Бетоноукладач

Белорусский Державний Університет Транспорта.

Призначення, влаштування і принцип дії бетоноукладчика.

Для укладання бетонної суміші в форми використовують різноманітні бетоноукладчики. Бетоноукладчик з гвинтовим питателем призначений для укладання бетонної суміші в форми під час виробництва напірних ж. б. труб методом гидропрессования. Він з зварної рами, встановленої у трьох колесах. На рамі змонтовано бункер, до частині якого прикреплён живильник. Обертання валу питателя повідомляється четырёхскоростным електродвигуном через двоступеневу коробку передач, ланцюгову і клиноременную передачі. Переміщають бетоноукладчик від однієї форми в іншу вручну. Бункер бетоноукладчика завантажується із цебра, поданого мостовим краном, будь-де формовочного цеха.

При виготовленні преднапряжённых конструкцій на стендах транспортування і видача бетонної суміші здійснюються бетоноукладчиками з поворотними ленточными живильниками, які можуть опинитися обслуговувати одночасно два стенда. Бетоноукладчики з ленточными живильниками набули найбільшого поширення на заводах залізобетонних изделий.

Стрічковий живильник бетоноукладчика складається з стрічкового питателя, бункера з копильником, шибера з приводом. Стрічковий конвеєр по ширині перекриває всю форму. Копильник, розташований над стрічковим питателем, призначений вирівнювання і профілювання що його видають з бункера шару бетонної суміші. Оскільки висота щілини бункера більше висоти вихідний щілини копильника, у тому утворюється підпор, який би постійну товщину що його видають шару матеріалу незалежно від рівня заповнення бункера.

Бетоноукладчик з ленточными живильниками, разравнивающими і заглаживающими пристроями, застосовують при конвеєрної і поточно-агрегатной схемах виробництвах залізобетонних виробів. Бетоноукладчик з стрічковим питателем призначений задля розподілення бетонної суміші у всій площі вироби. Він застосовується на заводах, які працюють у поточно-агрегатной схемою і виготовляють многопустотные панелі, ригели, сходові майданчики і інші изделия.

Бетоноукладчик складається з зварної рами, спирається чотирма колеса, дві з яких привідні. На рамі жорстко укріплений бункер, до нижньої частини якого підвішений стрічковий живильник. Передня стінка бункера, шибер і ще дві бічні поворотні стінки утворюють копильник. Розмір вихідний щілини копильника регулюється шибером, керованим вручну. Прихід шибера полягає з штурвала, гвинтовій передачі й системи важелів. Прихід пересування бетоноукладчика складається з двухскоростного електродвигуна, двухступенчатого циліндричного редуктора з цими двома вихідними кінцями і цепних передач. Провідні зірочки укріплені на ходових колёсах.

Стрічковий живильник є раму, де змонтовані провідний і натяжной барабани. На барабани натягнута нескінченна транспортёрная стрічка шириною 2000 мм. Верхня гілка транспортёрной стрічки спирається на металевий лист. Прихід питателя складається з електродвигуна, редуктора, циліндричною звичайною зубчастою передачі. Встановлена потужність електродвигунів 7.3 кВт. Швидкість пересування бетоноукладчика 0.17−0.25 м/с, швидкість руху стрічки питателя 0.1 м/с. Місткість бункера 1.7. м3.

При конвеєрної схемою виробництва застосовують бетоноукладчики з ленточными живильниками, принципово не котрі відрізняють від розглянутих вище. Бетоноукладчик з поворотним стрічковим питателем складається з зварної опорною візки, поворотною платформи, і стрічкового питателя. Візок має чотири ходових колеса, дві з яких привідні. Тут встановлено привід пересування бетоноукладчика, привід повороту платформи, і трек, службовець опорною поверхнею для коліс поворотною платформи. Прихід пересування бетоноукладчика складається з електродвигуна, клиноременной передачі, двухступенчатого циліндричного редуктора і зубчастих передач, відомі шестерні яких укріплені на ходових колёсах. Поворот платформи здійснюється лебёдкой, працюючої від електродвигуна через черв’ячний редуктор. Поворотна платформа складається з металевої зварної рами, на якої підвішений приймальний бункер з вібратором. На рамі поворотною платформи встановлено також привід питателя, привід піднесення стріли питателя і пульт управління. На кронштейнах рами шарнірно підвішена стріла стрічкового питателя. Підйом стріли стрічкового питателя здійснюється лебёдкой з приводом, що складається з електродвигуна і червячного редуктора.

