SU255815A1 - Вибрационная площадка - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вибрационным площадкам дл  уплотнени  бетонной смеси и предназначено дл  применени  в строительной промышленности при производстве сбор-. ных железобетонных элементов.

Известны виброплощадки, содержащие раму и возбудитель колебаний.

Основными характеристиками известных виброплощадок  вл ютс  режимы вибрации- амплитуда и частота, посто нные на прот жении всего процесса уплотнени  бетонной смеси :И устаиавлнваемые нредварительно по усредненным характеристикам бетонной смеси.

Окончание процесса уплотнени  бетона определ етс  или визуально, в производственных услови х но началу по влени  цементного молока на новерхности вибрируемой бетонной смеси, или при проведении опытов посредством радиометрической аппаратуры, а также контактными нриборами, фиксирующими лишь местное уплотнение бетонной смеси.

Однако значительное повышение нрочности бетона при сохранении прочих условий можно получить, если процесс уплотнени  бетонной смеси проводить при оптимальных режимах вибрации. Отклонение от таких режимов нриводит к недоуплотпеиию бетонной смеси, т. е. к снижению прочности бетона. Дл  получени  оптимальных режимов вибрации амнлитуда и частота должны измен тьс  независимо друг

от друга в процессе уплотнени  бетонной смеси , котора  в каждый момент времени находитс  в определенном динамическом состо нии .

Коитроль степени уплотнени  смеси и настройку площадки на оптимальные режнмы вибрации рационально проводить по одному из основных параметров вибратора - мощности , затрачиваемой им на уплотнение бетонной смеси. Это позвол ет применить бесконтактный метод контрол , безопасный при работе виброилощадки в производственных услови х .

Известные внбрационные площадки не обеспечивают независилше изменение а: шлитуды и частоты вибрации в процессе унлотнени  бетонной смеси, а следовательно, и проведение всего процесса уплотненн  бетонной смеси на оптимальных режимах.

Таким образом, на известных вибрационных площадках плотность бетонной смеси нолучаетс  ниже той, котора  может быть получена ири уплотнении бетонной смеси на площадках, обеснечивающих оптимальные режимы вибрации .

Предлагаема  вибрационна  площадка с вертикально нанравленными колебани ми позвол ет автоматически регулировать процесс вибрации на уровне оптимальных режилическим возбудителем колебаний, позвол ющим контролировать степень уплотнени  бетонной смеси по мощности, затрачиваемой на ее уплотнение.

Применение специальных элементов гидравлической системы позвол ет преобразовать мощность, расходуемую вибратором, в другие параметры, удобные дл  настройки вибронлощадки на оптимальные-режимы вибрации .

На чертеже схематично изображена предлагаема  площадка с системами гидравлического и электромеханического управлени .

Рама виброплощадки / с бетоииой смесью установлена на упругих опорах. Система гидравлического управлени  состоит из гидравлического возбудител  колебаний 2, св занного щтоком через шарнир с площадкой и представл ющего собой мембранный гидроцилиндр двустороннего действи , аксиально-поршневого насоса 3 с регулируемой производительностью и приводного двигател  4 этого насоса, золотника 5 симметрии колебаний, барабанного золотника 6, масл ного резервуара 7 и трубопроводов 8.

Система электромеханического управлени  состоит из логического блока 9 дл  поиска оптимальных режимов вибрации, блока 10 подстройки амплитуды, блока // подстройки частоты , блока-стабилизатора 12 дл  стабилизации симметричности полупериодов колебательного нроцесса.

Блок автоматического включени  вйброплощадки состоит из фазочувствительного выпр мител  13, реле 14, включенных обмотками иа выходе фазочувствительного выпр мител , релейного блока 15 с включенными на его входе нормально открытыми контактами реле 14. Блок автоматического выключени  площадки представлен релейным блоком 16.

Выносные элементы - управл емые делители 17 и 18 - служат дл  ручного и автоматического управлени  блоками подстройки частоты и амплитуды вибрации.

