Лекция № 8. Оборудование и установки для формования смесей

План лекции:

1. Классификация оборудования. Машины и оборудование для вибрационного уплотнения, прессования.

2. Расчет основных конструктивно- технологических параметров.

3. Методика выбора и компоновки оборудования в технологических линиях.

Технологическая схема и оборудование для формования изделий

1. Технологическая схема формования ж/б изделий.

2. Бетонораздатчики и бетоноукладчики

3. Основы расчета бетоноукладчиков.

 

1. Технологическая схема и оборудование для формования ж/б изделий.

Изготовление ж/б изделий и конструкций производится на агрегатнопоточных, стендовых, кассетных, конвейерных технологических линиях. Из которых компонуются заводы разной мощности и назначения. Агрегатно-поточная линия оснащена универсальным оборудованием, позволяющим изготовлять изделия широкой номенклатуры.

Рис. 46. Схема агрегатно-поточной технологической линии.

1 – мостовой кран, 16-10 т.;

2 – бетоноукладчик;

3 – виброплощадка;

4 – раздаточный бункер; - линия подачи бетонной смеси;

5 – ямные карьеры периодического действия;

6 – участок распалубки и подготовки форм (чистка, смазка, армирование);

7 – участок промежуточного складирования готовых изделий;

8 – самоходная вывозная тележка готовой продукции.

 

Бетонная смесь подаётся в укладчик с помощью самоходно-раздаточного бункера. На виброплощадку устанавливают подготовленную форму с установленной арматурой. В которую укладывают бетонную смесь и уплотняют её на виброплощадке. Далее форму со свежеотформованным изделием краном переносят в камеру твердения, где изделия твердеют по заданному режиму. После того, как бетон в изделии достиг требуемой прочности, форму с изделием извлекают из камеры краном и переносят на пост распалубки. Далее изделие подают краном на тележку для вывоза на склад готовой продукции. Формы подготавливают и цикл повторяется.

2. Бетонораздатчики и бетоноукладчики.

Для порционной подачи и укладки бетонной смеси применяют бетнораздатчики и бетоноукладчики.

Бетонораздатчики - машины, которые из своего бункера выдают смесь в формы, а бетоноукладчики - машины, которые не только выдают бетонную смесь из бункеров в формы, но и разравнивают, заглаживают и уплотняют бетонную смесь. Бетоноукладчики состоят из бункеров, установленных на раме с приводом и питателей, расположенных под бункерами. Питатели могут быть вибролотковыми, винтовыми, шнековыми, ленточными. Бетноукладчики с ленточными питателем состоит из портальной рамы с приводом бункера 2, питателя 1 и заслонки 5 копильника. Толщина слоя бетонной смеси регулируется подьемом или опусканием заслонки с помощью устройства 4.

Рис. 47. Бетоноукладчик с ленточным питателем.

Лента питателя захватывает смесь из бункера и подаёт в капильник. Капильник предназначен для равномерной подачи бетонной смеси в форму. За счёт подпора в капильнике обеспечивается постоянная толщина выдавливаемого слоя бетонной смеси.

Рис. 48. Схема бетоноукладчика.

 Большое распространение имеет бетоноукладчики, оснащенные вибронасадкой. Они состоят из бункера, капильника, ленточного питателя, вибронасадки. Вибронасадка представляет собой сварной корпус без дна, на которой смонтированы 4 вибратора. Регулирование выходной щели капильника производится винтовым механизмом. Бетоноукладчик представляет собой самоходную раму, опирающиеся на 4 ведущих колеса. Привод передвижения рамы состоит из электродвигателя и редуктора. Редуктор соединён с ведущими колесами цепной передачей. На раме подвешены 3 бункера: широкий и два узких. Каждый узкий бункер опирается на 4 катка и может перемещаться по рельсам, уложенным на раме. Все бункера имеют ленточные питатели с капильниками. Приводы ленточных питателей узких бункеров смонтированы на стенах бункеров и состоят из электродвигателя, редукторов и цепи передач. Привод ленточного питателя широкого бункера смонтирован на раме и имеет электродвигателя, два редуктора, цепную передачу. Вибронасадка с заглаживающим устройством составляет виброуплотняющее устройство. Вибронасадка имеет 4 вибратора и подвешен к раме через пружину и амортизаторы. Заглаживающее устройство выполнено в виде брусьев коробчатого сечения. Брусья имеют возможность совершать возвратно-поступательные движения при заглаживании бетонной поверхности.

Основы расчёта бетоноукладчиков.

Мощность, (Вт), необходимая для перемещения бетоноукладчика N=(W*V)/η,

Где W-сопротивление перекатыванию,Н;

V-скорость передвижения,м/с;

η-к.п.д. привода, η=0,9-0,96.

W=(G+Q)∙((2μ₁+μd)/D)∙β,

где G-сила тяжести бетоноукладчика,Н;

Q - сила тяжести бетонной смеси в бункерах,Н;

μ₁ - коэффициент трения перекатывания колёс по рельсам,

μ₁ = 0,0008 ;

μ - приведённый коэффициент трения подшипников качения ходовых колёс, μ=0,03;

d - диаметр цапфы подшипника оси ходового колеса, м;

D-диаметр ходового колеса, м;

β-коэффициент, учитывающий трение реборд колеса о рельсы, β=2,5-3.

