно не большой высоты.

К недостаткам их следует отнести более сложную по сравнению с типом круговых колебаний конструкцию, а так же сильные шумы при работе, за частую превышающие допустимые нормы.

На виброплощадках с горизонтальными колебаниями смесь получает колебания от поддона и боковых стенок формы в касательном направлении. Они хорошо зарекомендовали себя при формовании длинномерных изделий.

2. Формование изделий внутренними вибраторами.

3. Формование поверхностными вибраторами: Поверхностное вибрирование создается через подвижную вибрированную плоскость укладываемую на поверхность заполнившей форму бетонной смеси (виброрейка, виброштампа).

4. Формование изделий наружным вибрированнием: осуществляется через стенки или днище формы к которым прикреплены вибраторы.

48 Центробежный способ (центрифугирование). Две основные стадии центрифуги­рования (распределение и уплотнение бетонной смеси). Скорости вращения центрифуги на стадиях распределения и уплотнения бетонной смеси. Схемы центрифуг.

Под центрифугированием (труб, опор для линий электропередач и т.д.) в промышленности строительных материалов понимают процесс уплотнения неоднородных смесей в поле центробежных сил (рис.8.2).

(а) – роликовая; (б) – ременная; (в) – осевая

Рисунок 8.2 – Расчетная (I) и принципиальные (II) схемы центрифуг

Центробежная сила инерции, действующая на частицу смеси (рис.8.5):

, (8.5)

где т – ее масса; ω – угловая скорость вращения; r – радиус вращения центра тяжести частицы; G – вес частицы; g – ускорение силы тяжести; п – частота вращения центрифуги.

Существует понятие о критической окружной скорости, начиная с которой частицы под действием силы тяжести не будут отрываться от внутренней поверхности формы в верхнем положении. Для этого должно быть соблюдено условие Fц≥G, тогда

. (8.6)

Уплотнение смеси следует проводить при такой скорости вращения, которая обеспечивает необходимую начальную прочность достаточную для распалубки его и дальнейшей транспортировки. Для этого необходимо соблюдение равенства:

, (8.7)

где p_тр – уплотняющее давление, которое необходимо обеспечить на наружной поверхности трубы, чтобы при остановке центрифуги и при транспортировке изделия на последующие посты не происходило отслоения и обвала уплотнённой бетонной смеси, Па; А_нар – площадь наружной поверхности трубы, м².

Для элементарного кольца бетонной смеси радиусом r₁, толщиной стенки dr₁ и длиной l величина центробежной силы будет равна:

dF_ц = dmω²r₁, H; (8.8)

dm = V_к = 2r₁ldr₁, кг, (8.9)

где V_к – объем элементарного кольца, м³;  – плотность формуемой бетонной смеси, кг/м³; dm – масса элементарного кольца, кг.

Следовательно,

dF_ц = 2r₁²dr_lω², H. (8.10)

Интегрируя формулу (8.10) в пределах от r до R, получаем:

F_ц = 2lω² = 2lω²(R³-r³)/3 = 2  l    (n/30)²  (R³ – r³)/3, Н, (8.11)

где R – наружный радиус трубы (внутренний радиус формы), м; r – внутренний радиус трубы, м.

Если принять участок трубы длиной 1 м, то А_нар = 2R. Тогда требуемое давление формования будет равно:

p_тр = (n/30)²(R³-r³)/(3R), Па. (8.12)

Отсюда частота вращения центрифуги на стадии уплотнения ( ) составит:

= , об/мин. (8.13)

где ρ – плотность смеси (усредненная); R – наружный радиус изделия; r – внутренний радиус изделия.