Віброплощадка

Реферат: Віброплощадка містить установлену на пружних опорах рухому раму та дебалансний віброзбуджувач колових коливань. Віброзбуджувач, установлений у похиле положення так, що вісь обертання його дебалансу розташована у вертикальній подовжній площині симетрії віброплощадки і нахилена до вертикалі на кут 5-45°. Площина дії вимушуючої сили проходить через центр мас коливних частин віброплощадки; площина дії вимушуючої сили розташована між точками, що відповідають положенням центра мас коливних частин віброплощадки при мінімальному і максимальному навантаженнях. UA 81773 U (54) ВІБРОПЛОЩАДКА UA 81773 U UA 81773 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі виробництва будівельних матеріалів, зокрема виробів збірного залізобетону переважно типу суцільної плити. Відома віброплощадка [1] призначена для формування переважно довгомірних виробів, рухома рама якої на середині довгої сторони має бічний виступ, на якому закріплено віброзбуджувач, вісь обертання дебалансу якого нахилена до вертикальної площини перпендикулярно осі віброплощадки на кут 5-20°. Недоліком віброплощадки, виконаної за такою конструктивною схемою, є наявність у межах рухомої рами зони зниженої інтенсивності її вертикальних коливань, яка обумовлена значним поперечним віддаленням нахиленого віброзбуджувача від центра мас віброплощадки, що знижує її технологічну ефективність і збільшує час ущільнення сумішей. Найбільш близьким за технічною суттю до корисної моделі, що заявляється, є віброплощадка [2], де віброзбуджувач із вертикальним валом встановлено на поперечній діафрагмі центрального вікна рухомої рами віброплощадки. Недоліком цієї конструкції є його знижена технологічна ефективність, збільшений час ущільнення бетонної суміші при формуванні виробів типу суцільної плити, обумовлений наявністю зони зниженої інтенсивності вертикальних коливань (знижених амплітуд вертикальних вібропереміщень у центральній частині форми). Вимушуюча сила, яка виникає за рахунок обертання дебалансу віброзбуджувача, діє в горизонтальній площині, розташованій нижче центра мас рухомої рами зі встановленою на ній формою, заповненою бетонною сумішшю. Вимушуюча сила спричиняє просторовий коливальний рух рухомої рами, який складається з еліптичного руху центра мас у горизонтальній площині та її обертального руху відносно центра мас. Через специфіку збудження коливань амплітуди горизонтальних і вертикальних вібропереміщень точок рухомої рами взаємопов'язані, причому амплітуди горизонтальних вібропереміщень по величині більше амплітуд вертикальних вібропереміщень, а останні розподіляються по площині рухомої рами (форми) нерівномірно, зростаючи від нульового значення у центрі мас до максимального на її контурі. Лінії рівних амплітуд вертикальних вібропереміщень точок форми має вигляд еліпсів, витягнутих у напрямку подовжньої осі віброплощадки, із центрами, розташованими на вертикальній осі, що проходить через центр мас. Енергія коливань форми передається ущільнюваній суміші через днище і борти форми, причому найефективніше вона передається через поверхні, орієнтовані перпендикулярно до напрямку коливань. Таким чином, у першу чергу і найбільш ефективне ущільнення суміші відбувається в об'ємі, прилеглому до бортів форми, де амплітуди вертикальних вібропереміщень її точок максимальні, а горизонтальні коливання передаються суміші найефективніше. Ефект інтенсивнішого ущільнення суміші горизонтальними коливаннями поблизу бортів форми, який називають також пристінним ущільнюючим ефектом, розповсюджується на порівняно невеликий об'єм бетонної суміші. Ширина смуги по контуру виробу типу суцільної плити, у якій виявляються підвищена міцність і щільність бетону у виробі, обумовлена цим ефектом, дорівнює приблизно товщині плити. Ущільненню бетонної суміші в центральній частині форми сприяють хвилі пружних деформацій суміші, що йдуть від бортів форми. Енергія цих хвиль швидко зменшується у міру віддалення від джерела коливань. У результаті для ущільнення суміші в центральній частині форми потрібний більший час та інтенсивніший режим коливань, ніж ті, які достатні для якісного ущільнення суміші в периферійній частині форми. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення технологічної ефективності віброплощадки і скорочення часу ущільнення бетонної суміші. Поставлена задача вирішується установкою віброзбуджувача в положення, при якому вісь обертання його дебалансу знаходиться у вертикальній подовжній площині симетрії віброплощадки і нахилена до вертикалі на кут 5-45°, причому площина дії вимушуючої сили розташована між точками, що відповідають положенням центрів мас рами віброплощадки разом із формою, заповненою бетонною сумішшю при мінімальному і максимальному навантаженнях. На фіг. 1 схематично зображено подовжній розріз віброплощадки, а на фіг. 2 - вигляд зверху. Віброплощадка містить рухому раму 1, що має вісь симетрії відносно вертикальної подовжньої площини 2, і встановлену на пружні опори, закріплені на фундаменті 5 симетрично вертикальної осі 4, що проходить через центр мас дебалансного віброзбуджувача кругових коливань 6, установлений в