Исполнительными элементами  вл ютс  двигатель 19 посто нного тока дл  управлени  производительностью насоса через редуктор 20, двигатель 21 посто нного тока дл  управлени  через редуктор 22 штоком золотника симметричности колебаний, двигатель 23 посто нного тока дл  управлени  частотой вибрации площадки через редуктор 24 и барабанный золотник, ось которого соединена с осью редуктора, двигатели 25 и 26 посто нного тока дл  плавной настройки вибрационной площадки на оптимальные режимы через редукторы 27, 28 и блоки подстройки амплитуды и частоты вибрации.

Датчика.ми систе.мы электромеханического управлени   вл ютс  индуктивный мост 29 дл  преобразовани  механических колебаний вибрационной площадки в электрические, потенциометр 30 дл  преобразовани  регулируемой производительности насоса в пропорциональные напр лсени  посто нного электрического тока, тахогенератор 31 - элемент обратной св зи блока подстройки частоты.

Сердечник левой катушки индуктивного моста , питаемого от генератора 32, соединен со

штоком гидравлического возбудител  колебаний , ползунок потенциометрического датчика св зан через редуктор с валом двигател  управлени  производительностью насоса, ось тахогенератора соединена с осью барабанного

золотника.

По шкалам 33 и 34 через редукторы 35, 36 и управл емые делители блоков подстройки амплитуды и частоты осуществл етс  предварительпа  (отправна ) установка амплитуды

и частоты вибрации. По шкале 37, св занной через редуктор 38 с сердечником правой катушки индуктивного моста, устанавливаетс  вес издели . Дл  ограничени  производительности аксиально-поршневого насоса применены контактыограничители 39, выключающие двигатель управлени  производительностью насоса при угле поворота валика управлени  больше заданного .

Принцип работы вибрационной площадки заключаетс  в следующем.

При уплотнении бетонной смеси мощность, расходуема  вибратором на ее уплотнение, в начальный момент максимальна и расходуетс  на колебание всей массы бетонной смеси и отдельных ее частиц. По мере уплотнени  бетонной смеси расход мощности вибратора уменьшаетс  и при полном ее уплотнении достигает минимального значени : мощность

расходуетс  лишь на колебание общей массы бетонной смеси.

При оптимальных режимах вибрации нарастание нлотности бетонной смеси с течением времени происходит с большей скоростью, че.м

при режимах, отличных от оптимальных.

Аналогично с изменение.м плотности бетонной смеси изменение мощности, расходуемой вибратором на ее унлотнение, будет происходить также с больщей скоростью при оптимальных режимах вибрации, чем при режимах, от них отличных. Мощность N, затрачиваема  на унлотнение бетонной смеси, зависит от амплитуды, частоты и массы площадки. Мощность Л2, развиваема  насосом, зависит от его

производительности и развивае.мого в гидросистеме давлени . Пзменение мощности, расходуемой вибратором в нроцессе уплотнени  бетонной смеси, может вызвать изменение как амплитуды, так и частоты вибрации площадки , так как вибрируема  масса площадки независит от затрачиваемой мощности вибратора . Блок подстройки частоты охвачен только своей собственной обратной св зью, обеспечивающей ему необходимую жесткость и независимость регулировани , поэтому частота вибрации площадки не зависит от мощности, расходуемой вибратором на уплотнение бетонной смеси. В то же врем  система гидравлического управлени  охвачена обратной

ционной площадки / с бетонной смесью через шток гидравлического возбудител  2, датчик 29, блок W подстройки аплитуды, двигатель 19, редуктор 20 к валику управлени  производительностью насоса 3. Обратна  св зь, измен   производительность насоса, обеспечивает стабильность заданных значений амплитуд вибрации, следовательно, благодар  обратной св зи, мощность, расходуема  вибратором, преобразуетс  в производительность насоса через промежуточный параметр - амплитуду вибрации, котора  оказываетс , как и частота вибрации, режимом, независимым от объекта регулировани . Таким образом, дл  предлагаемой виброплощадки Ni , а так как давление, развиваемое насосом при изменении его производительности от максимальной до близкой к нулю, остаетс  посто нным, то производительность насоса зависит от Л .

