Виброударные площадки с вертикальными колебаниями
В ряде случаев, в зависимости от формы изделия и вида материала, когда требования к прочности и водопроницаемости изделия высоки, используют виброударные площадки с вертикальными колебаниями. Здесь рама с формой располагается на упругих прокладках большой жесткости. Однако в связи с нижеперечисленными недостатками они не нашли широкого распространения. К недостаткам этого способа формования изделий можно отнести:
1 низкая надежность;
2. Высокий уровень шума
3. Сложно рассчитывать и трудно настраивать.
Применяются только виброплощадки на упругих прокладках (имеют довольно большую жесткость).
При расчете принимают, что амплитуда колебаний
Обвести
жирнее
Рис.42. Схема площадки с виброударными, верти кальными колебаниями.
вибрирующей массы должна быть значительно больше статической осадки
,
Обвести жирнее
где
- амплитуда,
- статическая деформация,
- жесткость упругой прокладки.
Поскольку амплитуда большая, то режим работы может быть представлен как состоящий из двух этапов за период колебаний вдавливание – полет.
Систему
делаем близкой к резонансной:
В настоящее время еще не решен вопрос виброизоляции окружающей среды.
В)
Рис.42 Схемы виброударных площадок: а) – форма без крепления; б) – крепление формы с поджанием; в) крепление формы виброударной площадки: 1 –упругий элемент; 2 – крепление, регулировка натяжения пружины; 3 – гидроцилиндр; 4 – основание; 5 – форма с изделием.
Динамическая модель виброплощадки
Рис.43. Расчетная схема виброплощадки.
-
масса подвижных частей виброплощадки
и части б/смеси
-
масса фундамента
-
жесткость амортизаторов
-
жесткость опоры (грунта) фундамента
Допущения:
1) движение масс и - вдоль оси х;
2) и сосредоточены в их центрах;
3) опоры амортизаторов абсолютно жесткие;
4) силы вязкого сопротивления можно не учитывать, при работе
машины в за резонансной зоне.
;
.
Выбор и обоснование основных параметров
1. Выбор типа колебаний
В зависимости от типа изделия, свойств уплотненной среды, технических условий выбирается соответствующая конструкция площадки.
2. Выбор вибрационных параметров
а) Основным параметром, гарантирующим уплотнение, является ускорение колебаний.
-
легкие виброплощадки
до
1 т;
-
средние виброплощадки
до
5 т;
-
тяжелые виброплощадки
более
5 т.
б) Выбор амплитуд колебаний
Если
амплитуда рамы
мм, то возможен подсос воздуха.
мм
-
из условия выбора
.
-
амплитуда по высоте, где β – коэффициент
затухания колебаний. Для кольцевых
волн и «ОК» = 1,5-2,0 см имеем:
Частота колебаний, в Гц |
Коэффициент затухания β – в 1/см |
Мин. необх. ампл. Колебаний бетонной смеси Амин [см] |
100 |
0,04 |
0,004 |
150 |
0,055 |
0,003 |
200 |
0,07 |
0,002 |
300 |
0,09 |
0,0015 |
При выборе вибратора и с целью получения заранее заданной амплитуды колебаний механизма рекомендуется её определять приближенно:
А
=
;
где А – амплитуда колебаний механизма;
К - момент массы дебалансов вибратора
(приведена в технической характеристике);
m1-
масса частей механизма, приводимых в
колебания и жестко связанных с вибратором;
m2
– масса вуибратора.
в) Частота колебаний
Чем мельче заполнитель, тем выше должна быть частота.
г) Равномерность распределения амплитуды по длине
Неравномерность распределения
.
3. Масса колеблющихся частей
-
масса колеблющихся частей
-
коэффициент, учитывающий присоединенную
массу
(
- для подвижных бетонов,
-
для жестких бетонов)
-
масса бетона
-
масса формы
-
масса рамы (
)
-
для блочных виброплощадок
-
для виброплощадок с мощной рамой
4. Масса фундамента
Масса фундамента выбирается из условия охраны труда обслуживающего персонала.
мм
– допустимая амплитуда колебаний
фундамента, на котором стоит человек.
Рекомендуется для предварительных расчетов:
-
предварительно берут
из уравнения и дальше, если
,
то увеличивают
.
5.
Жесткость
амортизаторов (
)
При выборе жесткости амортизаторов учитывается два условия:
а) система должна работать подальше от резонанса, если виброплощадка нерезонансная:
;
-
коэффициент настройки (
)
(
Гц)
б)
см.
-
статистическая осадка
С точки зрения виброизоляции необходимы более мягкие пружины.
6. Жесткость основания ( )
,
где 
- коэффициент упругого равномерного
сжатия грунта
.
- площадь основания фундамента.
.
Значения коэффициента упругого равномерного сжатия грунта Сz определяются в зависимости от плотности и прочности грунта основания, которое определяется величиной удельного сопротивления грунта вдавливанию (резанию) штампа – R [н/см2]:
Расчетное сопротивление, R [н/см2] |
Сz, , для F= 10м2 |
10 20 30 40 50 и более |
20 * для фундаментов, у которых опорная 40 поверхность меньше 10 м2 , значения 50
умножаются на 60 70 |
.
7. Мощность
по обычной формуле мощность, идущая на колебания:
,
здесь а=а1
Общая мощность движения:
(
составляет примерно 30%,
- 50%)
Из
решения системы определяем
и
β
Методы крепления формы на виброплощадке
На виброплощадках унифицированного ряда применяют две разновидности виброблоков, отличающиеся устройством для крепления формы. Эти устройства могут быть двух типов: виброблок с электромагнитом и - виброблок с пневмоприжимом.
Электромагнит представляет собой массивный стальной корпус, в котором прочно заделана катушка из медного или алюминиевого провода.
Пневмоприжим (рис.42) состоит из полого цилиндрического корпуса с двумя фланцами, крышки, резиновой диафрагмы подпружиненной тарелки с траверсой и крюками, а также устройством для закрывания – открывания крюков.
Максимальная сила, действующая в месте крепления:
,
где 
-
сила инерции подвижных частей
-
масса всех подвижных частей
-
сила тяжести
Рис.44.
Схема сил, действующих на форму с
изделием, при расчете усилия, необходимого
для крепления формы.
Обвести жирнее
-
теоретическое усилие
.
Количество электромагнитов:
,
где
- сила прижатия одного электромагнита.