Спосіб формування будівельних блоків і пристрій для його здійснення

1. Спосіб формування будівельних блоків, що містить заповнення формувальних ємкостей матриць формувальним матеріалом і його наступне вібраційне ущільнення, який відрізняється тим, що по контур у формувальної ємкості формувальну суміш стискують статичним тиском, який перевищує границю динамічної міцності формувальної суміші на стиснення при заданій швидкості хвильового деформування і піддають формувальну суміш періодичному хвильовому впливу з вектором швидкості частинок у хвилі, направленим згори униз в суміші в момент досягнення максимальної амплітуди тиску стиснення, а максимальну амплітуду тиску в хвилі обирають такою, що перевищує міцність зв'язку рідкої фази в формувальній суміші з твердими наповнювачами суміші, і хвилю стиснення від дна формувальної ємкості відбивають хвилею розтягу зі збереженням напрямку вектора швидкості частинок хвильового руху, причому процес формування хвильовим впливом здійснюється до появи під плоским випромінювачем на поверхні формувальної суміші та на дні формувальної ємкості рідинної плівки. 2. Спосіб формування будівельних блоків за п. 1, який відрізняється тим, що форму хвилі обирають відповідною закону опору формувальної суміші її де формуванню в процесі формування плоским випромінювачем хвиль, а тривалість хвилі обирають з умови достатності часу одиничного хвильового впливу на процес хімічної активації частинок формувальної суміші за рахунок виходу дислокацій на поверхню цих частинок: c l t = < 5 = T, d a де d - середній поперечний розмір частинок твердого наповнювача суміші; с - швидкість руху дислокацій в твердому тілі (с»1000 м/с); t - час ви ходу дислокацій на поверхню частинок твердого наповнювача (час хімічної активації частинок); A (54) СПОСІБ ФОРМУВАННЯ БУДІВЕЛЬНИХ БЛОКІВ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ 30058 підвісок, причому вмикач роботи генератора розташований під кулачковим важелем і вмикання генератора хвиль здійснюється після статичного притиснення випромінювача хвиль до формувальної суміші. Винахід належить до промисловості будівельних матеріалів і може бути використаний при виготовленні будівельних блоків та цегли. Відомий спосіб формування будівельних блоків і цегли (а.с. СРСР № 1268417 Кл. В28В1/08, 1984 р.). Спосіб містить подавання у форму формувальних матеріалів та їх стиснення при формуванні з використанням коливальних рухів. Спосіб має такі недоліки: тривалий час формування, недостатню щільність і низьку міцність будівельних блоків, пристрої для формування складні та громіздкі. Найбільш близьким технічним вирішенням, обраним в якості прототипу, є спосіб формування будівельних блоків (а.с. СРСР № 1418039 В28В1/08, 1988 р.). Спосіб містить в собі дискретний режим заповнення форм формувальним матеріалом та формування будівельних блоків у вібраційних полях, створених гармонійними коливаннями фундаменту, на якому установлені формувальні блоки. Недоліком відомого способу є те, що формування здійснюється знакоперемінними гармонійними хвилями, які не забезпечують необхідної консолідації формувального середовища при формуванні, а також не ставиться і не вирішується питання хімічної активації формувального матеріалу хвилями з метою підвищення вкладу хімічних процесів в остаточн у міцність сформованих будівельних блоків. Пристрій за відомим способом містить рухому платформу, укріплену на пружних елементах, до якої підведені пружні коливання від хвильового генератора. На платформі закріплюються форми для будівельних блоків. Недоліком пристрою є його складність, металоємкість, неповне використання енергії коливань, і, як наслідок, паразитичні коливання рамних конструкцій і фундаменту. Завданням винаходу є підвищення якості формування будівельних блоків та спрощення пристрою для його реалізації. Це досягається тим, що по контуру формувальної ємкості формувальну суміш стискують статичним тиском, який перевищує границю динамічної міцності формувальної суміші на стиснення при заданій швидкості хвильового