Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Попов А.Н. Бетонные и железобетонные трубы

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
16.63 Mб
Скачать

в пределах 12—6%. Наибольшие расхождения получают­ ся при малых размерах труб и, наоборот, при увеличении их диаметров разница в результатах подсчета уменьша­ ется.

При практических расчетах в случае роликовых цент­ рифуг число оборотов формы п — d p Пр (где dp и п р — со-

ответственно диаметр и число оборотов роликов на валах машины; £>б диаметр бандажей формы).

Продолжительность центрифугирования устанавлива­ ют в соответствии с временем, необходимым для наибо­ лее полного уплотнения смеси. При работе на роликовых центрифугах рассчитывают, что период уплотнения бе­ тонной смеси составляет 1 —1,5 мин на 1 см толщины стенки трубы. Для ременных центрифуг И. Н. Ахвердов дает эмпирическую формулу оптимального времени центрифугирования:

с2

мин,

(53)

т = 0,755 —

р

 

 

где с — толщина стенки трубы в см;

р — давление,

отнесенное

к 1 см2 внутренней поверхности формы.

 

 

Формула дает завышенное значение времени уплотне­ ния и более отвечает условиям послойного формования труб на ременных центрифугах.

Изготовление железобетонных труб центрифугированием

Оборудование для производства труб. Основным обо­ рудованием для изготовления железобетонных труб центрифугированием являются центробежные станки — центрифуги, укомплектованные формами и питателями. Центрифуги различают по способу закрепления формы; по числу одновременно вращаемых станком форм и их расположению на станке; по числу валов; по типу и ме­ сту расположения двигателя и контрольно-пусковой ап­ паратуры.

По способу закрепления форм центрифуги разделяют на осевые или шпиндельные, роликовые со свободным вращением форм, люнетные, барабанные, жироскопические, с подвеской форм на бесконечных ремнях, огибаю­ щих приводные и холостые шкивы. По числу .одновре­ менно вращаемых форм центрифуги могут быть одно-,

ПО

двух- и многоместными, а по количеству рабочих валов — одно-, двух- и многовальными. В качестве двигателя на центрифугах чаще всего применяют электродвигатели постоянного тока, несколько реже—электродвигатели переменного тока асинхронные, многоскоростные или с фазовым ротором.

Роликовые центрифуги с комплектом форм для изго­ товления труб (рис. 40, 41) состоят из сварной рамы, ус­ тановленной на мощный железобетонный фундамент, и

Рис. 40. Схема роликовой центрифуги

/ — рама; 2 — форма; 3 — стойки; 4 — у д е р ж и в а ю щ и е ролики; 5 — ролики; 6—вал

параллельных валов, один из которых соединен с приво­ дом непосредственно через муфту или через ременную пе­ редачу. Валы с роликами, имеющими реборды, ставят на опоры с подшипниками качения. Соединение приводного вала с двигателем через ременную передачу предпочти­ тельнее, так как в этом случае двигатель может быть вынесен за габариты машины. Диаметр роликов равен 0,65—0,7 диаметра бандажей, которые ставят на форму. Центральный угол (угол заклинивания), образуемый прямыми, проведенными из центра окружности формы к точкам касания ее с бандажами, составляет 90—110 °. Центрифуги оборудуют козырьками и лотками, служа­ щими для улавливания, сбора и отвода воды и шлама, выбрасываемых через торцы формы во время уплотне­ ния бетонной смеси.

Приводы центрифуг должны обеспечивать изменение скорости вращения форм в широких пределах. С этой целью ставят электродвигатели постоянного тока, объе­ диненные по системе «генератор—двигатель» в трехмашинный агрегат, или асинхронные двигатели с вариа­ торами. В качестве последних используют гидромуфты

111

или гидравлические вариаторы. Па отечественных заво­ дах хорошо служит УРС (универсальный регулятор ско­ рости), выпускаемый Челябинским тракторным заводом.

Ременные

центрифуги (рис.

42)

характерны уста­

новкой форм

для бетонирования

труб

непосредственно

на приводные

ремни, которыми обеспечивается вращение

форм вокруг их оси инерции. При высокой скорости вра­

щения

форма

оказывается сбалансированной,

и

 

прояв-

 

 

 

ляется

значительный

ги­

 

 

 

роскопический

 

 

эффект,

 

 

 

т. е. устойчивость

 

враще­

 

 

 

ния формы. Ремни

 

распо­

 

 

 

лагают

на каждой

опоре

 

 

 

в одной

плоскости

или

 

 

 

скрещивают.

