RU2279975C1

RU2279975C1 - Vibration smoothing device with magnetostrictive drive

Info

Publication number: RU2279975C1
Application number: RU2005102262/03A
Authority: RU
Inventors: Леонид Алексеевич Мамаев (RU); Леонид Алексеевич Мамаев; Артем Анатольевич Кононов (RU); Артем Анатольевич Кононов; Сергей Николаевич Герасимов (RU); Сергей Николаевич Герасимов; Владимир Богданович Кашуба (RU); Владимир Богданович Кашуба; Николай Александрович Вершинский (RU); Николай Александрович Вершинский
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2006-07-20
Also published as: RU2005102262A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: device comprises smoothing disk that is set in rotation and high-frequency vibration by means of exciter of the magnetostrictive member. The magnetostrictive member is made of an assembly of nickel plates that change their lengths under the action of magnetic forces caused by the supplied alternative current. As a result, the smoothing disk vibrates with a high frequency, and smoothing ring simultaneously rotates in the direction opposite to the direction of rotation of the disk and moves in horizontal plane over the surface to be smoothed synchronously with the disk.

EFFECT: enhanced quality of smoothing.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительной индустрии и может быть использовано для качественной обработки незатвердевших поверхностей из жестких бетонных смесей для гражданского и промышленного строительства.The invention relates to the field of construction industry and can be used for high-quality processing of non-hardened surfaces from hard concrete mixes for civil and industrial construction.

Известны различные дисковые заглаживающие машины с вибрационным рабочим органом для обработки незатвердевших бетонных изделий различной жесткости (АС СССР № 1452678 кл. В 28 В 11/00, 1989; АС СССР № 1821376, кл. В 28 В 11/00, 1993; патент РФ № 2130379, кл. В 28 В 11/00, 1997). Обработка известными устройствами осуществляется путем взаимодействия рабочего органа с незатвердевшей обрабатываемой поверхностью изделия. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является рабочий орган заглаживающего устройства (патент РФ № 130830, кл. В 28 В 11/08, 1997), содержащий цилиндрический корпус вибратора, заглаживающий диск и шкив, связанный посредством гибкой передачи с дополнительным валом. В цилиндрическом корпусе вибратора закреплен исполнительный механизм, передающий заглаживающему диску колебания в вертикальной плоскости.There are various disk smoothing machines with a vibrating working body for processing unhardened concrete products of various stiffnesses (USSR AS No. 1452678 class. B 28 V 11/00, 1989; USSR AC No. 1821376, class B 28 V 11/00, 1993; RF patent No. 2130379, class B 28 B 11/00, 1997). Processing by known devices is carried out by the interaction of the working body with the uncured processed surface of the product. Closest to the proposed invention is the working body of the smoothing device (RF patent No. 130830, class B 28 B 11/08, 1997), comprising a cylindrical vibrator body, a smoothing disc and a pulley connected by a flexible transmission with an additional shaft. An actuator is fixed in the cylindrical body of the vibrator, transmitting vibrations in the vertical plane to the smoothing disc.

Недостатками известных устройств являются невозможность получения высокого качества обработки поверхностей изделий, отформованных из жестких бетонных смесей, большая металлоемкость, энергоемкость и малая производительность.The disadvantages of the known devices are the inability to obtain high quality surface treatment of products molded from hard concrete mixes, high metal consumption, energy consumption and low productivity.

Технической задачей, решаемой изобретением, является получение высокого качества обработки поверхностей изделий, отформованных из жестких бетонных смесей, уменьшение металлоемкости, энергоемкости и повышение производительности.The technical problem solved by the invention is to obtain high quality surface treatment of products molded from hard concrete mixes, reducing metal consumption, energy consumption and increasing productivity.

Технический результат изобретения - получение высокого качества и уплотнения заглаживаемой поверхности.The technical result of the invention is the receipt of high quality and sealing the smoothed surface.