деформування, і після цього формувальну суміш піддають періодичному хвильовому впливу з вектором швидкості частинок у хвилі, направленим згори униз в суміші в момент досягнення максимальної амплітуди тиску стиснення, а максимальну амплітуду тиску стиснення в хвилі обирають такою, що перевищує міцність зв'язку рідкої фази в формувальній суміші з твердими наповнювачами суміші, і хвилю стиснення від дна формувальної ємкості відбивають хвилею розтягу зі збереженням напрямку вектора швидкості частинок хвильового руху. Технічна ефективність від реалізації винаходу полягає в одержанні високих формувальних тисків за допомогою хвиль, направленого хвильового зміщення частинок твердого наповнювача суміші з метою консолідації й ущільнення суміші, а також хімічної активації суміші з метою підвищення міцності будівельних блоків. Споживча ефективність від реалізації винаходу полягає в підвищенні якості будівельних блоків, зниженні витрат формувальної суміші, зменшенні ваги та габаритів формувальних пристроїв. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що для забезпечення передачі енергії хвиль, формувальну суміш по контуру формувальної ємкості стискують статичним тиском, який перевищує границю динамічної міцності формувальної суміші на стиснення при заданій швидкості хвильового деформування й піддають формувальну суміш періодичному хвильовому впливу з вектором швидкості частинок у хвилі, направленим згори униз суміші в момент досягнення максимальної амплітуди тиску стиснення, а максимальну амплітуду тиску в хвилі обирають такою, що перевищує міцність зв'язку рідкої фази в формувальній суміші з твердими наповнювачами суміші, і хвилю стиснення від дна формувальної ємкості відбивають хвилею розтягу зі збереженням напряму вектора швидкості хвильового руху, причому процес формування хвильовим впливом здійснюють перед отриманням під плоским випромінювачем на поверхні суміші та на дні формувальної ємкості рідинної плівки. Останні дві умови забезпечують поліпшення консолідації та ущільнення формувальної суміші й зневоднення (зниження вологості). Для забезпечення хімічної активації частинок формувальної суміші та зниження непродуктивних утрат енергії хвилі, форму хвилі обирають відповідною закону опору формувальної суміші її де формуванню в процесі формування плоским випромінювачем хвиль, а тривалість хвилі обирають з умови достатності часу одиничного хвильового впливу на процес хімічної активації частинок формувальної суміші за рахунок виходу дислокацій на поверхню цих частинок: c l t = < 5 = T, d a де d - середній поперечний розмір частинок твердого наповнювача суміші; с - швидкість руху дислокацій в твердому тілі (с»1000 м/с); t - час ви ходу дислокацій на поверхню частинок твердого наповнювача (час хімічної активації частинок); Т - тривалість хвилі; а - швидкість хвилі в твердому тілі (а»5000 м/с). Для отримання високих імпульсних тисків формування, хвилю стиснення заданої структури у формовочній суміші створюють ударом маси, що рухається зворотньо-поступально чи ударом обертальної неврівноваженої маси у кінці коливального циклу по плоскому випромінювачу-пуансону, притисненому до суміші ста тичним тиском. 2 30058 Для ліквідації прилипання суміші до столу, матрицю з готовими сформованими блоками перед зніманням з формувального столу зсувають по цьому столі в площині контакту сформованого блока з поверхнею стола на 10-30 мм. Пристрій для реалізації способу формування будівельних блоків містить в собі формувальний стіл з установленими на ньому матрицями і змонтований над ними генератор хвиль з плоским випромінювачем-пуансоном. Відповідно до винаходу, генератор хвиль установлений на консолі на пружних підвісках з можливістю його зміщення в горизонтальній та вертикальній площинах, а формувальні матриці виконані змінними і установлені на формувальному столі в центральній рамці, а знизу формувального стола через отвори на період формування уводять штирі й закріплюють у верхньому положенні для забезпечення порожнистості будівельних блоків. Для спрощення