Машини для формування багато порожнинних панелей

Основними розрахунковими парамет­рами формувальної установки є потуж­ність електродвигуна, Вт, для витягуван­ня вібровкладишів:

де F_B = f S n — початкове зусилля, потрібне для витягування вібровкладишів, Н; v — швидкість витягування вкладишів, м/с; h - ККД приводу; h = 4000...5000 - питомий опір витягуванню вкладишів, Па; S — площа поверхні вкладиша, м²; n - кількість вкладишів.

Потужність, Вт, коливань вібровкла­дишів Р_к = 0,5 F₀ x₀ w, де F₀ = mrw² - сумарна змушувальна сила вібровкладишів. Статичний момент розраховують із умови рівноваги: m_or_{o =} х_оm, де x₀ - потрібна для ущільнення амплітуда ко­ливань; m = m₆+ m_B — сумарна маса, що коливається; m₆ — маса суміші; m_B — маса вібровкладишів. Для попередніх роз­рахунків можна взяти m_B - 700...900 кг.

33. Віброзбуджувачі механічних коливань

Вібромашина складається з двох еле­ментів: віброзбудника коливань і робо­чого органа.

Віброзбудники механічних коливань. Віброзбудники є генераторами механіч­них коливань і призначені для збуджен­ня їх на робочих органах різних вібра­ційних машин. У деяких випадках робо­чим органом може бути корпус самого віброзбудпика.

Коливання робочих органів вібрацій­них машин можуть спричинюватися змінними зовнішніми силами чи руха­ми окремих елементів, що задають­ся ззовні, або точок машини. У пер­шому випадку збудження назива­ють силовим, а в другому — кіне­матичним. Віброзбудиики поділя­ють на спеціалізовані, які створені для приводу будь-якої однієї чи кількох вібраційних машин і час­то є невід'ємною частиною їхньої конструкції; багатоцільові вібро-приводи, або віброзбудники загаль­ного призначення; віброзбудники, які самі по собі є вібраційною ма­шиною внаслідок того, що робочим органом є їхній корпус, наприклад гли­бинні віброзбудники для ущільнення бе­тонних сумішей.

При кінематичному збудженні коли­вань віброприводами найчастіше є кри-вошипно-повзунні механізми, рідше ку­лачкові механізми, гідравлічні й пневма­тичні пристрої. Такі віброприводи зав­жди є спеціалізованими.

При силовому збудженні коливань ви­користовують віброприводи зворотно-по-ступальної дії і відцентрові. Такі вібро­приводи застосовують як спеціалізовані і як приводи загального призначення і глибинні.

На рис. 7.45 наведено принципові схе­ми віброзбудників, у яких змушувальна сила виникає внаслідок зворотно-по­ступального руху реактивної маси 1:

F = m₁x₁

де m₁ — реактивна маса; x - переміщен­ня реактивної маси.

 

Рис. 7.45. Схеми віброзбудшіків з порошо-посту паль­ної дії 3 реактивною масою

на реактивній масі електромагніта З, в обмотку якого подається пульсуючий струм і, отже, виникає пульсуюча сила, що притягує реактивну масу 1 до корпусу 2. Зворотний хід відбувається під впливом пружин 4. В електромагнітних двотакт­них віброзбудниках (рис. 7.45, в) зворот-но-поступальний рух реактивної маси досягається внаслідок роботи двох елек­тромагнітів 3 і 4, у які поперемінно пода­ються імпульси струму. Як і в поперед­ньому випадку, реактивна маса 1 і кор­пус 2 зв'язані між собою пружними еле­ментами 5. Оскільки змушувальна сила, що розвивається електромагнітами, мала, такі віброзбудники налаштовують на ре­зонансний режим роботи, при якому час­тота змушувальної сили дорівнює чи на­ближена до частоти власних коливань w = , де с — коефіцієнт жорсткості пружних елементів; m_зв- зведена маса.

Зведена маса

m_ЗВ = m₁m₂/(m₁ + m₂),

де m₂ — маса корпусу робочого органа і приєднана маса оброблюваного середо­вища.

Усі віброзбудники зворотно-поступальної дії генерують напрямлену змушувальну силу. На рис. 7.46 наведено принци­пові схеми віброзбудників, у яких вико­ристовуються відцентрові сили, що вини­кають при обертанні розбалансова них мас, тобто мас, центр ваги (ЦВ) яких не збігається

Рис. 7.46. Схеми відцентрових віброзбудкнкііа

з віссю обертання. Такі віброзбудники називають відцентровими. Змушувальна сила, що розвивається ними, F₀ =m₀ew²,деF_Q —розбалансована маса; e — відстань між центром ваги розбалансованої маси і віссю обертання; w — кутова швидкість.

У дебалансному відцентровому віброзбуднику(рис. 7.46, я) розбалансовану масу 2, яку називають дебалансом, установлюють у корпусі 1 на валу, що обертається в підшипниках (як пра­вило, підшипниках кочення). У такому віброзбуднику рівнодійна відцентрових сил, що розвиваються дебалансом, прикла­дена в центрі його ваги й обертається разом із ним. Отже, кутова швидкість зму­шувальної сили дорівнює кутовій швид­кості привідного вала. У цій схемі вся змушувальна сила передається на кор­пус 1 через підшипникові вузли.

