Білоруський Державний Університет Транспорту
Призначення, пристрій і принцип дії бетоноукладачі.
Для укладання бетонної суміші в форми застосовують різнібетоноукладачі. Бетоноукладачі з гвинтовим живильником призначений дляукладання бетонної суміші в форми при виробництві напірних ж. б. трубметодом гідропрессованія. Він складається з зварної рами, встановленої на трьохколесах. На рамі змонтований бункер, до нижньої частини якого прикріпленийживильні. Обертання валу живильника повідомляється чотиришвидкіснимелектродвигуном через двоступеневу коробку передач, і ланцюговукліноременний передачі. Переміщують бетоноукладачі від однієї форми до іншоївручну. Бункер бетоноукладачі завантажується з цебра, що подається мостовимкраном, в будь-якому місці формувального цеху.
При виготовленні преднапряженних конструкцій на стендахтранспортування та видача бетонної суміші здійснюються бетоноукладачіз поворотними стрічковими живильниками, які можуть обслуговувати одночаснодва стенди. Бетоноукладачі з стрічковими живильниками отримали найбільшупоширення на заводах залізобетонних виробів.
Стрічковий живильник бетоноукладачі складається з стрічкового живильника,бункера з копільніком, шибера з приводом. Стрічковий конвеєр по шириніперекриває всю форму. Копільнік, розташований над стрічковим живильником,призначений для вирівнювання та профілювання що видається з бункера шарубетонної суміші. Оскільки висота щілини бункера більше висоти вихідний щілиникопільніка, в останньому утворюється підпір, що забезпечує постійнутовщину що видається шару матеріалу незалежно від ступеня заповненнябункера.
бетоноукладачі з стрічковими живильниками, розрівнюють ізагладжують пристроями, застосовують при конвеєрної і поточно-агрегатноїсхемах виробництвах залізобетонних виробів. Бетоноукладачі з стрічковимживильником призначений для розподілу бетонної суміші по всій площівироби. Він застосовується на заводах, які працюють за поточно-агрегатної схемоюта виготовляють багатопустотні панелі, ригелі, сходові майданчики іінші вироби.
бетоноукладачі складається з зварної рами, що спирається на чотириколеса, два з яких приводні. На рамі жорстко укріплений бункер, до нижньоїчастини якого підвішений стрічковий живильні. Передня стінка бункера, шибері дві бічні стінки поворотні утворюють копільнік. Розмір вихідний щілиникопільніка регулюється шиберів, керованим вручну. Привод шибера складаєтьсяз штурвала, гвинтовий передачі та системи важелів. Привод пересуваннябетоноукладачі складається з двохшвидкісний електродвигуна,двоступінчастого циліндричного редуктора з двома вихідними кінцями іланцюгових передач. Провідні зірочки укріплені на ходових колесах.
Стрічковий живильник являє собою раму, на якійзмонтовані ведучий і натяжна барабани. На барабани натягнута нескінченнатранспортерна стрічка шириною 2000 мм. Верхня гілка транспортерної стрічкиспирається на металевий лист. Привід живильника складається зелектродвигуна, редуктора, циліндричної зубчастої передачі.
Встановлена потужність електродвигунів 7.3 кВт. Швидкість пересуваннябетоноукладачі 0.17-0.25 м/с, швидкість руху стрічки живильника 0.1 м/с.
Місткість бункера 1.7. м3.
При конвеєрної схемою виробництва застосовують бетоноукладачі зстрічковими живильниками, принципово не відрізняють від розглянутих вище.