Бетоноукладчик завантажують сумішшю з самохідного бункера. Продуктивність бетоноукладчика 0.17 м3/c. Встановлена потужність електродвигунів 10.7 кВт. Місткість приёмного бункера 1.8м3. Швидкість переміщення бетоноукладчика 0.2 м/c. Швидкість стрічки питателя 0.1 м/c.

Визначення основних параметрів бетоноукладчика.

Визначаємо силу опору і потужність приводу при пересуванні бетоноукладчика. Сила опору бетоноукладчика по рельсовому пути:

[pic][pic] Н.

Gб — вагу бетоноукладчика.

Gси — вагу бетонної смеси.

[pic]= 0,0008 — коефіцієнт тертя качения ходових колес.

Д = 0,3 м — діаметр колес.

? = 0,08 — коефіцієнт тертя цапф колес.

? = 2,5 — коефіцієнт, враховує тертя коліс про рейки d = 0,06 м — діаметр цапф колес.

Потужність приводу бетоноукладчика:

[pic][pic]= 2,158 кВт.

[pic]- максимальна швидкість пересування завантаженого бетоноукладчика.

(- ККД передачі приводу приймається рівним 0,8 год 0,9.

Об'ємна продуктивність стрічкового питателя бетоноукладчика:

[pic]= 2,5*0,15*0,1 = 0,0375 м3/с.

Масова производительность:

[pic]=2,5*0,15*0,1,2400 = 90 кг/с.

У — ширина стрічки питателя, м h = 0,1ч0,2 — товщина шару матеріалу на ленте.

[pic] - швидкість стрічки м/с.

(= 2400 кг/м3 — щільність бетонної смеси.

Визначаємо потужність приводу стрічкового питателя як сукупність трьох составляющих:

1) Потужність задля подолання тертя стрічок про підтримуючий металевий лист, сприймає силу тяжкості бетону на бункере:

[pic] = (47 380*0,1)/1000 = 4,738 кВт.

W1 — сила тертя стрічки про підтримуючий лист:

[pic] = 0,6*78 970 = 47 380 М k1 = 0,6 — коефіцієнт тертя гумової стрічки про сталь.

Р1 — сила активного тиску бетону на ленту:

Р1= F1q1 = 1,92*41 130 = 78 970 Н.

F1 — площа активного тиску, м2.

F1= bl =1,92 м² b = 0,8 В = 2 метрів і l = 0,4L = 0,96 м — відповідно завширшки довжина отвори в бункере.

B і L — завширшки довжина стрічки q1 — тиск бетону на ленту:

[pic] = [pic] = 41 130 Па j =24 — питому вагу бетону, кН/м3.

R — гідравлічний радіус, що визначає ставлення площі отвори бункера для її периметру:

[pic] = [pic] = 0,324 tg (- коефіцієнт внутрішнього тертя бетонної суміші, відповідний розі природного укосу бетона.((=20ч30().

(- коефіцієнт рухливості бетонної смеси:

[pic]=[pic]=0,406.

2) Потужність задля подолання опору, викликаний тертям бетону про нерухомі борту питателя:

[pic] = [pic] = 0,084 кВт.

W2 — сила тертя бетону про борту питателя. Для двох бортов:

W2 = 2K2Р2 = 2*0,8*525,993 = 841,588 Н.

K2 = 0,8 — коефіцієнт тертя бетону по стали.