Мощность, (Вт), электродвигателя привода ленточного питателя N_n=(∑N∙K₃)/ η _;

 ∑N=N₁+N₂+N₃ ;

 ∑N-суммарная мощность на валу электродвигателя, Вт;

K₃ – коэффициент запаса;

K₃=1,2-1,4;

η -к.п.д.привода, η=0,9-0,96;

N₁-мощность, расходуемая на преодоление сопротивления бортов бетонной смеси, Вт;

N₂-мощность, расходуемая на преодоление сопротивления в зоне бункера и капельника, Вт;

N₃-мощность на преодоление неучтённых сопротивлений, Вт.

Производительность (м³/с) ленточного питателя

, где

В – ширина выходного отверстия бункера, м;

V- скорость ленты, м/с;

h₁- высота выходного отверстия щели питателя,

- коэффициент проскальзывания бетонной смеси на ленте питателя,

Методы вибрационного формования.

1. Основы теории работы вибрационных машин.

2. Классификация и схемы вибрационных площадок и установок.

3. Блочная виброплощадка с вертикально направленными колебаниями.

4. Основы расчета виброплощадок.

5. Машины для формованя пустотных ж/б плит.

1. Основы теории работы вибрационных машин.

Методы вибрационного формования можно подразделить на следующие:

1.Объёмное формование, при котором изделие во всём объёме подвергается вибрированию при помощи вибрационых площадок, установок(этот метод также называют станковым формованием)

2.Формование с применением внутреннего вибрирования, когда при помощи глубинных вибраторов или вибропустотообразователей приводят в колебания часть объёмной смеси.

3.Формование с поверхностным вибрированием, когда части объёмной смеси в изделии со стороны какой-либо поверхности сообщается вибрация.

Существуют и не вибрационные методы формования:

1)центрифугирование

2)прессование

3)вакуумирование

4)литьё.

Вибрацией называют колебательное движение точек и тел.

По характеру колебаний, колебания различаются на 2 группы:

1)вибрационные

2)ударно-вибрационные.

Вибрационные подразделяются на:

1)синусоидальные (моногармонические)

2)двухчастотные (бигармонические).

Рис.49. Схема синусоидальных колебаний.

Синусоидальные колебания описываются функцией времени у=Аsin((2πt)/T+φ),где

у-координата колеблющейся точки, отсчитываемая от её среднего положения;

А-амплитуда колебаний;

Т-период колебаний, м;

t-текущее значение времени, с;

 φ-начальная фаза.

Амплитуда колебаний - это абсолютная величина наибольшего отклонения от среднего положения при синусоидальном колебании.

Т - период колебаний - промежуток времени, после которого движение повторяется.

Фаза колебаний - аргумент синусоидальной функции

((2πt)/T+φ).

Начальная фаза-значение этого аргумента при t=0,т.е. t=φ. Величину, обратную периоду колебаний называют частотой колебаний, (Гц) f=1/Т. В вибрационной технике часто пользуются угловой частотой колебаний (с^-1).

ω =2πf(с^-1).

Для генерирования прямолинейных направленных колебаний применяют двухвальный дебалансовый вибровозбудитель с синхронным вращением дебаланса, вызывающий синусоидально направленную вынуждающую силу F_tx. При наличии n дебалансов вынуждающая сила F_tx=F₁ncosωt,где

F₁-вынуждающая сила колебаний, Н.;

ω -угловая частота колебаний, с^-1

Рис. 50.Схема двухвального дебалансового вибровозбудителя.

2. Классификация и схема вибрационных площадок и установок.

Виброплощадки классифицируют:

- по характеру колебаний,

- по типу применяемых вибраторов,

- по грузоподъёмности.

 

 

а)                                                                  б)

                        

в)                                                                   г)

               

                                                          д)

Рис 51. Схемы вибрационных площадок и виброустановок.

По характеру колебаний различают виброплощадки с круговыми гармоническими колебаниями(рис.а), с вертикально направленными колебаниями – рамной(б) блочной конструкции, ударно-резонансные с вертикально-направленными колебаниями(г), ударно-резонансные с горизонтально направленными колебаниями(д). Виброплощадки с круговыми колебаниями выполненные в виде жесткой рамы 1, установленной на упругих опорах 2 с одним рядом вибраторов 3, приводимых во вращение от электродвигателя. Виброплощадки с вертикально направленными колебаниями (б, в) состоят из жёсткой рамы 1 размером на всю виброплощадку, или рам для отдельных виброблоков, установленных на упругих опорах 2 с системой виброблоков 3. Направленные колебания виброплощадок создаются чётным количеством параллельно установленных вибраторов с одинаковыми характеристиками. Вибрационные валы всегда вращаются в противоположные стороны и соединяются между собой синхронизатором в виде зубчатых передач.

При вертикально направленных колебаниях сообщается прямолинейное в вертикальной плоскости движение бетонной смеси. Ударно-резонансные виброплощадки состоят из опорной рамы 5 и уравновешивающей рамы 6, между которыми расположены предварительно поджатые резиновые элементы 7 и установленные с зазором буфера 8. На уравновешивающей раме смонтирован привод 9 с кривошипно-шатунным механизмом, связанным с опорной рамой шатуном 10 через приводные упругие связи 11. Уравновешивающая рама установлена на амортизаторе 12. При вращении вала с кривошипом возникают возвратно-поступательные колебания опорной и уравновешенных рам, при этом происходит их соударение через резиновые буфера. Возникающие при этом вибрационные импульсы передаются форме, вызывая уплотнение бетонной смеси. Виброплощадки с горизонтально направленными колебамиями представляют собой жёсткую раму 13, опирающуюся на фундамент через упругие опоры 14 на которых установлен виброблок, состоящий из вибраторов 15 с пружиной. При горизонтально направленных колебаниях бетонная смесь получает движение в касательно к поддону и бортам направлении.