Бетоноукладачі з поворотним стрічковим живильником складається з зварної опорноївізки, поворотної платформи та стрічкового живильника. Візок має чотириходових колеса, два з яких приводні. На ній встановлений привідпересування бетоноукладачі, привід повороту платформи і трек, службовецьопорною поверхнею для коліс поворотної платформи. Привод пересуваннябетоноукладачі складається з електродвигуна, клиноремінною передачі,двоступінчастого циліндричного редуктора і зубчастих передач, веденішестерні яких укріплені на ходових колесах. Поворот платформиздійснюється лебідкою, що працює від електродвигуна через черв'ячнийредуктор. Поворотна платформа складається з металевої зварний рами, наякої підвішений приймальний бункер з вібратором. На рамі поворотної платформивстановлені також привід живильника, привід підйому стріли живильника і пультуправління. На кронштейнах рами шарнірно підвішена стріла стрічковогоживильника. Підйом стріли стрічкового живильника здійснюється лебідкою зприводом, що складається з електродвигуна і черв'ячні редуктори.
бетоноукладачі завантажують сумішшю з самохідного бункера.
Продуктивність бетоноукладачі 0.17 м3/c. Встановлена потужністьелектродвигунів 10.7 кВт. Місткість приймального бункера 1.8м3. Швидкістьпереміщення бетоноукладачі 0.2 м/c. Швидкість стрічки живильника 0.1 м/c.
Визначення основних параметрів бетоноукладачі.
Визначаємо силу опору і потужність приводу при пересуваннібетоноукладачі. Сила опору бетоноукладачі по рейковому шляхи:
Н
Gб - вага бетоноукладачі
Gсі - вага бетонної суміші
= 0,0008 -- коефіцієнт тертя кочення ходових коліс
Д = 0,3 м - діаметр коліс
? = 0,08 - коефіцієнт тертя цапф коліс
? = 2,5 - коефіцієнт, що враховує тертя коліс об рейки d = 0,06 м - діаметр цапф коліс.
Потужність приводу бетоноукладачі:
= 2,158 кВт
- максимальна швидкість пересування завантаженого бетоноукладачі
(- ККД передачі приводу приймається рівним 0,8 ч 0,9.
Об'ємна продуктивність стрічкового живильника бетоноукладачі:
= 2,5 * 0,15 * 0,1 = 0,0375 м 3/с
Масова продуктивність:
= 2,5 * 0,15 * 0,1,2400 = 90 кг/с
В - ширина стрічки живильника, м h = 0,1 ч0, 2 - товщина шару матеріалу на стрічці
- швидкість стрічки м/с
(= 2400 кг/м3 - щільність бетонної суміші.
Визначаємо потужність приводу стрічкового живильника як суму трьохскладових:
1) Потужність для подолання тертя стрічок про що підтримує металевийлист, що сприймає силу тяжіння бетону в бункері:
= (47380 * 0,1)/1000 = 4,738 кВт
W1 - сила тертя стрічки про що підтримує лист: < p> = 0,6 * 78970 = 47380 Н k1 = 0,6 - коефіцієнт тертя гумової стрічки про сталь
Р1 - сила активного тиску бетону на стрічку:
Р1 = F1q1 = 1,92 * 41130 = 78970 Н
F1 - площа активного тиску, м2
F1 = bl = 1,92 м2 b = 0,8 В = 2 м і l = 0, 4L = 0,96 м - відповідно ширина і довжинаотвори в бункері
B і L - ширина і довжина стрічки q1 - тиск бетону на стрічку:
= = 41130 Па j = 24 - питома вага бетону, кН/м3
R - гідравлічний радіус, який визначає відношення площіотвори бункера до його периметру:
= = 0,324 tg (- коефіцієнт внутрішнього тертя бетонної суміші, що відповідаєкуту природного укосу бетону. ((= 20ч30 ()
(- коефіцієнт рухливості бетонної суміші:
== 0,406
2) Потужність для подолання опору, що викликається тертям бетону пронерухомі борту живильника:
= = 0,084 кВт
W2 - сила тертя бетону про борту живильника. Для двох бортів:
W2 = 2K2Р2 = 2 * 0,8 * 525,993 = 841,588 Н
K2 = 0,8 - коефіцієнт тертя бетону по сталі