 

Во

 

 

втором

 

 

 

случае достигается

боль­

 

 

 

ший угол обхвата

формы,

 

 

 

меньшее

проскальзыва­

 

 

 

ние и меньший износ рем­

 

 

 

ней, а также более низкое

Рис. 41.

Схема

виброцентрифуги

расположение

центра

тя-

 

 

 

жести

формы

с

бетоном

1 — форма; 2 — ролик с р е б о р д а м и

относительно

опорных

ро­

 

 

 

ликов,

что

обеспечивает

большую устойчивость вращающейся форме. К преиму­ ществам центрифуг со свободной подвеской форм отно­ сятся плавность работы и автоматическая самобаланси­ ровка форм, простота конструкции форм и их небольшой вес, универсальность станка, допускающего без перена­ ладки использовать формы разного диаметра, и весьма небольшой шум при работе.

К недостаткам ременных центрифуг относятся отсут­ ствие вибровоздействий на бетонную смесь из-за мягкой подвески форм на ремнях; необходимость загрузки во вращающуюся форму бетонной смеси небольшими пор­ циями или большими частями при остановке вращения формы; невозможность заглаживания внутренней по­ верхности труб; необходимость установки электродвига­ телей большей мощности, поскольку происходят ее поте­ ри вследствие значительного трения ремней о поверх­ ности роликов.

В Советском Союзе ременные центрифуги, усовер­ шенствованные трестом Оргтехстрой Минпромстроя БССР, применяют на ряде трубных заводов.

112

Шпиндельные

(осевые) центрифуги

(рис. 43)

приме­

няют реже,

чем

роликовые, вследствие

более сложной

конструкции

и

высокой стоимости. Эти

машины

менее

чувствительны к неуравновешенности форм, благодаря чему могут работать при более высоких скоростях вра­ щения. Они относительно бесшумны в работе и не вы­ зывают значительного износа форм. При производстве

труб применяют преимущественно двухшпиндельные центрифуги с одной полой бабкой, в которой предусмот­ рено отверстие для прохода в форму питателя с бетон­ ной смесью.

Поскольку шпиндельные центрифуги наиболее полно удовлетворяют требованиям производства труб и умень­

шают уровень

шума в цеховых помещениях, этот тип

машин может

получить

преимущественное

распростра­

нение на отечественных

предприятиях.

 

 

Центрифуги

комбинированного

действия

представле­

ны тремя типами машин: американской фирмы

«Цен-

ви-ро», австралийской «Рокла

конкрит пайпс» и

швей-

8—89

113

на Центрифуге удерживается катками. Для сокращения времени остановки формы после выключения двигателя центрифуга оборудована гидротормозом с педалью ди­ станционного управления.

Техническая характеристика центрифуги

Расчетная производительность в шт/сме-

 

ну

 

 

 

 

14—15

Размеры труб в мм:

 

 

 

диаметр

 

 

 

700—1000

длина

 

 

 

 

5000

Электродвигатель

привода

центрифуги

 

ПН-1750:

 

 

 

 

 

мощность в кет

 

 

130

число оборотов в 1 мин . . . .

 

1350

Частота вибрации

формы в кол/мин .

.

2900—4000

Амплитуда вибрации формы в мм . .

.

0,2—0,3

Давление , заглаживающего

катка

в

 

кгс/пог. см

 

 

 

 

0,32

Привод катка пневматический от воз­

 

душной сети

давлением в

кгс/см2 .

.

5—6

Вес установки

в т

 

 

 

20,75

Давление воздуха в баллонах роликов в

 

кгсісм2

 

 

 

не менее 5,5

В центрифугах системы «Рокла» использован свое­ образный способ уплотнения бетонной смеси, заключаю­ щийся в распределении ее по внутренней поверхности формы центрифугированием в сочетании с прессующим давлением. Этот способ формирования труб можно наз­ вать центробежно-прокатным.

Основными частями машины являются (рис. 45) го­ ризонтальный вал 1 диаметром 300 и 400 мм, предназ­ наченный для приведения формы 2 во вращение и ее удерживания во время изготовления трубы 3; опорное устройство с поворотной траверсой 4; передвижной лен­ точный конвейер для подачи смеси в форму и узел крепления вала с двигателем. Вал удерживается в гори­ зонтальном положении при помощи опоры 5 и стоек 6" с траверсой 4. В опору встроены подшипники вала. На этом же конце вала расположены приводные шкив 7 и каток 8 с ребордой. На другом конце вала на расстоя­ нии, равном длине формы, расположен второй каток с ребордой. Приводной шкив соединяется клиновидными ремнями со шкивом, двигателя или редуктора. Второй

8*

115

конец вала снабжен головкой 9, которая входит в тра­ версу, устанавливаемую в стойки с целью предотвраще­ ния продольных смещений формы.