Р2 — сила бічного тиску борта.

Р2 = F2q2 = 0,36*1462 = 525,993 Н.

F2 — площа бічного борту, м2.

F2 = hL =0,15*2,4 = 0,36 м² h — робоча висота бортів, рівна висоті шару бетону на ленте.

L — довжина бортів, м.

Q2 — бічне тиск бетону на борту, Па.

[pic] = 0,15*24 000*0,406 = 1461,6 Па.

3) Потужність, необхідна транспортування бетонної суміші по стрічці, кВт:

[pic] = 864*0,1/1000 = 0,084 кВт.

W3 — сила опору переміщенню бетонної суміші по стрічці, Н:

W3 = BhK3jL = 2,5*0,15*0,04*24 000*2,4 = 864.

K3 = 0,035 год 0,04 — наведений коефіцієнт опору роликів опор стрічки питателя. Т.к. продуктивність стрічкового питателя:

[pic] то це означає, що швидкість стрічки питателя:

[pic].

(= [pic] - ставлення частки до прискорення вільного падения.

Підставивши це значення в формулу, маємо мощность:

[pic] = 90*2,4*0,04*9,8/1000 = 0,085.

L — довжина питателя, м.

Загальна потужність електродвигуна приводу стрічкового питателя:

[pic] = [pic] = 7,507 кВт m = 1,1 год 1,3 — коефіцієнт запасу мощности.

(= 0,8 год 0,85 — ККД передачі привода.

Призначення, будова та принцип дії виброплощадки.

Вібраційні майданчики — найпоширеніші машини, застосовувані для ущільнення бетонної суміші під час виготовлення залізобетонних виробів. Класифікуються вони за наступним ознаками: характеру коливань, типу застосовуваних вибраторов, грузоподъёмности, способу кріплення форми власності чи поддона.

За характером коливань бувають виброплощадки з круговими гармонійними коливаннями, спрямованими горизонтальними гармонійними коливаннями, спрямованими вертикальними гармонійними коливаннями, негармоническими ударно-вибрационными коливаннями. На кшталт вибраторов розрізняють виброплощадки: з дебалансными бегунками, електромагнітними і гідравлічними вибраторами.

Для кріплення форми до рами виброплощадки застосовують механічні, електромагнітні і пневматичні устройства.

Вібраційна майданчик з круговими гармонійними коливаннями складається з вібруючої рами, дебалансного валу, вибраторов, опорних рам і електродвигуна. Вібрує рама спирається через пружини на опорні рами. Вали вибраторов з'єднані між собою гнучкими муфтами. Обертання вибраторам повідомляється від електродвигуна через клиноременную передачу. Електродвигун змонтовано на поворотною рамі, що забезпечує регулювання натягу ременів. Вібрує рама є зварену конструкцію з цих двох поздовжніх двотаврових балок і сталевого аркуша. Отвори у верхній частині рами призначені для монтажу і демонтажу вибраторов. Вібратори змонтовані в підшипниках, встановлених на вібруючої рамі. Кожен із вибраторов є вал, у якому укріплені два дебаланса. Вал спирається на підшипники, встановлених у корпусах. Вали вибраторов з'єднуються гнучкою муфтою, закреплённой затискачами. Працюючи на виброплощадках з круговими коливаннями відбувається часткове усунення бетонної суміші через появу додаткових вращательных коливань. У результаті виброплощадки з круговими гармонійними коливаннями застосовуються дуже ограничено.

Спрямовані горизонтальні коливання в вібраційних майданчиках створюються двома однаковими вибраторами, установлених у однієї горизонтальній чи вертикальної площини і обертовими у різних напрямах. У виброплощадках з спрямованими коливаннями обидва вібратора мають працювати одночасно й синфазно. На виброплощадках невеличкий грузоподъёмности з жорсткої рамою дебалансные вали встановлюють на невеличкому відстані одне одного лише у горизонтальній плоскости.