Р2 - сила бічного тиску на борту
Р2 = F2q2 = 0,36 * 1462 = 525,993 Н
F2 - площа бокового борту, м2
F2 = hL = 0,15 * 2,4 = 0,36 м2 h - робоча висота бортів, що дорівнює висоті шару бетону на стрічці
L - довжина бортів, м
Q2 - бічний тиск бетону на борту, Па
= 0,15 * 24000 * 0,406 = 1461,6 Па
3) Потужність, необхідна для транспортування бетонної суміші по стрічці,кВт:
= 864 * 0,1/1000 = 0,084 кВт
W3 - сила опору переміщенню бетонної суміші по стрічці, Н:
W3 = BhK3jL = 2,5 * 0,15 * 0,04 * 24000 * 2,4 = 864
K3 = 0,035 год 0,04 - наведений коефіцієнт опору роликів опорстрічки живильника. Оскільки продуктивність стрічкового живильника:
то звідси випливає, що швидкість стрічки живильника:
(= - відношення питомої ваги до прискорення вільного падіння. < p> Підставивши це значення у формулу, маємо потужність:
= 90 * 2,4 * 0,04 * 9,8/1000 = 0,085
L - довжина живильника, м
Загальна потужність електродвигуна привода стрічкового живильника:
= = 7,507 кВт m = 1,1 ч 1,3 - коефіцієнт запасу потужності
(= 0,8 год 0,85 - ККД передачі приводу.
Призначення, пристрій і принцип дії віброплощадки.
Вібраційні майданчики - найбільш поширені машини, застосовуванідля ущільнення бетонної суміші при виготовленні залізобетонних виробів.
Вони класифікуються за такими ознаками: характеру коливань, типузастосовуваних вібраторів, вантажопідйомності, способу кріплення форми абопіддона.
За характером коливань бувають віброплощадки з круговими гармонійнимиколиваннями, спрямованими горизонтальними гармонійними коливаннями,спрямованими вертикальними гармонійними коливаннями, негармоніческіміударно-вібраційними коливаннями. За типом вібраторів розрізняютьвіброплощадки: з дебаланснимі бігунки, електромагнітними ігідравлічними вібраторами.
Для кріплення форми до рами віброплощадки застосовують механічні,електромагнітні та пневматичні пристрої.
Вібраційна майданчик з круговими гармонійними коливаннями складається звібруючої рами, дебалансного валу, вібраторів, опорних рам іелектродвигуна. Вібруюча рама спирається через пружини на опорні рами.
Вали вібраторів з'єднані між собою гнучкими муфтами. Обертання вібраторамповідомляється від електродвигуна через кліноременний передачу.
Електродвигун змонтований на поворотній рамі, що забезпечуєрегулювання натягу ременів. Вібруюча рама являє собою зваренуконструкцію з двох поздовжніх двотаврових балок і сталевого листа.
Отвори у верхній частині рами призначені для монтажу і демонтажувібраторів. Вібратори змонтовані в підшипниках, встановлених навібруючої рамі. Кожен з вібраторів являє собою вал, на якомуукріплені дві дебаланса. Вал спирається на підшипники, встановлені вкорпусах. Вали вібраторів з'єднуються гнучкої муфтою, закріпленої затисками.
При роботі на віброплощадки з круговими коливаннями відбувається частковезсув бетонної суміші через появу додаткових обертальнихколивань. Внаслідок цього віброплощадки з круговими гармонійнимиколиваннями застосовуються дуже обмежено.
Спрямовані горизонтальні коливання в вібраційних майданчикахстворюються двома однаковими вібраторами, встановленими в однійгоризонтальній або вертикальній площині і обертаються в різнихнапрямках. У віброплощадки з спрямованими коливаннями обидва вібратораповинні працювати синхронно і синфазно. На віброплощадки невеликийвантажопідйомністю з твердою рамою дебалансние вали встановлюють наневеликій відстані один від одного в одній горизонтальній площині.