конструкції, штирі для формування порожнистості будівельних блоків, закріплені на загальній рухомій рамі й за допомогою загального кулачкового привода відбувається уведення їх в порожнину формувальної ємкості та виведення з неї. Кулачковий механізм циліндричного типу розташований під формувальним столом. Для забезпечення ударно-хвильового режиму впливу на формувальну суміш, плоский випромінювач-пуансон з'єднано з генератором хвиль (вібратором) з зазором, що забезпечує удар рухомої маси генератора в кінці коливального циклу по плоскому випромінювачу-пуансону, який передає ударну хвилю формувальній масі. Для забезпечення статичного притиснення випромінювача-пуансона до формувальної суміші, генератор хвиль (вібратор) містить кулачковий важільний механізм притиснення генератора до формувальної суміші, який рухається в межах деформації пружних підвісок, причому вмикач роботи генератора розташований під кулачковим важелем, і вмикання генератора хвиль здійснюється після статичного притиснення випромінювача хвиль до формувальної суміші. Винахід ілюструється кресленням, де на фігурі наведено пристрій для формування будівельних блоків. Спосіб формування будівельних блоків здійснюється так. Формувальну матрицю установлюють на формувальний стіл, усередину її уводять штирі, заповнюють формувальною сумішшю і за допомогою кулачкового важільного механізму генератор хвиль з плоским випромінювачем-пуансоном уводять в контакт з формувальною сумішшю, стискують її статичним зусиллям, яке перевищує динамічну границю міцності суміші для передачі хвиль у форму вальну суміш. При досягненні заданого статичного зусилля притиснення суміші вмикається автоматично від кінцевого вмикача генератор хвиль і протягом трьох-п'яти секунд відбувається процес формування будівельного блока. Після закінчення формування відпускається важіль статичного притиснення суміші й автоматично відключається генератор хвиль. Пристрій для формування будівельних блоків (фіг.) складається з генератора хвиль 1 з плоским випромінювачем-пуансоном 2, матриці формувальної 3, яка установлена на формувальному столі 4. Усередині матриці 3 на період формування за допомогою кулачкового механізму 5 уведено штирі 6, змонтовані на рухомій платформі 7, яка переміщується по напрямним 8. Генератор хвиль 1 підвішено за допомогою пружин 9 на консолі 10. За допомогою кулачка 11 з важелем генератор 1 переміщується у вертикальній площині. На формувальному столі 4 установлений кулачок 12 з важелем для зсуву матриці перед зняттям. Вся установка змонтована на рамі 13. Пристрій працює таким чином. Формувальну матрицю 3 установлюють на формувальний стіл 4. Усередину матриці 3 на період формування за допомогою кулачкового механізму 5 уведено штирі 6, змонтовані на рухомій платформі 7, яка переміщується по напрямним 8. Вручну чи з бункера матрицю заповнюють формувальною сумішшю. За допомогою кулачка 11 з важелем генератор хвиль 1 з випромінювачем-пуансоном 2 опускають униз і створюють розрахункове зусилля притиснення формувальної суміші. Після цього автоматично від кінцевого вимикача включається в роботу генератор хвиль 1, який має осьовий зазор в з'єднанні з випромінювачем-пуансоном 2. У кінці кожного коливального ходу генератора хвиль 1 униз відбувається ударний контакт з випромінювачем-пуансоном 2 і далі ударна хвиля стиснення передається у формувальну суміш. Після закінчення процесу формування відпускається кулачок 11 з важелем, генератор хвиль 1 вимикається і виводиться з формувальної матриці 3 під дією пружин 9. Поворотом кулачкового механізму 5 опускаються униз штирі 6. Перед зняттям формувальної матриці 3 з формувального столу 4 матриця зсувається у горизонтальній площині уздовж стола 4 за допомогою кулачка 12 на 10-30 мм, щоб виключити прилипання формувальної суміші до поверхні столу. В кінці циклу формування під площиною випромінювача-пуансона і на дні формувальної матриці з'являється рідинна плівка з відокремленої від формувальної суміші вологи. 3 30058 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4