Вібраційні майданчики з спрямованими вертикальними коливаннями виготовляються з окремих уніфікованих вузлів: виброблоков, вибраторов, електромагнітів, муфт тощо. п. Вібраційна майданчик грузоподъёмностью 2 т складається з таких основних вузлів: вібруючому рами, фундаментной рами, синхронізатора і електродвигуна. Вібрує рама через опорні пружини спирається на фундаментную раму. Вібрує і фундаментная рами — зварні, одержані із сталевого прокату. На вібруючої рамі встановлено два здвоєних вібратора, сполучених між собою й синхронизатором проміжними валами з еластичними муфта-ми. Електродвигун і синхронізатор розташовані на півметровій окремої фундаментной рамі. У верхньої площині вібруючої рами є дві отвори, закрываемые гнучкими фактурами, забезпечують монтаж і демонтаж вибраторов. Для кріплення форми до вібруючому рамі у ньому встановлюють вісім клинових зажимов.

Вібраційна майданчик з вертикально спрямованими коливаннями варта формування залізобетонних виробів розміром 3*6 м.

Виброплощадка складається з восьми окремих, розміщених у два низки вибростолов, чотирьох синхронізаторів і чотирьох електродвигунів потужністю 20 кВт.

Для кріплення форм до виброплощадке застосовані здвоєні електромагніти постійного струму. Він здобуває харчування від мережі 220/380 У через селеновые выпрямители чи то з генератора постійного струму невеличкий потужності. Максимальне зусилля тяжіння кожного електромагніта 20 — 30 кН. Грузоподъёмность виброплощадки 15 т. Частота коливань 307 рад/с; амплітуда коливань 0,5 мм. Максимальний кінетичний момент 64 Нм. Встановлена потужність електродвигунів 80 кВт. Останнім часом на заводах залізобетонних виробів почали застосовувати виброплощадки з спрямованими горизонтальними коливаннями. Ці виброплощадки від розглянутих вище тим, що вібратор кріпиться не посередньо до вібраційної рамі, а через пружинні обмежувачі. Існують вібраційні і виброударные майданчики з горизонтально спрямованими коливаннями. У вібраційних майданчиків частота змушених коливань має бути меншою частоти власних колебаний.

У вібраційних майданчиках застосовують також вібратори з однією дебалансным валом і здвоєні бегунковые вибраторы.

Розрахунок виброплощадки.

Знаходимо загальну регульовану массу:

М=М1(1+М2+М3 = 5000*0,4+5000+3000 = 10 000 кг.

М — маса в кілограмах відповідно изделиях:

М1 — з арматурою і закладними деталями.

М2 — формы.

М3 — рами та блоків виброплощадки.

При проектні роботи можна принять:

М1(М2=Q/2 = 10 000/2 = 5000 кг.

Q — вантажопідйомність виброплощадки, кг.

(1 = 0,25 год 0,4 — коефіцієнт приєднання маси бетону що у колебаниях.

Для блокових виброплощадок:

М3 = (0,2 год 0,4)Q, тогда.

М = (0,9 год 1,1)Q = 1*10 000 = 10 000 кг.

Геометричні розміри відцентрових вибровозбудителей (дебалансов) вібраційних машин определяют:

[pic].

Спочатку знаходимо статичний момент дебаланса по формуле:

[pic] = [pic] = 2,45 кг/м3 m — маса неврівноваженою частини дебаланса r — відстань від центру ваги до центру ваги неврівноваженою частини дебаланса.

? — коефіцієнт посилення амплітуди колебаний.

[pic] = [pic] = -1 і = f/f0 f — частота змушених коливань виброплощадки, принимаемая рівна частоті обертання n, Гц.

[pic] f0 — частота власних коливань системи з — жорсткість пружин виброплощадки.

(- кут зсуву фаз між напрямом ліній дії вынуждающей сили Q дебаланса і переміщення виброплощадки.

