Машинобудування

Логвіненко Є.О., Сіліч-Балгабаєва В.Б., Пилипенко Т.О.

Дніпропетровський національний університет

Динаміка віброблоку з пружною прокладкою на робочому органі

Відомо, що віброплощадки для формування залізобетонних виробів складаються з віброблоків, від динаміки яких залежить ефективність ущільнення бетонної суміші.

Розрахункова схема нового віброблока, розробленого у ДНУ і поданого на рис. 1, включає робочий орган масою і розташовану на ньому пружну прокладку, жорсткість якої у 10-12 разів більше жорсткості пружних віброізоляторів . Генерування вертикальних коливань з амплітудою збуджувальної сили здійснюється синхронізованими по частоті віброзбудниками. Відмінною рисою такої вібросистеми є те, що форма з бетоном масою , одержуючи через пружну прокладку середньочастотні ударні силові імпульси певної амплітуди, знаходиться у завислому стані.

Результати експериментальних досліджень двох і трьохблочних віброплощадок показали: величина приєднаної маси при вібрації складає у середньому лише 9%-12% від фактичної маси форми з бетоном, що припадає на один віброблок. тобто коефіцієнт приєднаної маси . У зв’язку з цим динамічні розрахунки припускають визначення амплітуд і прискорень коливань віброблока, а також знаходження величини статичного моменту обертання дебалансів, при якому б гарантовано забезпечувалися прискорення у діапазоні від 35 м/с² до 60 м/с², що дозволяє ущільнювати бетони жорсткістю до 50 с.

Рисунок 1. – Розрахункова схема віброблока

Амплітуда коливань віброблока визначається за формулою

, (1)

де М_ст – статичний момент дебалансів.

Амплітудне значення прискорення віброблока

, (2)

де - коефіцієнт динамічності, що враховує взаємодію через пружну прокладку робочого органу і форми з бетоном. При експериментальних дослідженнях віброударних режимів величина складала 1,3-1,5.

На підставі експериментів і розрахунків за формулами (1) і (2) були уточнені статичні моменти регульованих дебалансів, а також реалізовані амплітуди і прискорення для віброблоків масою 530 і 730 кг, результати яких приведені в таблицях 3.2 і 3.3. При цьому як найбільш ефективні з технологічної точки зору прийняті частоти коливань 157 і 175 рад/с.

Таблиця 1 – Результати розрахунку амплітуд і прискорень віброблока

масою 530 кг

Статичний момент дебалансів віброблока Мст, Н×м	Маса форми з бетоном , кг	Амплітуда коливань , 10^-3 м	Прискорення W, м/с^2
			при n =157 рад/с	при n =175 рад/с
10	0	1,90	61	76
	2000	1,40	45	56
	4000	1,07	34	42
14,2	0	2,70	86	107
	2000	1,90	61	75
	4000	1,50	48	60

Таблиця 2 - Результати розрахунку амплітуд і прискорень віброблока

масою 730 кг

Статичний момент дебалансів віброблока Мст, Н×м	Маса форми з бетоном , кг	Амплітуда коливань , 10^-3, м	прискорення W, м/с^2
			при n =157 рад/с	при n =175 рад/с
10	0	1,40	45	56
	2000	1,07	34	42
	4000	0,08	26	32
14,2	0	1,90	61	75
	2000	1,50	48	60
	4000	1,20	38	48

Аналіз розрахунків, наведених в таблицях 1 і 2 показує, що при формуванні важких виробів із жорстких бетонних сумішей доцільно встановлювати максимальну частоту коливань n =175 рад/с і статичний момент = 14,2 Н×м, при яких рівень прискорень не був би нижче за 48 м/с².

При ущільненні більш пластичних бетонів достатньо частоти n =157 рад/с і = 10 Н×м.

Література:

1. Віброударна площадка: Патент на корисну модель №19104/ Сіліч-Балгабаєва В.Б., Пилипенко Т.О., Буряк О.Ю. – Опубл. 15.12.2006. Бюл. №12.