При оптимальных режимах вибрации нарастание производительности насоса в зависимости от мощности, расходуемой вибратором, с течением времени будет происходить с больщей скоростью, чем при режимах, отличных от оптимальных, т. е. синхронно со скоростью изменени  мощности, расходуемой вибратором , и скоростью нарастани  плотности бетонной смеси во врем  ее вибрировани . Логический блок осуществл ет поиск максимальных скоростей изменени  производительности насоса при соответствующих им режимах вибрации и автоматически настраивает вибрационную площадку на оптимальные режимы вибрации. Друга  обратна  св зь гидравлической системы управлени  от объекта регулировани  через шток гидравлического возбудител , датчик 29 с генератором питани  32, блок-стабилизатор 12, двигатель 21, редуктор 22 к штоку золотника 5 симметричности колебаний обеспечивает симметричность колебательного процесса вибрационной площадки. . Перед .начало.м работы виброплощадки значени  а.мплитуд и частот вибрации устанавливаютс  по шкалам 33 и 34, по щкале 37 устанавливаетс  вес вибрируемого издели .

Фор.ма, установленна  на площадке, заполн етс  бетонной смесью. Под действием веса бетонной смеси площадка, установленна  на пружинных амортизаторах, перемещаетс  вниз, одновременно перемеща  св занный с ней щток гидравлического возбудител . Нижний конец щтока перемещает св занный с ним сердечник левой катущки индуктивного моста 29 до полол ени  баланса моста, установленного перемещением сердечника правой катушки по шкале 37 установки веса. Баланс моста соответствует установленному весу железобетонного издели . Обмотки реле 14, включенные на выходе фазочувствительного выпр мител  13, оказываютс  обесточенными, так как напр жение от индуктивного моста на входе фазочувствительного выпр мител  становитс  равны.м нулю. Оба контакта реле М открываютс , что служит сигналом включени  релейного блока 15, который выключает .механизм подачи бетонной смеси, а затем включает системы гидравлического и электромеханического управлени  в следующей последовательности: включаютс  блоки // и 10 подстройки частоты и амплитуды с индуктивным мостом 29 и питающим его генератором 32, блок-стабилизатор 12, логический блок 9 с релейным блоком 16, а затем приводной двигатель 4 насоса 3. Насос через трубопроводы

гидравлической систе.мы управлени  подает .масло в двухходовой золотник 5 симметрии вибрации, затем в обе полости гидравлического возбудител  и далее через барабанный золотник в резервуар 7.

За счет прогибов мембран гидравлического возбудител  св занный с мембранами шток начинает соверщать возвратно-поступательные движени  с амплитудой, пропорциональной производительности насоса, и с частотой, пропорциональной числу диаметральных отверстий цилиндра барабанного золотника и скорости вращени  цилиндра. Через шток колебани  передаютс  с одной стороны вибрационной площадке, а с другой - сердечнику левой

катушки индуктивного моста. Так как мост в начале работы виброплощадки был сбалансирован весом бетонной смеси, то колебани  левого сердечника катушки будут вызывать симметричный разбаланс моста с частотой колебаний площадки.

На входах блоков W и 12, а также выпр митель 13 по витс  переменное напр жение генератора 32, промодулированное низкой частотой колебаний ллощадки.

В зависимости от направлени  движени  штока гидровозбудител  (вверх или вниз) переменное напр жение, подаваемое на входы от.меченных выше блоков, будет противоположно фазе питающего .мост переменного напр жени  генератора либо будет совпадать с .ним по фазе.

Блок подстройки по частоте регулирует скорость вращени  двигател  и вместе с ним частоту вибрации площадки. Блок подстройки амплитуды вибрации обеспечивает такой режим , при котором амплитуда вибрации площадки , остава сь заданной величиной, вызывает изменение производительности насоса в зависимости от возмущений со стороны истинного напр л ени , равного частоте и пропорционального амплитуде вибрации площадки.

Блок-стабилизатор обеспечивает неизменность симметричности полупериодов колебательного процесса. Логический блок обеспечивает настройку площадки на оптимальные режи .мы вибрации в два этапа, следующих один за другим. При первом этапе осуществл етс  настройка на оптимальные амплитуды вибраЦии , дл  чего переключающим устройством через управл емый делитель блока подстройки амплитуды осуществл ютс  четыре пробных из.менени  амплитуд вибрации AI, А, , с фиксацией запоминающими устрой