Вібраційні майданчики зі спрямованими вертикальними коливаннямивиготовляють з окремих уніфікованих вузлів: віброблоков, вібраторів,електромагнітів, муфт і т. п. Вібраційна майданчик вантажопідйомністю 2 тскладається з наступних основних вузлів: вібруючої рами, фундаментної рами,синхронізатора та електродвигуна. Вібруюча рама через опорні пружиниспирається на фундаментну раму. Вібрує і фундаментна рами - зварні,виготовлені з сталевого прокату. На вібруючої рамі встановлено дваздвоєних вібратора, з'єднаних між собою та з синхронізаторомпроміжними валами з еластичними муфта-ми. Електродвигун тасинхронізатор розташовані на окремій фундаментної рамі. У верхнійплощині вібруючої рами є два отвори, що закриваються гнучкимифактурами, що забезпечують монтаж і демонтаж вібраторів. Для кріпленняформи до вібруючої рамі на ній встановлюють вісім клинових затискачів.
Вібраційна майданчик з вертикально спрямованими коливаннямипризначена для формування залізобетонних виробів розміром 3 * 6 м.
віброплощадки складається з восьми окремих, розташованих в два рядивібростоли, чотирьох синхронізаторів і чотирьох електродвигунів потужністю
20 кВт.
Для кріплення форм до віброплощадки застосовані здвоєні електромагнітипостійного струму. Він отримує живлення від мережі 220/380 В через селеновівипрямлячі або від генератора постійного струму невеликої потужності.
Максимальне зусилля тяжіння кожного електромагніту 20 - 30 кН.
Вантажопідйомність віброплощадки 15 т. Частота коливань 307 рад/с; амплітудаколивань 0,5 мм. Максимальний кінетичний момент 64 Нм. Встановленапотужність електродвигунів 80 кВт. Останнім часом на заводахзалізобетонних виробів стали застосовувати віброплощадки з спрямованимигоризонтальними коливаннями. Ці віброплощадки відрізняються від розглянутихвище тим, що вібратор кріпиться не посередньо до вібраційної рамі, ачерез пружинні обмежувачі. Існують вібраційні й віброударнімайданчика з горизонтально спрямованими коливаннями. У вібраційних майданчиківчастота вимушених коливань повинна бути менше частоти власнихколивань.
У вібраційних майданчиках застосовують також вібратори з одним дебаланснимвалом і здвоєні бегунковие вібратори.
Розрахунок віброплощадки.
Знаходимо загальну регульовану масу:
М = М1 (1 + М2 + М3 = 5000 * 0,4 +5000 +3000 = 10000 кг
М - маса в кілограмах відповідно у виробах:
М1 - з арматурою і заставними деталями
М2 - форми
М3 - рами і блоків віброплощадки
При проектних роботах можна прийняти:
М1 (М2 = Q/2 = 10000/2 = 5000 кг
Q - вантажопідйомність віброплощадки, кг
(1 = 0,25 год 0,4 - коефіцієнт приєднання маси бетону бере участь уколиваннях
Для блочних віброплощадок:
М3 = (0,2 ч 0,4) Q, тоді
М = (0,9 ч 1,1 ) Q = 1 * 10000 = 10000 кг
Геометричні розміри відцентрових вібровозбудітелей (дебалансов)вібраційних машин визначають:
Спочатку знаходимо статичний момент дебаланса за формулою:
= = 2,45 кг/м 3 m - маса неврівноваженою частини дебаланса r - відстань від центру тяжіння до центра ваги неврівноваженоючастини дебаланса
? - Коефіцієнт підсилення амплітуди коливань
= = -1 i = f/f0 f - частота вимушених коливань віброплощадки, яка приймається рівначастоті обертання n, Гц
f0 - частота власних коливань системи з - жорсткість пружин віброплощадки
(- кут зсуву фаз між напрямком ліній дії змушує сили
Q дебаланса і переміщення віброплощадки.
