4. Импульсные установки.

Рисунок 7.Схема импульсной установки

Импульсные установки относятся к одной из разновидностей ударно-вибрационных. Их отличительной особенностью является то, что передача импульсов происходит непосредственно бетонной смеси. Одна из схем импульсных уплотняющих установок приведена на рис. 7. Поддон формы 1 имеет специальные окна, в которые входят колеблющиеся пластины-пульсаторы 2. Их. возвратно-поступательное движение осуществляется посредством шатунов 3 и коленчатых валов4. Бетонная смесь укладывается на эластичный ковер5, который свободно лежит на поддоне и обычно делается из транспортерной ленты. Эксцентричные шейки вала4 сдвинуты относительно друг друга на угол 90 или 180°. Эксцентриситет равен 10... 20 мм. Подъем эластичного ковра от поддона, т. е. вход пульсаторов в зону бетона, составляет 5... ...8 мм. Частота пульсаций 100... 130 с^-1. При работе установки непосредственно над пульсаторами возникают небольшие области плоских волн деформаций бетонной смеси.

Экспериментально установлено, что таким методом достигается хорошая степень уплотнения бетонной смеси при формовании изделий высотой до 2,5 м из бетонов средней пластичности.

Как видно из приведенного описания импульсной установки, ее отличительной особенностью от других вибрационных машин объемного уплотнения является то, что колебания передаются непосредственно бетонной смеси, что исключает необходимость приведения форм, обладающих большими массами, в колебательное движение. Это значительно снижает энергоемкость процесса уплотнения и повышает долговечность дорогостоящего парка форм.

Недостатком таких импульсных установок является то, что на готовых изделиях остается след от окон в поддоне формы из-за деформации эластичного ковра под силой тяжести бетонной смеси. С целью исключения этого недостатка были предложены формы, в которых пульсатор является составной частью их конструкции.

5. Расчёт виброплощадки.

Вариант 22.

Рассчитать виброплощадку со стандартными виброблоками и вертикальными направленными колебаниями. Формуется железобетонное изделие размером (6x3x0,15) м. Сечение сплошное. По технологическим соображениям необходимо обеспечить частоту колебаний близкую к 50 Гц с амплитудой колебаний 0,00030 м. Расчету подлежат конструктивно-кинематические параметры и вариант (пружинный или баллонный) опорно-амортизационных устройств.

5.1.Определение параметров виброплощадки

5.1.1 Расчет конструктивно-кинематических параметров виброплощадки и вибратора.

Грузоподъёмность виброплощадки:

Q=(G_б+G_ф)*g^-1,

Где G_б-сила веса бетона,Н;

G_б=V_б*ρ*g;

G_ф=К₂* G_б

V_б –объём бетона в изделии, м³;ρ– плотность бетона в изделии, кг/ м³;

g= 9,81 м/с²;К₂ - коэффициент соотношения,К₂ = 0,70...0,75.

При ρ= 2450 кг/м³, К₂=0,75;V₆= 6*3*0,15 = 2,7 м³,

G₆= 2,7*2450*9,81 =64893 Н;

Q=( G_б +0,75G_б)\9,81=11576,2 кг;

Сила веса вибрирующих частей:

G_вч=G_кв+G_ф+KG_б,

Где G_кв – сила веса колеблющихся частей конструкции виброплощадки.

G_кв=g* К_1*Q= К₁*(1+ К₂)*G_б;

К - коэффициент присоединения бетонной смеси, К = 0,20...0,35;

К₁ - коэффициент пропорциональности, К₁ = 0,35...0,45;

При К=0,25; К₁ = 0,40; К₂=0,75;

G_вч= К₁*(1+ К₂)*G_б+ К₂*G_б+KG_б=(К₁+К₁*К₂+К₂+К)*G_б =(0,40+0,40*0,75+0,75+0,25)* 64893=110318 Н.

Расчет параметров вибратора

Необходимая величина статического момента дебалансов

М_к = AG_BЧ = 0,00030*110318 = 33,10 Н* м.

Количество виброблоков

Z_в=QQ_в^-1

где Q_в- грузоподъемность одного виброблока в зависимости от А (табл. 5.1 [2]).

Cогласно таблице принимаем Q_в=1500 кг.

Z_в=11576,2/1500=7,7;

Принимаем Z_в=8.

Общее количество дебалансов:

Z_д=Z_Bm,

где т - количество дебалансов в одном блоке.

При т = 4

Z_Д = 8*4=32 шт.

Статистический момент одного дебаланса:

М_ж=М_К*Z_Д^-1=33,10/32=1,03 Н*м;

Основные размеры дебаланса (рис.8) конструктивно принимаем

r_s=0,075м,r_н=0,1м, 2δ=85º, δ=42,5º=0,742 рад;

Площадь сечения дебаланса:

F=δ*( r_н² - r_s²)

F=0,742*(0,1²-0,075²)=0,00325рад*м²

Рисунок 8.Элементы геометрии дебаланса.

Радиус центра тяжести сечения дебаланса:

Масса дебаланса:

Ширина дебаланса при плотности материала ρ₀=7850 кг/м³

Мощность привода виброплощадки:

Мощность, расходуемая на уплотнение смеси

где ώ- круговая частота колебаний;

ώ = 2πώ₀= 2*3,14*50 = 314,0 рад/с;

α - угол сдвига фаз,

Мощность, расходуемая на трение в подшипниках валов

вибраторов

Где r- радиус беговой дорожки подшипника,r=0,06м;

µ - приведённый коэффициент в роликовых подшипниках, µ= 0,005.

Дополнительная мощность для уравновешивания неравно­мерности нагрузки на валах вибраторов

Общая мощность привода на поддержание устойчивого процесса уплотнения

Мощность двигателя привода:

N_d=40,13*0,9^-1=44,59кВт.

Принимаем к установке четыре электродвигателя 4А1602УЗ,

N_де=15 кВт,n_d=3000 1/мин=3000/60=50Гц

При n_d=50 Гц установки механизмов для изменения часто­ты вращения не требуется, так как

где п_д, п_в - число оборотов валов электродвигателя и дебаланса вибратора.

Список используемой литературы

1. Борщевский А. Г. Механическое оборудование заводов сборного железобетона.- М: Стройиздат, 1993.- 235 с.

2. Абраменков Д.Э. Механическое оборудование: виброплощадки с вертикально направленными гармоническими колебаниями. Методические указания- Новосибирск: НГАСУ, 2011.

3. Борщевский А. А., Ильин А. С. Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий: Учеб. для вузов по спец. «Пр-во строит. изделий и конструкций».- М.: Высш. шк., 1987.- 368 с.