Раздел IX Механизированные линии и установки для производства бетонных и железобетонных изделий. 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.35). 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 и 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, свободно вращающихся на верти­кальных

о сях, и заглаживающего короткого цилиндра 7 — скользящей опалубки. Формование стенок тру­бы осуществляется при вращении головки и одновременном ее подъ­еме вверх. Рыхлая бетонная смесь, попадая на вращающийся распределительный конус 5, отбрасывает­ся метателями 9 к стенкам формы 1 под набегающие ролики 6, кото­рые и уплотняют ее.

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 Рис. 35. Схема установки для радиального

этом уплотнение раструбной части прессования железобетонных труб

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...0,6 МПа), 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 под­дается 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:

Длина трубы, м . . . . . . . до 2,5 Число роликов, шт. . . . . . 3. ..5

Внутренний диаметр Диаметр роликов, м. . . . 0,1.. .0,23

трубы, м . . . . . . . . . . . . . . . 0,3.,.0,6 Длина роликов, м . . . . . . 0,1...0,18

Толщина стенки, м . . . . 0,04...0,06 Суммарная мощность

Скорость подъема приводов, кВт . . . . . . . . . . . . . . 58

формующей головки, м/с . . . 8,3·10 ^-3 Масса, кг . . . . . . . . . . . . . 12 500

Угловая скорость

вра­щения формующей

го­ловки, с^-1 . . . . . . . . . . . . . . 9,2...25

Расчет установок радиального прессования производится по заданному наружнему R и внутреннему 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

; ; — угол захвата ( =33…34°);

— коэффициент уплотнения бетонной смеси ( =1,60...1,62).

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

2.Число роликов формующей головки

.

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

3.Угловая скорость вращения формующей головки

;

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

4.Скорость подъема формующей головки

,

где —длина ролика, = 0,18... 0,3 м; k — число проходов роли­ка (k =40...60).

5.Производительность питателя, подающего бетонную смесь в форму,

,

где — плотность рыхлой бетонной смеси ( =1,5 … 1,55 кг/м³);

.

6.Мощность приводного электродвигателя формующей головки определяется по эмпирической формуле

,

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

Проектирование и расчет оборудования для центробежных железобетонных труб, установок для виброгидропрессования, кассетных установок, а также установок вибропрессования бетонных изделий

Проработать по учебнику “Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий” А.А. Борщевский, А.С. Ильин, “Высшая школа ” 1987 г. стр. 324 – 362.

Вопросы для самопроверки и контроля

1. Как устроена свободнорожковая центрифуга?

2. Какие факторы влияют на выбор основных параметров центрифуг?

3. Какое назначение имеет осевая центрифуга?