Технический результат достигается тем, что внутри подвижного цилиндрического корпуса находится установленный на подшипниках вращающийся цилиндрический корпус, в котором закреплен высокочастотный вибратор, приводящийся в действие путем изменения длины никелевых пластин возбудителя магнитостриктора под влиянием магнитных сил, возникающих посредством подводимого электрического тока, причем к нижней части магнитостриктера крепится заглаживающий диск, который имеет возможность, одновременно вращаясь, перемещаться в горизонтальной плоскости по заглаживаемой поверхности и совершает высокочастотные вертикальные колебания с малой амплитудой, а в нижней подвижного цилиндрического корпуса концентрически диску на подшипниках установлено заглаживающее кольцо, которое имеет возможность перемещаться в горизонтальной плоскости по заглаживаемой поверхности синхронно с диском, одновременно вращаясь в сторону, противоположную направлению вращения диска.The technical result is achieved by the fact that inside the movable cylindrical housing there is a rotating cylindrical housing mounted on bearings, in which a high-frequency vibrator is mounted, which is driven by changing the length of the nickel plates of the magnetostrictor exciter under the influence of magnetic forces generated by the supplied electric current, and to the bottom of the magnetostrictor a smoothing disk is attached, which has the ability, while rotating, to move in a horizontal of flatness along the smoothed surface and performs high-frequency vertical vibrations with a small amplitude, and in the lower movable cylindrical housing concentrically mounted on the bearings a smoothing ring on the bearings, which has the ability to move in a horizontal plane along the smoothed surface synchronously with the disc, while rotating in the direction opposite to the direction of rotation of the disc .

На чертеже изображен продольный разрез рабочего органа заглаживающего устройства.The drawing shows a longitudinal section of the working body of the smoothing device.

Устройство состоит из подвижного цилиндрического корпуса 1, который жестко закреплен на раме портала 6. Внутри подвижного корпуса 1 находится установленный на подшипниках цилиндрический вращающийся корпус магнитостриктора 2, к которому крепится приводной вал 5. Концентратор 4 с заглаживающим диском 8 находится в жесткой связи с возбудителем магнитостриктора 3 и соединен с вращающимся корпусом магнитостриктора 2 посредством шлицевого соединения. В нижнее части неподвижного цилиндрического корпуса 1 концентрически диску 8 установлено на подшипниках заглаживающее кольцо 11 и соединено клиновидным ремнем 12 с дополнительным валом. К корпусу 1 подведены резинометаллические рукава 7. Через скользящие контакты 9 магнитостриктору подается электропитание. В корпусе 1 установлены две резиновые манжеты 10.The device consists of a movable cylindrical housing 1, which is rigidly fixed to the portal frame 6. Inside the movable housing 1 is a cylindrical rotating magnetostrictor housing 2 mounted on bearings, to which the drive shaft 5 is attached. The hub 4 with the smoothing disk 8 is in tight connection with the magnetostrictor exciter 3 and connected to the rotating housing of the magnetostrictor 2 by means of a spline connection. In the lower part of the stationary cylindrical body 1, a smoothing ring 11 is mounted concentrically to the disk 8 on the bearings and is connected by a V-belt 12 with an additional shaft. Rubber-metal sleeves 7 are brought to the housing 1. Electric power is supplied to the magnetostrictor via sliding contacts 9. In the housing 1 there are two rubber cuffs 10.

Вибрационный рабочий орган виброзаглаживающего устройства с магнитнострикционным приводом работает следующим образом.The vibrating working body of the vibro-smoothing device with a magnetostrictive drive operates as follows.

