Виброплощадки Для Бетона

Виброплощадки для бетона ударно-вибрационного действия конструкции ЛИСИ работают в диапазоне частот 15...25 Гц с ускорением при положении площадки в верхней точке 1,5-2,5 g, в нижней - 4...6 g (рис. 1). Они обладают высокой надежностью и эффективностью уплотнения. Недостаток их - в необходимости устройства массивных фундаментов, так как динамическое нагружение на них в 4...6 раза больше массы рамы с бетонной смесью.

Рис. 1. Схема ударно-вибрационной площадки конструкции ЛИСИ: 1 - вибратор; 2 - упругие опоры; 8 - форма с бетонной смесью; 4 - рама; б - выносной электродвигатель; 6 - упругие прокладки

Перспективны двухмассные резонансные виброплощадки конструкции Днепропетровского госуниверситета, ЭКБ Минуралсибcтроя РСФСР и КТБ ППО «Моспромстройматериалы» (рис. 2). Нижняя масса выполняет роль фундамента, поэтому на основание передаются незначительные динамические нагрузки.

Рис. 2. Схема резонансной виброплощадки для бетона конструкции КТБ ППО «Моспромстройматериалы»: 1 - форма с бетонной смесью; 2 - электромагнит; 3, 6 - рамы соответственно верхняя и нижняя; 4 - буферный элемент: 5, 7 - резиновые элементы соответственно упругий и мягкий: 8 - шатунно-кривошипный механизм

Виброплощадки работают следующим образом. Возмущение от электродвигателя с помощью шатунно-кривошипного механизма передается на верхнюю раму с формой. Колебательные движения верхней рамы с формой и бетонной смесью осуществляются на упругих элементах. Рамы 3 и 6 колеблются в противофазе, через буферные элементы обеспечивается их соударение. При этом в верхней точке реализуется ускорение Agb = 1,5...2,5 g, а в нижней - 6...8 g.

При внедрении низкочастотных ударно-вибрационных площадок на различных заводах страны были выполнены комплексные технологические и динамические испытания. Установлено, что резонансные асимметричные виброплощадки обеспечивают стабильные колебания рабочего органа при любой нагрузке и эффективно уплотняют бетонные смеси жесткостью около 40 с по техническому вискозиметру. При этом время виброуплотнения сокращается в 1,5...2 раза, что способствует повышению производительности технологических линий, уровень шума при работе такого оборудования на 15 дБА ниже серийного (рис. 3). В таблице на рис. 4 обобщен опыт изготовления железобетонных изделий широкой номенклатуры.

Рис. 3. Технические характеристики виброплощадок для бетона резонансных асимметричных

Рамный тип оборудования, несмотря на его несомненные преимущества, требует большого количества типоразмеров вибрационных площадок. Поэтому машиностроители традиционно изготовляют площадки из блоков, которые обеспечивают монтаж площадки грузоподъемностью до 20 т. Таким же образом создаются площадки блочного типа с ударно-вибрационным принципом действия.

Рис. 4. Эксплуатационные характеристики низкочастотных виброплощадок

Так, площадка СМЖ-538 конструкции ВНИИcтройдормаша (рис. 5) состоит из отдельных блоков с двумя самосинхронизирующимися вибраторами. Каждый блок работает самостоятельно, что удобно при техническом обслуживании и ремонте. Но так как не обеспечена синхронизация всех блоков между собой, возможно возникновение неоднородности уплотнения бетонной смеси, особенно жесткой. Поскольку форма не закреплена, управлять процессом сложно. Однако, как показывает опыт их эксплуатации, они гарантируют уплотнение бетонной смеси жесткостью 20 с по техническому вискозиметру.

Рис. 5. Принципиальная схема виброплощадки СМЖ-538 конструкции ВНИИстройдормаша: 1 - форма с бетонной смесью: 2 - упругая прокладка; 9 - верхняя рама; 4 - опорный резиновый элемент; 5 - опорная рама; 6 - виброблок.

Совместно с заводом ЖБИ-18 в ППО «Моспромстройматериалы» разработана двухтумбовая площадка (рис. 6), используемая для изготовления аэродромных плит типа ПАГ и ригелей, в которой предусмотрена синхронизация блоков. Вибротумбы установлены на резиновых опорах, значительно снижающих нагрузки на фундамент и уровни шума. Вал вибратора имеет два выхода, что дает возможность применять для повышения надежности два электродвигателя.

Электродвигатель закреплен на опоре, что обеспечивает автоматическое натяжение ремней. При работе виброплощадки без нагружения все основные динамические параметры во времени изменяются по гармоническому закону.