Переймаючись значеннями величин А, (, М і ?(1 знаходимо значення статичного дебаланса.

Статичний момент одного дебаланса: m1r = [pic] = [pic] = 0,153 кг? м m1 — маса одного дебаланса е — число дебалансов.

Переймаючись конструктивними розмірами дебалансов визначаємо відстань r від осі обертання до центру ваги дебаланса, його масу, і толщину.

Для деболанса, має форму частини кругового кільця r = [pic].

Розмір дебаланса рекомендують вживати в пределах:

Rd — 0,12 год 0,16 м; rd — 0,06 год 0,12 м;? — 90 год 180.

Для деболанса циліндричною форми, тобто. виконаного як ексцентрика: r = [pic] = [pic] = 0,7 м.

Товщина деболанса: ld = [pic] = [pic] = 0,56 м.

Sd — площа пласкою постаті деболанса.

Для деболанса форми частини кругового кольца:

Sd = [pic].

Для деболанса виконаного як эксцентрика:

Sd = ((Rd2 — rd2) = 3,14(0,142 — 0,062) = 0,050 м².

(- щільність матеріалу дебаланса, для стали 7800 кг/м3.

Потім визначають конструктивні розміри опорних пружин виброплощадки:

[pic] (з = Мf02, т.к. f0 = f/i, а n = f, то: з = [pic] = [pic] = 207,8 кН.

Жорсткість однієї пружини: з (= с/е (= 207,8/16 = 12,989 кН.

Геометричні розміри опорних пружин виброплощадок розраховують виходячи з конструктивної схеми, типовий опори з повним правом, вибрируемой рами суміжним болтом чи пружиною, нижньої опорною жорсткістю с2. Загальна жорсткість опори с0 = с2 + с1. Задля більшої безотрывной роботи виброплощадки в зарезонансном режимі необхідна попередня затягування пружини забезпечує надійний контакт пружин з вирируемой рамою при про-хождении резонансного режиму під час пуску і зупинки машин. І тут резонансна амплитуда:

Амах = (10 год 20) А = 0,0005?20 = 0,01.

Жорсткість пружин: с2 = [pic] = 653,481 с1 = [pic] = 114,969 е — число опор однакову числу пружин е'.

Визначимо частоту вільних колебаний:

W0 = W/i = 319,6/7 = 45,66 c0 = МW02/e = 4610?45,662//16 = 512 300.

W = 2(n = 2?3,14?47 = 319,6 і = 7.

Визначаємо число витків пружини: z = [pic] = [pic] = 1325 z — число пружин.

Gст — модуль зсуву стали рівний 85 000 МПа d — діаметр дроту пружины.

Д = 0,15 год 0,3 — діаметр пружины.

Прийнятне число витків підбирають дотримуючись условие:

Р/d? 4.

Загальна кількість витків зазвичай приймають з урахуванням додаткових крайніх підгорнутих витков.

Сила тяжіння електромагнітів виброплощадки:

Р = К (Мg — F0) = 0,4(4160?9,8 — 5107,85) = 14 264,06 Н.

До = 0,4 — коефіцієнт запаса.

F0 — яка змушує сила.

F0 = mrW02 = 2,45?45,662 = 5107,85 Н.

Обчислимо потужність необхідну ущільнення бетонної смеси:

N1 = m2r2W2sin2(/(2М) = 58,192*0,062*319,62*sin (2*25)/(2*4160) =.

58 144,6 Вт.

Потужність необхідна задля подолання сил трения:

N2 = FтрdW/2 d — діаметр біговій доріжки внутрішнього кільця підшипника качения.

Fтр — сила тертя в підшипниках качения.

(= 0,005 — наведений коэффициент.

Q — яка змушує сила.

N2 = (mrW3d/2 = 0,005*2,45*319,63*0,06/2 = 11 997 Вт.

Сумарна розрахункова потужність электродвигателя:

N = [pic] = [pic] = 73,83 кВт.

(= 0,9 год 0,95.