У бігункових віброзбудниках (рис. 7.46, б) розбалансованою масою є бігунок 2, що вільно котиться по внутрішній циліндричній поверхні корпусу 1, тобто здійснює обкатування корпусу. Вісь бігунка 2 розміщена у вилці поводка 3. Бігунок установлений на підшипниках і тому може обертатися відносно власної осі. Поводок З посаджений на вал, що обертається в корпусі 1 на підшипниках. При обертанні вала з поводком 3, який веде за собою бігунок 2, з'являється від­центрова сила, що сприймається безпосе­редньо корпусом. Таким чином, у цьому віброзбуднику підшипникові вузли роз­вантажені від передачі змушувальної сили і сприймають тільки тангенціальну силу. Як і в попередньому випадку, тут кутова частота змушувальпої сили збігається з кутовою швидкістю вала з поводком.

 

Центрифуги

Залежно від установлення і закріплен­ня форм центрифуги поділяють на осьо­ві (шпиндельні), в яких торці форми кріпляться на передній привідній та задній опорній бабках; вільнороликові, в яких форма вільно спирається на опорні ро­лики; пасові, форма в яких підвішується на безкінцевих пасах, що перехрещують­ся і обгинають привідні та холості шківи. Через складність кріплення форм і не­можливість формування довговимірних виробів осьові центрифуги застосовують рідко.

Форма 1 (рис. 7.73) вільнороликової центрифуги спирається на привідні ро­лики 2, які зв'язані між собою валами із зубчастими муфтами. Ці ролики, а отже, і форма, що лежить на них, отримують обер­тання від електродвигуна через клинопасову передачу 3. Підтримувальні роли­ки 4 встановлені на гідроциліндрах 5. Таке розміщення підтримувальних ро­ликів дає змогу змінювати діаметр труб, що формуються. Щоб знизити рівень шуму під час роботи центрифуги, як опор­ні та підтримувальні ролики інколи вико­ристовують автомобільні балони.

У пасових центрифугах замість роликів використовують нескінченні паси, иаяких висить форма. Схему запасовування насів показано на рис. 7.74.

Центрифуги різних конструкцій засто­совують для формування залізобетонних труб, що мають довжину 5...20 м і діа­метр до 4...5 м. При формуванні виробів діаметром до 800 мм бетонну суміш укла­дають у форму до її встановлення на цен­трифугу. При формуванні труб великого діаметра форми заповнюють безпосередньо на центрифузі за допомогою спеціальних живильників, наприклад лож­кових.

Для формування труб застосовують пе­реважно пластичні бетонні суміші. В про­цесі їх виготовлення завдяки відцентро­вим силам із бетонної суміші відтискуєть­ся зайва вода, яка витікає з форми у вигля­ді шламу. Такий процес надає свіжо відформованому виробу достатньої міцності для його транспортування у формі до камер тепловологої обробки.

Важливим параметром при формуванні труб є кутова швидкість, яка має бути змінною: для розподілу суміші (7.10) і її ущільнення (7.11). Через це в системі приводів центрифуги встановлюють ко­робки передач, варіатори, багатошвидкісні асинхронні двигуни, що дають змо­гу змінювати швидкість обертання цент­рифуги в процесі формування виробу. Ефективними для забезпечення такого ре­жиму є електродвигуни постійного стру­му з транспортними регуляторами швид­кості.

Рис. 7.73. Схема вільноро­ликової центрифуги

 

Розрахунок основних параметрів цен­трифуг виконують при заданих розмірах труб R, R₁ і L у такій послідовності.

1. За виразом (7.10) визначають куто­ву швидкість w_р розподілу бетонної су­міші, а за виразом (7.11) — кутову швид­кість ущільнення w_у.

 

2. Обчислюють потужність, Вт, при­відного електродвигуна, яка потрібна для роботи центрифуги в режимі ущіль­нення:

де М_т — момент тертя в опорах, Н м;

М_п — момент тертя форми об повітря, Н м; h — ККД приводу.

Для роликових центрифуг

де D₆, D_p — діаметр відповідно бандажа і опорних роликів, м; a — кут між осями роликів; f = 7*10^-3 — зведений до вала коефіцієнт тертя ковзання підшип­ника кочення; d_B — діаметр вала під підшипниками кочення, м; f =5*10 коефіцієнт тертя кочення опорних ро­ликів по бандажах.

Рис. 7.74. Схема запасовування пасів у центри­фузі

Для осьових центрифуг

Для центрифуг усіх видів

де k = 0,06...0,1 — коефіцієнт опору по­вітря; S — сумарна площа поздовжніх ребер і фланців форми, м^2; R_p — радіус центра ваги площі ребер, м.

3. У центрифугах із попереднім заван­таженням форм бетонною сумішшю перевіряють пусковий момент привідного електродвигуна

М_пуск= М_т+М_ст ,

де М_ст — статичний момент маси бетон­ної суміші, Н м, при її підніманні на кут 45°;

М_ст = 0,47 ,

де b — центральний кут сегмента, в якому після завантаження у форму розміщуєть­ся бетонна суміш. Значення р визнача­ють за графіком (рис. 7.75). На цьому графіку по осі ординат

Отримане значення М_пуск має задоволь­няти нерівність М_пуск < М_дв,