Приводной вал 5 через шлицевое соединение корпуса магнитостриктора 2 с концентратором 4 приводит во вращение заглаживающий диск 8. Одновременно с вращением заглаживающий диск 8 совершает высокочастотные колебания за счет возбудителя магнитостриктора 3, состоящего из набора пластинок чистого никеля, которые под действием магнитных сил подводимого переменного электрического тока через скользящие контакты 9 могут изменять свою длину. Вследствие чего и происходят механические высокочастотные колебания концентратора заглаживающего диска. Синхронно с вращением заглаживающего диска 8 посредством клиновидного ремня 12 от дополнительного вала приводят во вращение концентрическое диску 8 заглаживающее кольцо 11, причем направление вращения кольца 11 противоположно направлению вращения диска 8. Таким образом, в процессе отделки поверхности изделия заглаживающий диск 8 рабочего органа совершает одновременно вращательное плоскопараллельное движение и высокочастотные колебания (ω=8 кГц) в вертикальной плоскости с незначительной амплитудой (А=0,01·10^-3÷0,2·10^-3 м), а заглаживающее кольцо 11 рабочего органа совершает синхронное с диском 8 плоскопараллельное вращательное движение в направлении, противоположном вращению диска 8. Охлаждение магнитостриктора осуществляется путем подачи охлаждающей жидкости через резинометаллические рукава 7. Две резиновые манжеты 10 образуют между неподвижным корпусом 1 и вращающимся корпусом магнитостриктора 2 изолированную от охлаждающей жидкости область, в которой находятся скользящие контакты 9.The drive shaft 5 through a spline connection of the magnetostrictor case 2 with the hub 4 rotates the smoothing disk 8. Simultaneously with the rotation, the smoothing disk 8 performs high-frequency oscillations due to the magnetostrictor 3 exciter, consisting of a set of pure nickel plates, which are subjected to magnetic forces of the supplied alternating electric current through the sliding contacts 9 can change their length. As a result of which mechanical high-frequency vibrations of the concentrator of the smoothing-down disc occur. Synchronously with the rotation of the smoothing disk 8 by means of the V-belt 12 from the additional shaft, the concentric disk 8 is rotated by the smoothing ring 11, and the direction of rotation of the ring 11 is opposite to the direction of rotation of the disk 8. Thus, when finishing the surface of the product, the smoothing disk 8 of the working body simultaneously rotates the plane-parallel movement and the high-frequency oscillations (ω = 8 kHz) in the vertical plane with a small amplitude (a = 0.01 × 10 ^-3 ÷ 0,2 · 10 ^-3 m) and smoothing stake о 11 of the working body synchronizes with the disk 8 in a plane-parallel rotational movement in the opposite direction to the rotation of the disk 8. The magnetostrictor is cooled by supplying coolant through rubber-metal sleeves 7. Two rubber cuffs 10 are isolated between the stationary body 1 and the rotating magnetostrictor case 2 from the coolant the area in which the sliding contacts are 9.

Преимуществом такой конструкции является высокое качество обработки особо жестких бетонных смесей и других строительных материалов. Преимущества достигается за счет возможности получения высокочастотных периодических возмущений при сравнительно малых амплитудах перемещений в вертикальной плоскости заглаживающего диска и вращения заглаживающего кольца синхронно с заглаживающим диском в противоположном ему направлении, что ведет к увеличению производительности процесса заглаживания. А также за счет более глубокого воздействия на поверхностный слой подобным рабочим органом, обладающим компактностью, простотой конструкции, малой металлоемкостью и энергоемкостью. Кроме того, исключается технологическая операция по уплотнению формуемых элементов сборного домостроения.The advantage of this design is the high quality of processing particularly hard concrete mixtures and other building materials. The advantages are achieved due to the possibility of obtaining high-frequency periodic disturbances at relatively small amplitudes of displacements in the vertical plane of the smoothing-out disk and rotation of the smoothing-out ring synchronously with the smoothing-out disk in the opposite direction, which leads to an increase in the productivity of the smoothing process. And also due to a deeper effect on the surface layer by a similar working body, which has compactness, simplicity of design, low metal consumption and energy intensity. In addition, the technological operation to seal the molded elements of prefabricated housing construction is excluded.

Claims

The working body of a vibro-cooling device with a magnetostrictive drive, comprising a cylindrical body with a vibrator, a smoothing disc and a smoothing ring, characterized in that a rotating cylindrical body mounted on bearings is mounted inside the movable cylindrical body, in which a high-frequency vibrator is mounted, driven by changing the length of the nickel plates the pathogen of the magnetostrictor under the influence of magnetic forces arising through the supplied electric current, etc. than a smoothing disk is attached to the lower part of the magnetostrictor, which, while rotating, moves in a horizontal plane along the surface to be smoothed and performs high-frequency vertical vibrations with a small amplitude, and a smoothing ring is installed in the bearings in the lower part of the stationary cylindrical housing, which, moving in a horizontal plane along surface to be smoothed, simultaneously rotates synchronously with the smoothing disc in the opposite direction to the rotation of the disc.