• Максимальная грузоподъемность 18 000 кг;
• Характер колебаний - Вертикально направленные ударно-вибрационные;
• Частота колебаний 1500 ± 100 кол/мин;
• Количество вибраторов 4 шт;
• Суммарная установленная мощность 12 кВт;
• Напряжение тока 220/380 В;
• Управление виброплощадкой - Дистанционное с пульта;
• Габариты 6700x2595x670 мм;
• Масса виброплощадки (без пульта управления) 6430±200 кг.

Рис. 6. Принципиальная схема двухтумбовой виброплощадки и режимы колебаний формы с бетонной смесью: а - схема площадки; 1 - вибротумба; 2 - форма с бетонной смесью; 3 - упругая прокладка; 4 - клиноременная передача; 5 - электродвигатель; 6 - резиновая опора; 7 - вибратор; б - осциллограммы ускорений площадки и формы: I - колебания площадки; II - колебания формы

• Грузоподъемность 15 т;
• Частота колебаний 25 Гц;
• Амплитуда колебаний 1,1-1,2 мм;
• Мощность электродвигателя 22 кВт;
• Количество двигателей 2 шт;
• Габариты: длина 4500 мм; ширина 1500 мм; высота 615 мм.

Для создания виброударного режима на столе виброплощадки устанавливается форма с бетонной смесью на упругую резиновую прокладку. Во время работы площадки с определенной частотой и ускорением, превосходящим силу тяжести, форма отрывается от стола площадки. Значение импульсов при соударении зависит от режимов работы площадки, соотношения масс формы с бетонной смесью и столом площадки и жесткости упругих элементов.

Условие, при котором форма будет отрываться от виброплощадки, а период ударов будет равен периоду колебаний площадки, можно представить в следующем виде:

Aω²/g>1, при этом

z=P₀/m₁+m₂; 1<z<3,8;

где А - амплитуда; ω - угловая частота; Po - амплитуда вынуждающей силы; m₁- масса формы с бетонной смесью; m₂- масса виброплощадки.

Величина Р₀ определяется:

Р₀=kω²/g; k=m₀r₀,

где k - статический момент дебалансов; m₀ - неуравновешенная масса дебалансов; r₀ - эксцентриситет дебалансов.

Наряду со статическим моментом дебалансов и соотношением масс на частоту соударений будет оказывать влияние жесткость прокладки. Как видно из рис. 7, можно получить ускорение в 3-4 раза выше исходного гармонического.

Рис. 7. Влияние на частоту колебаний: а - жесткости прокладки с; б - ускорения соударений при соотношении масс m1/m2 = 2; 1...4 - статический момент дебалансов соответственно 3,52; 6; 18; 9,1 и 13.4 кг*см

Это обеспечивает высокую эффективность уплотнения. Весьма удачной следует считать разработку ЦНИИСа Минтрансстроя СССР совместно с Гипростроммашем ударно-вибрационной площадки УВП-10 и ее модификации СМЖ-773 (рис. 8).

На раме установлены виброблоки, синхронизированные с помощью карданных валов и синхронизаторов. Форму с бетонной смесью помещают на раму и закрепляют прижимными устройствами. Оптимальный режим работы УВП-10 назначают на основе динамического расчета. В отличие от серийных площадок вдвое меньшая частота повышает надежность работы и снижает энергетические затраты.

Рис. 8. Ударно-вибрационная виброплощадка конструкции ЦНИИCa и Гипростроммаша: 1 - форма с бетонной смесью; 2 - упругая прижимная пружина; 3 - упругая прокладка; 4 - прижимной механизм; 5 - рама с виброблоком

• Грузоподъемность <20 т;
• Характер колебаний - Вертикально-направленно-вибрационные;
• Частота колебаний (ударов) 25 Гц;
• Размах колебаний 1,2...2,5 мм;
• Суммарный статический момент массы дебалансов вибровозбудителей: наименьший (основные дебалансы) 100 н.м;
  наибольший (основные дебалансы с грузами) 138 н. м;
• Размеры формуемых изделий: длина ≤7200 мм; ширина ≤3600 мм; высота ≤1500 мм;
• Крепление формы - Электромагнитное;
• Жесткость бетонной смеси по техническому вискозиметру ≤60 с;
• Время уплотнения ≤180 с;
• Установленная мощность ≤50 кВт;
• Суммарная жесткость вибронзолируемых пружин ≤108,8 кН/см;
• Суммарная жесткость пружин для поджатия формы ≤30,6 кН/см;
• Габариты: длина ≤8100 мм; ширина ≤3100 мм; высота ≤900 мм;
• Масса: вибрирующих частей ≤5800 кг; общая ≤8450 кг.