Разъемную форму после укладки арматурного карка­ са соединяют болтами и на ее торцы крепят шайбы, об­ разующие торцы трубы. Затем форму надевают на вал центрифуги и опирают торцевыми шайбами на катки с

Рис. 44. Схема центрифуги комбинированного действия

/ — вал; 2 — рама;

3 — пилоны;

4 — суппорты;

5 — прижимные ролики; 6 — за ­

г л а ж и в а ю щ и й вал;

7— форма;

8 — резиновые

надувные ролики; 9 — вибро­

 

 

устройство

 

ребордами. При этом между внутренней поверхностью формы и поверхностью вала образуется зазор, равный толщине стенки трубы. В процессе бетонирования фор­ ма вращается благодаря трению качения между кат­ ками с ребордами и торцевыми шайбами формы.

Вертикальные центрифуги использовали на отдель­ ных зарубежных заводах с конца 30-х годов. Они извест­ ны под марками «Штюсси» (Швейцария) и «Нольцесупериа» (ФРГ/Бельгия) . Центробежная машина систе­ мы «Штюсси» имеет вращающийся ротор-форму, внутри которого перемещается диск с загрузчиком смеси и гла­ дилками (рис. 46). Число оборотов формы в 1 мин в за­ висимости от диаметра и толщины стенки трубы колеб-

116

лется от 700 до 400. Число оборотов диска на 10% боль­ ше, чем формы. Давление гладилок изменяется в зави­

симости от этих же параметров и достигает в

среднем

10 кгсісм2.

В процессе изготовления трубы диск

с по­

грузчиком и гладилками

движется вертикально на пол­

ную длину

трубы вверх,

а затем вниз. Трубу

формуют

за три прохода диска. При первом подъеме диска

подают

Вид по А

Рис. 45. Схема центробежно-прокатной машины

раствор для образования внешнего слоя стенки трубы, затем при опускании диска подают бетонную смесь и, наконец, при втором подъеме диска вновь загружают раствор. Продолжительность центрифугирования одной трубы 4—5 мин.

В машине системы «Штюсси» бетонная смесь подвер­ гается воздействию трех сил: первая — центробежная сила, вызываемая вращением формы; вторая — получаю­ щаяся в результате вращения диска; третья — прессую­ щая, возникающая как центробежная сила при враще­ нии гладилок. Трубы формуют из смеси землисто-влаж-

117

мой консистенции, у которой В/Ц составляет около 0,35. Высокая начальная прочность бетона свежеизготовленных труб позволяет немедленно освободить их от форм.

Формы, применяемые при изготовлении железобе­ тонных труб центрифугированием, отличаются от форм,

Рис. 46. Вертикальная центрифуга

используемых при других способах изготовления таких труб, наличием опорных бандажей (кроме форм в осе­ вых центрифугах) ; устройствами для удержания от осе­ вого перемещения в процессе вращения и точной балан­ сировкой. Конструкция формы определяется типом цен­

ив

трифуги и особенностями принятого технологического процесса. Каждая форма состоит из цилиндрической обечайки, бандажей, ребер жесткости, опорных деталей, торцевых крышек или колец и скрепляющих устройств. Формы бывают со сплошными стенками неразъемные и с перфорированными стенками разъемные. Разъемные формы составляют из двух половин или делают с одним продольным разрезом. Перфорированные формы при­ меняют при производстве труб способом фильтрацион­ ного центрифугирования. В стенках таких форм имеют­ ся сквозные отверстия диаметром 3—4 мм, расположен­ ные рядами на расстоянии 40—50 мм одно от другого.

Рис. 47. Соединения частей форм

а — продольное соединение элементов; б — торцовая деталь соединения

Соединения частей формы и места прикрепления торце­ вых крышек, колец и др. выполняют герметичными с тем, чтобы в процессе центрифугирования смеси не про­ исходило вымывания цемента. Отдельные конструкции таких соединений показаны на рис. 47.

Питатели служат для подачи смеси во вращающиеся формы. Они могут быть ложковыми или ленточными. В конструкцию ложкового питателя входят рама, распо­ лагаемая на катках, ложки с механизмом поворота,

U9

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