центральному вікні рухомої рами таким чином, що вісь 7 обертання його дебалансу 8 знаходиться в площині 2 і нахилена до вертикалі на кут   5  45 , а площина 9 дії вимушуючої сили F перпендикулярна осі 7, яка проходить через центр мас О дебалансу 8, 1 UA 81773 U 5 10 розташована між точками О1 і О2, відповідних положенням центрів мас, коливальної системи при мінімальному і максимальному навантаженнях, електродвигун 10, установлений на підмоторній рамі 11, що закріплена на фундаменті 5, приводить вісь обертання дебаланс 8 через клинопасову передачу 12. Форма 13 - з жорсткими клиновими упорами 14. Віброплощадка працює таким чином. Форму 13 встановлюють на рухому раму 1 між упорами 14, які запобігають її відносному руху по рухомій рамі, і заповнюють бетонною сумішшю. Включають електродвигун 10, який через клинопасову передачу 12 приводить в обертання дебаланс 8. При цьому навколо осі 7 виникає вимушуюча відцентрова сила кругової дії F , вектор якої обертається в площині 9 з кутовою швидкістю  . Складові сили F по осях прямокутної системи координат OXYZ з початком у центрі мас О дорівнюють Fx  F cos  cos t ; Fy  F sin t ; Fz  F sin  cos t , 15 20 25 30 35 40 збуджують трикомпонентні просторові коливання рухомої рами 1 і встановленої на ній форми 13, які її днищем та бортами передаються бетонній суміші, приводять суміш у стан тіксотропного розрідження і забезпечують її ущільнення. Центр сімейства еліпсів, які є лініями рівних амплітуд вертикальних вібропереміщень точок форми, а, отже, і зона зниженої інтенсивності вертикальних коливань при нахилі осі обертання дебалансу у подовжній площині симетрії віброплощадки зміщується по осі X і виходять за межі рухомої рами. У разі, коли центр мас лежить у площині дії вимушуючої сили, поворотні коливання рухомої рами відносно поперечних осей Y відсутні, і лінії рівних амплітуд вертикальних вібропереміщень точок форми є прямі лінії, паралельні осі X. Вертикальна складова Fz сили F , діючи в центральній частині рухомої рами 1, викликає вертикальні коливання рухомої рами разом із встановленою на ній формою 13, інтенсивність яких оцінюється амплітудами вертикальних коливань центрів мас, при кутах 5-45° достатня для швидкого й якісного ущільнення сумішей у центральній частині форми. Вплив обертальних коливань рухомої рами відносно центра мас на амплітуди вертикальних вібропереміщень точок форми, віддалених від центра мас зведеться до мінімуму, оскільки при розташуванні осі обертання дебалансу у площині подовжньої симетрії віброплощадки обертаючий момент вимушуючої сили F відносно подовжньої осі X є мінімальним. Розташування площини дії вимушуючої сили між точками О 1 і О2, відповідних положенням центра мас при мінімальному і максимальному навантаженнях віброплощадки практично виключає обертаючий момент вимушуючої сили відносно поперечної осі Y. Розташування віброзбуджувача поблизу центра мас виключає можливість виникнення зони зниженої інтенсивності горизонтальних поперечних коливань рухомої рами. Нахил віброзбуджувача на кут  підвищує ефективність вертикальних коливань центральної частини рухомої рами віброплощадки. При кутах   5 повністю не використовуються можливості підвищення технологічної ефективності віброплощадок за рахунок нахилу віброзбуджувача, використання установки віброзбуджувача при кутах   45 недоцільно, оскільки з'являється можливість віброударного режиму коливань форми відносно рухомої рами, які супроводжуються підвищеним шумом. Також знижується інтенсивність подовжніх коливань рухомої рами, що погіршує якість лицьової поверхні плит через зниження затираючого ефекту еліптичних коливань піддона форми в горизонтальній площині. Установка віброзбуджувача з нахиленою до вертикалі віссю обертання дебалансу не вимагає зміни конструкції самого віброзбуджувача та значних додаткових витрат. Економічна ефективність від застосування віброплощадки з похилим у подовжній площині симетрії віброзбуджувачем досягається за рахунок скорочення часу циклу формування виробу. 45 50 Джерела інформації: 1. А. с. 510371, СРСР, В28В 1/ 08, Виброплощадка, 1976, БИ № 14. 2. А. с. 443761, СРСР, В28В 1/ 08, Виброплощадка, 1974, БИ № 35. 3. Пат. 54762 Україна. МПК (2009) В28В 7/00. Установка для виготовлення залізничних залізобетонних шпал / М. П. Нестеренко, П. О. Молчанов; держ. департамент інтелектуальної власності - № u 2010 05400; Заявл. 05.05.2010; Опубл. 25.11.2010. - Бюл. № 22.-4 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Віброплощадка, яка містить установлену на пружних опорах рухому раму та дебалансний віброзбуджувач колових коливань, яка відрізняється тим, що віброзбуджувач, установлений у похиле положення так, що вісь обертання його дебалансу розташована у вертикальній подовжній площині симетрії віброплощадки і нахилена до вертикалі на кут 5-45°, а площина дії 2 UA 81773 U вимушуючої сили проходить через центр мас коливних частин віброплощадки; площина дії вимушуючої сили розташована між точками, що відповідають положенням центра мас коливних частин віброплощадки при мінімальному і максимальному навантаженнях. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3