Оборудование для радиального прессования железобетонных труб

Радиальное прессование - один из наиболее прогрессивных способов производства безнапорных бетонных и железобетонных труб, позволяющий эффективно уплотнять особо жесткие бетонные смеси и получать высококачественные изделия.

Изготовление железобетонных труб способом радиального прессования осуществляется в вертикальной форме, установленной соосно с приводным валом формующей головки. Наибольшее распространение получили установки для формования труб раструбом вниз (рис. ). Такая установка работает следующим образом. Из питателя 4 бетонная смесь подается в форму 1 с кольцом 2. Уплотнение раструбной части осуществляется в начальной стадии формования вибрационным способом с помощью вибростола 8. После уплотнения раструбной части вибростол выключается в начинается подъем прессующей головки с валом 3, т. е. начинается процесс радиального прессования. Формующая головка состоит из верхнего распределительного конуса или диска 5, снабженного пластинами-метателями 9, прессующих роликов 6, которые и уплотняют ее.

Рис. . Схема установки для радиального прессования железобетонных труб

В некоторых конструкциях установок радиального прессования формующая головка устанавливается на вертикальном валу, приводящемся от самостоятельного привода. Этот вал располагается внутри полого вала привода вращения распределительного конуса с лопастными метателями. При этом конус вращается в направлении, противоположном вращению головки с угловой скоростью, в несколько раз превышающей скорость ее вращения, В результате улучшения условий подачи бетонной смеси под прессующие ролики такая конструкция позволяет несколько повысить степень уплотнения бетонной смеси.

Иногда применяются установки с формованием труб раструбом вверх. При этом уплотнение раструбной части осуществляется откидной лопаткой, укрепленной на формующей головке. Однако, как показала практика, внутренняя поверхность раструбной части, отформованной таким образом, оказывается недостаточно гладкой и не обеспечивает допусков на геометрические размеры, диктуемые технологией стыковки труб с помощью резиновых колец.

Возможность формования жестких бетонных смесей и эффективность ее уплотнения придают свежеотформованному бетону высокую первоначальную прочность (0,5...0,6Мпа), позволяющую производить немедленную распалубку труб. Последнее исключает необходимость использования в производстве большого парка форм и соответственно снижает металлоемкость такого способа производства труб по сравнению с центрифугированием, вибрационным методом и рядом других. Высокая точность геометрических размеров, равномерность уплотнения по периметру труб, незначительная шероховатость их внутренней поверхности при производительности около 1 м/мин и высокой степени механизации работ обеспечивают значительные технико-экономические преимущества этого способа. Преимущества станков радиального прессования заключаются также в незначительном износе рабочих органов и возможности их регулировки с целью устранения влияния износа прессующих роликов на внутренний диаметр трубы; в возможности формования армированных и неармированных труб без переналадки станков, контроля и исправления обнаруженных дефектов трубы без ее съема со станка повторным проходом формующей головки. Кроме того, такие станки создают низкий уровень шумов при работе, а режим их работы легко под- дается автоматизации.

К недостаткам станков радиального прессования относится их значительная высота над уровнем пола, практически ограничивающая их применение для формования труб длиной более 3,5 м. Кроме того, они требуют точного дозирования количества бетонной смеси, подаваемой в форму. Эффективное уплотнение смеси роликами формующей головки достигается при строгом согласовании производительности питателя, подающего смесь в форму, со скоростью подъема формующей головки при условии попадания под ролики необходимого количества смеси. Избыток смеси приводит к перегрузкам привода вращения формующей головки, а иногда и к ее заклиниванию, а недостаток - к снижению производительности и недоуплотнению труб. При изготовлении армированных труб вращающаяся формующая головка иногда закручивает арматуру, которая при немедленной распалубке приводит к разуплотнению изделий, а иногда и к их разрушению.

Из-за высокой степени уплотнения и возможности формования особо жестких бетонных смесей при роликовом прессовании этот способ иногда стали использовать для формования плоских изделий.

Ниже приводится техническая характеристика станка для формования бетонных и железобетонных безнапорных труб с внутренним диаметром до 0,6 м и длиной до 2,5 м:

Расчет установок радиального прессования производится по заданному наружному R и внутреннему R₁ радиусам формуемой трубы.

1. Из условия захвата роликом при первом проходе необходимого количества рыхлой смеси для получения предельно уплотненной смеси в стенке трубы определяют радиус роликов формующей головки:

где ; ; α₁ - угол захвата

(α₁ = 33 ... 34°); k_y - коэффициент уплотнения бетонной смеси (k_y=1,60...1,62).

где V₀ - объем единичного кольца с наружным радиусом R рыхлой смеси, необходимый для получения предельно уплотненной смеси в стенке трубы;

V_т - объем единичного кольца смеси с радиусами R и R₁.

2. Число роликов формующей головки

Число роликов принимается равным ближайшему меньшему целому числу к полученному значению.

3. Угловая скорость вращения формующей головки

где v_к - окружная скорость качения роликов; при диаметре трубы D=0,3 ... 0,6 м; v_k =2 ... 2,5 м/с, при D=0,8 ... 1 м; v_k =2,5... 3м/с; при

D=1,0…1,5 м; v_k = 3,2…3,5 м/с.

4. Скорость подъема формующей головки

где l_р - длина ролика, l_р =0,18... 0,3 м;

k - число проходов (k = 40...60).

5. Производительность питателя, подающего бетонную смесь в форму,

где ρ_р - плотность рыхлой бетонной смеси (ρ_р = 1,5... 1,55 кг/м³);

6. Мощность приводного электродвигателя формующей головки определяется по эмпирической формуле

где k_i - удельная мощность; для армированных труб k_i = 15 кВт/м, для бетонных труб k_i = 17 кВт/м.