здався значеннями величин А, (, М і беручи? (1 знаходимо значеннястатичного дебаланса.
Статичний момент одного дебаланса: m1r = = = 0,153 кг? м m1 - маса одного дебаланса е - число дебалансов
здався конструктивними розмірами дебалансов визначаємо відстань rвід осі обертання до центра ваги дебаланса, його масу, і товщину
Для деболанса, що має форму частини кругового кільця r =
Розмір дебаланса рекомендується приймати в межах:
Rd - 0,12 ч 0,16 м; rd - 0,06 ч 0,12 м;? - 90 г 180
Для деболанса циліндричної форми, тобто виконаного у виглядіексцентрика: r = = = 0,7 м
Товщина деболанса: ld = = = 0,00056 м
Sd - площа плоскої фігури деболанса.
Для деболанса форми частини кругового кільця:
Sd =
Для деболанса виконаного у вигляді ексцентрика:
Sd = ((Rd2 - rd2) = 3,14 (0,142 - 0,062) = 0,050 м2
(- щільність матеріалу дебаланса, для сталі 7800 кг/м3
Потім визначають конструктивні розміри опорних пружин віброплощадки:
(з = Мf02, тому що f0 = f/i, а n = f, то: з = = = 207,8 кН
Жорсткість однієї пружини: с (= с/е (= 207,8/16 = 12,989 кН
Геометричні розміри опорних пружин віброплощадок розраховують виходячиз конструктивної схеми, типовий опори з основою, вібріруемой рамисуміжних болтом або пружиною, нижньої опорної жорсткістю с2. Загальна жорсткістьопори С0 = с2 + з1. Для забезпечення безвідривної роботи віброплощадки взарезонансном режимі необхідна попередня затягування пружинищо забезпечує надійний контакт пружин з віріруемой рамою при про-ходіннірезонансного режиму під час пуску і зупинки машин. У цьому випадкурезонансна амплітуда:
Амах = (10 год 20) А = 0,0005? 20 = 0,01
Жорсткість пружин: с2 = = 653,481 з1 = = 114,969 е - число опор яка дорівнює кількості пружин е '
Визначимо частоту вільних коливань:
W0 = W/i = 319,6/7 = 45,66 c0 = МW02/e = 4610? 45,662// 16 = 512300
W = 2 (n = 2? 3,14? 47 = 319,6 i = 7
Визначаємо число витків пружини: z = = = 1325 z - число пружин
Gст - модуль зсуву стали рівний 85000 МПа d - діаметр дроту пружини
Д = 0,15 год 0,3 - діаметр пружини
Прийнятне число витків підбирають дотримуючись умову:
Р/d? 4
Загальне число витків звичайно приймають з урахуванням додаткових крайніхпідібганих витків.
Сила тяжіння електромагнітів віброплощадки:
Р = К (Мg - F0) = 0,4 (4160? 9,8 - 5107,85) = 14264,06 Н
К = 0,4 - коефіцієнт запасу
F0 - змушує сила
F0 = mrW02 = 2,45? 45,662 = 5107,85 Н
Обчислимо потужність необхідну для ущільнення бетонної суміші:
N1 = m2r2W2sin2 (/ (2М) = 58,192 * 0,062 * 319,62 * sin (2 * 25)/(2 * 4160) =
58144,6 Вт
Потужність необхідна для подолання сил тертя:
N2 = FтрdW/2 d - діаметр бігової доріжки внутрішнього кільця підшипника кочення < p> Fтр - сила тертя в підшіпніках кочення
(= 0,005 - наведений коефіцієнт
Q - змушує сила
N2 = (mrW3d/2 = 0,005 * 2,45 * 319,63 * 0,06/2 = 11997 Вт
Сумарна розрахункова потужність електродвигуна:
N = = = 73,83 кВт
(= 0,9 ч 0, 95.
