ВИБРОПЛОЩАДКА ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ (ВАРИАНТЫ)
TABLE VIBRATOR FOR CONCRETE MIX COMPACTION (VERSIONS)

Виброплощадка для уплотнения бетонных смесей относится к области строительства, в частности, к устройствам для производства строительных изделий и конструкций.
Известна виброплощадка с вертикально направленными колебаниями, содержащая рабочий орган, два вибровозбудителя с дебалансами, вращающимися навстречу друг другу, амортизаторы и основание (Борщевский А.А., Ильин А.С. «Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий»: Учебник для вузов по специальности: «Производство строительных изделий и конструкций». - М.: Высш. Шк, 1987. - с.295-296).
Недостатком известного устройства является то, что вибровозбудители жестко связаны с рабочим органом, что ухудшает возможность качественной настройки на заданный частотный режим работы и, соответственно, снижается эффективность работы устройства.
Наиболее близким техническим решением является резонансная виброплощадка для уплотнения бетонных смесей в форме, содержащая рабочий орган, соединенный с продольными балками, вибровозбудитель, амортизаторы и основание (RU №2051790 «Резонансная виброплощадка для уплотнения бетонных смесей в форме», Кл. В28В 1/08. 10.01.1996).
Недостатком известного устройства является трудоемкость настройки виброплощадки на заданный режим, особенно для изделий сложной конструкции, что снижает эффективность работы устройства.
Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение его эффективности.
Техническим результатом изобретения является обеспечение регулирования режима работы виброплощадки и повышение точности его настройки.
Поставленная задача и указанный технический результат достигается тем, что по первому варианту виброплощадка для уплотнения бетонных смесей включает рабочий орган, соединенный с продольной упругой балкой, вибровозбудитель, амортизаторы и основание. Согласно изобретению вибровозбудители выполнены подвижными, они снабжены вращающимися в противофазе дебалансами и установлены на двух упругих балках, при этом балки закреплены с нижней стороны рабочего органа. Кроме того, каждый вибровозбудитель установлен с возможностью поворота вокруг продольной оси упругой балки.
По второму варианту виброплощадка для уплотнения бетонных смесей включает рабочий орган, соединенный с продольной упругой балкой, вибровозбудитель, амортизаторы и основание. Согласно изобретению на нижней стороне рабочего органа закреплена одна продольная упругая балка с установленными на ней подвижно двумя вибровозбудителями, причем оси валов с дебалансами вибровозбудителей направлены перпендикулярно оси упругой балки.
По третьему варианту виброплощадка для уплотнения бетонных смесей включает рабочий орган, соединенный с продольной упругой балкой, вибровозбудитель, амортизаторы и основание. Согласно изобретению на продольной упругой балке установлен один вибровозбудитель с возможностью его поворота на 360° и вращения относительно ее оси.
Установка вибровозбудителей на упругих балках позволяет дополнительно регулировать режим работы виброплощадки, за счет использования их упругих свойств, например за счет изменения амплитуды колебаний, изменения расстояния δ между балками. Установка вибровозбудителей с возможностью их перемещения вдоль осей упругих балок (двухбалочная схема) на расстояние δ и, соответственно, регулирования режима работы виброплощадки, позволяет оперативно учитывать изменение положения центра тяжести системы в случае, например, формования сложного и густоармированного изделия. Установка двух вибровозбудителей на одной упругой балке (однобалочная схема) позволяет, во-первых, упростить конструкцию виброплощадки, во-вторых, свободно задавать направленные колебания, а, в-третьих, регулируя расстояние между вибровозбудителями δ, дополнительно изменять амплитуду колебаний системы. Регулируя расстояние между осями вращения дебалансов вибровозбудителей, путем поворота вибровозбудителей, установленных на упругих балках (двухбалочная схема), относительно их осей позволяет более точно настраивать режим виброколебаний с учетом реологических свойств смеси и формуемого изделия. Расширяется возможность регулирования режима работы виброплощадки за счет дополнительных колебаний, возникающих в упругой балке. Так, в процессе перемещения вибровозбудителей от середины балки в крайние ее положения амплитуда колебаний упругой балки уменьшается, что накладывается на общую амплитудно-частотную характеристику системы. Конструкция виброплощадки по однобалочной схеме позволяет создавать как направленные колебания, в случае установки двух вибровозбудителей, так и круговые колебания, в случае установки одного вибровозбудителя, что с одной стороны расширяет (область применения) номенклатуру изготавливаемых изделий, а с другой стороны упрощает конструкцию, что в целом повышает эффективность использования устройства. При этом установка вибровозбудителя с возможностью его вращения (например, используя вращающуюся муфту, поворотный диск и т.п.) полностью устраняет негативный транспортный эффект (смещение смеси в форме), характерный для виброплощадок с круговыми колебаниями, что также повышает эффективность использования устройства.
Устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид устройства (двухбалочная схема); на фиг.2 - вид снизу; на фиг.3 - вид сбоку; на фиг.4 - общий вид устройства по варианту 2; на фиг.5 - вид снизу с двумя вибровозбудителями, на фиг.6 - виброплощадка по варианту 3, вид снизу.
Виброплощадка для уплотнения бетонных смесей, выполненная по двухбалочной схеме (фиг.1, фиг.2, фиг.3), состоит из рабочего органа 1, выполненного в виде стола, на котором закреплена форма 2 со смесью 3. Рабочий орган 1 опирается посредством пружин 4 на основании 5. На нижней стороне рабочего органа 1, на опорах 6, закреплены упругие (продольные) балки 7, на которых установлены вибровозбудители 8 с дебалансами 9 на втулках 10, оси вращения которых параллельны осям упругих балок 7.
Виброплощадка для уплотнения бетонных смесей по второму варианту выполнена по однобалочной схеме (фиг.4, фиг.5) и также состоит из рабочего органа 1 с формой 2 со смесью 3, опирающейся посредством амортизаторов, например, пружин 4 на основание 5. На нижней стороне рабочего органа 1, на опорах 6, закреплена одна продольная упругая балка 7, на которой установлены подвижно два вибровозбудителя 8 с дебалансами 9, оси вращения которых перпендикулярны оси упругой балки 7.
По варианту 3 (фиг.6.) виброплощадка для уплотнения бетонных смесей состоит из рабочего органа 1, формы 2 со смесью 3, опирающейся на основание 5 с помощью пружин 4. На опорах 6 закреплена одна продольная балка 7 с вибровозбудителем 8 на вращающейся муфте, оснащенным дебалансами 9, которые возбуждают круговые колебания.
Устройство по варианту 1 работает следующим образом. Работу виброплощадки, выполненной по двухбалочной схеме, начинают с установки на рабочем органе 1 формы 2 и заполнения ее смесью 3 (фиг.1-фиг.3). Для создания направленных колебаний включают одновременно в противофазе вибровозбудители 8 колебаний, для чего задают вращение в противоположные стороны дебалансам 9, которые при помощи регулирующего устройства создают необходимую частоту для работы в резонансном режиме (регулирующая система управления условно не изображена). При этом, смещая вибровозбудители 8 по двум упругим балкам 7 в стороны от центра, дополнительно регулируют, в частности уменьшают, амплитуду колебаний системы за счет вибрирования самих упругих балок 7.
Работу виброплощадки по варианту 2, выполненной по однобалочной схеме, начинают с установки на рабочем органе 1 формы 2 и заполнения ее смесью 3 (фиг.4, фиг.5). Для создания направленных колебаний включают одновременно в противофазе вибровозбудители 8 колебаний, для чего задают вращение в противоположные стороны дебалансам 9, которые при помощи регулирующего устройства создают необходимую частоту для работы в резонансном режиме (регулирующая система управления условно не изображена). При этом, смещая вибровозбудители 8 по одной упругой балке 7 в стороны от центра, дополнительно регулируют, в частности уменьшают, амплитуду колебаний системы за счет вибрирования самой упругой балки 7.
При снятии одного вибровозбудителя с виброплощадки (вариант 3), скомпонованной по однобалочной схеме, возникает упрощенная конструкция с одним вибровозбудителем - виброплощадка с круговыми колебаниями (фиг.6). При этом возможно создание трех режимов работы: при первом режиме направление оси вала дебалансов совпадает с осью упругой балки; при втором режиме - перпендикулярно оси балки; при третьем режиме - задается постоянное вращение вибровозбудителю, время одного оборота которого меньше или равно времени вибрирования. Первый режим эффективно использовать при формовании протяженных изделий, например свай, (результирующая сила дебалансов направлена перпендикулярно оси упругой балки), второй режим - при формовании плоских изделий, например переходных плит, (результирующая сила дебалансов направлена параллельно оси упругой балки); третий режим - при формовании изделий сложной конструкции, например специальные высоко армированные изделия из особо тяжелого бетона для строительства атомных электростанций, (в этом случае результирующая сила дебалансов будет перемещаться по окружности вместе с вращением вибровозбудителя, сводя на нет действие негативного транспортного эффекта - смещения смеси в форме в одну сторону).
Применение виброплощадки для уплотнения бетонных смесей в строительной индустрии позволит, используя практически одно устройство, значительно расширить номенклатуру изготавливаемых изделий, используемых в реальной практике строительства.
Способ формования изделий на виброплощадке опробован в строительной лаборатории кафедры ПСК ТГТУ и показал возможность его реализации в реальных условиях строительного производства.