ПУСТОТООБРАЗОВАТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК B28B7/30 

Изобретение относится к устройствам для формирования каналов в многопустотных железобетонных изделиях.

Известен пустотообразователь, состоящий из корпуса, в котором размещен вал с подшипниками и эксцентриковым дебалансиром.

Недостатком пустотообразователя-аналога является то, что его конструкция ненадежна в эксплуатации при работе на жестких бетонных смесях и сложна из-за наличия узла подшипников и дебалансиров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пустотообразователь, содержащий корпус, в котором размещены стенки, узел подшипников с виброприспособлением.

Недостатком пустотообразователя-прототипа является то, что такой пустотообразователь ненадежен в работе из-за наличия узла подшипников, а также не обеспечивает равномерности распределения нагрузок по всей длине корпуса ввиду передачи вибраций, как правило, через концевые или промежуточные подшипники или рабочую среду, заполняющую корпус пуансона.

Цель изобретения - повышение надежности работы пустотообразователя за счет выравнивания распределенных характеристик вибраций по всей длине корпуса.

Поставленная цель достигается тем, что в пустотообразователе внутри корпуса выполнен канал, проходящий через внутренние стенки, при этом канал содержит отверстия, которые направлены в сторону ударника (ударников), размещенного в пространстве, образованном поверхностью корпуса, канала, трубы и внутренних стенок. К каналу присоединен входной патрубок, а к пространству, образованному корпусом и каналом, - выходной патрубок, при этом внутренние стенки содержат отверстия. Ударник установлен на оси, жестко связанной с корпусом, и выполнен со смещенным центром массы относительно оси, который размещен в направлении, противоположном направлению отверстия в канале. Ударники облегченной частью соединены связывающим звеном, проходящим через проходное отверстие внутренней стенки.

Отличительными от прототипа признаками является то, что внутри корпуса выполнен канал, проходящий через внутренние стенки, при этом канал содержит отверстия, которые направлены в сторону ударника (ударников), размещенного в пространстве, образованном поверхностью корпуса, канала, трубы и внутренних стенок, к каналу подсоединен входной патрубок, а к пространству, образованному корпусом и каналом, - выходной патрубок, при этом внутренние стенки содержат отверстия, ударник установлен на оси, жестко связанной с корпусом, и выполнен со смещенным центром массы относительно оси, который размещен в направлении, противоположном направлению отверстия в канале, ударники облегченной частью соединены со связывающим звеном, проходящим через проходное отверстие внутренней стенки.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема пустотообразователя; на фиг. 2-5 - разрезы А-А, Б-Б, В-В и Г-Г на фиг. 1 соответственно.

На чертежах показаны корпус 1, канал 2, ударник 3, внутренние стенки 4, 11 входной патрубок 5, выходной патрубок 6, отверстия 7, 9, связывающее звено 8, ось 10, утяжеленная часть 12, облегченная часть 13 и проходное отверстие 14.

Пустотообразователь состоит из корпуса 1, в котором расположены стенки 4, 11. Стенки 4,11 содержат отверстия 9. Внутри корпуса содержится канал 2, который проходит через внутренние стенки и фиксируется на них. В канале 2 выполнены отверстия 7, которые направлены в сторону облегченной части 13, размещенной в пространстве, образованном корпусом 1 внутренними стенками 4,11 и поверхностью канала 2. К каналу 2 подсоединен входной патрубок 5. К пространству, образованному корпусом 1, внутренней стенкой 4 и каналом 2, подсоединен выходной патрубок 6. Ударник 3 установлен на оси 10, жестко связанной с корпусом 1. Ударник 3 выполнен со смещенным центром массы M_Y. Ударник 3 в состоянии покоя облегченной частью 13 перекрывает отверстие 7, утяжеленной частью 12 соприкасается с корпусом 1. Ударники 3 облегченной частью 13 соединены между собой связывающим звеном 8, которое проходит через проходное отверстие 14.

Пустотообразователь работает следующим образом.

Перед началом работы в корпусе 1 пустотообразователя и в канале 2 находится рабочая среда (жидкость).

Пустотообразователь работает в режиме прерывистой подачи рабочей среды от входного патрубка 5 к выходному патрубку 6, создаваемой внешним устройством, а также собственными колебаниями дебалансиров, обтекаемых жидкостью. Возбуждаемые движения рабочей среды передаются через канал 2, отверстие 7 и внутреннее пространство пуансона на корпус 1 и выравнивают характеристики вибрации, создаваемой от ударов дебалансиров по корпусу и внутреннюю стенку.

При подаче рабочей среды под давлением через входной патрубок 5 в канал 2 рабочая среда истекает через отверстия 7. В момент прохождения импульса избыточного давления струя рабочей среды отталкивает облегченную часть 13 дебалансира и разгоняет ударник 3. Ударник 3 облегченной частью 13 воздействует на корпус 1, а утяжеленной частью 12 на трубу канала 2, вызывая их вибрацию. Одновременно создаются крутильные колебания корпуса 1 за счет передачи реактивной составляющей струи через имеющую смещенный центр масс трубу канала 2 на внутренние стенки, связанные с корпусом 1. Изменяющееся положение центра масс ударника 3 приводит к параметрическому изменению в пространстве центра массы корпуса 1, что интенсифицирует вибрационный режим работы пустотообразователя.

Движущийся ударник 3, пересекая поток рабочей среды, протекающей через корпус в направлении выходного патрубка 6, дополнительно усиливает вибрационные движения внутренних стенок, передаваемые на корпус 1, через опоры оси ударника, расположенные во внутренних стенках.

Обратное движение ударника 3 в исходное положение происходит при прекращении подачи рабочей среды через входной патрубок 5 в канал 2. Под воздействием силы тяжести (из-за смещенного центра массы), а также остановки или реверсирования потока рабочей среды ударник возвращается в исходное положение.

При возвращении в исходное положение ударник 3 воздействует на корпус 1 утяжеленной частью 12, что вызывает вибрационные движения корпуса, а также воздействует облегченной частью 13 на трубу канала 2, вибрация которой передается непосредственно на корпус, а также через рабочую среду. Для синхронизации работы ударников 3 используется связывающее звено 8, которое перемещается в проходном отверстии 14.

Количество ударников, которые размещаются в корпусе, зависит и определяется длиной пустотообразователя, а также устанавливаемым для синхронизации связывающим звеном. Это позволяет достичь равномерного распределения вибрационных характеристик, возбуждаемых на корпусе пуансона, при любом количестве ударников, что дает преимущество относительно прототипа, в котором колебательные движение к корпусу передаются через два узла подшипников с эксцентриситетом, а для выравнивания характеристик потребуется их бесконечное множество, что технически не реализуемо, а потому создать распределенные нагрузки по всей длине корпуса, используя прототип, невозможно.

Равномерное распределение нагрузок создает надежный режим работы пустотообразователя из-за более равномерного износа корпуса пустотообразователя о жесткую бетонную смесь, происходящего по всей длине.

Повышению надежности работы пустотообразователя способствует снижению вибрационных нагрузок на ось.

В пустотообразователе-прототипе выход из строя узла подшипников происходит (по результатам работы) через 28-33 сут. Предлагаемый пустотообразователь будет находиться в эксплуатации до момента выхода из строя корпуса, ресурс которого (по результатам работы) составляет более 1500 сут. Таким образом, предлагаемый пустотообразователь позволяет повысить надежность работы более чем в 35 раз.

Предлагаемый пустотообразователь целесообразен и экономически выгоден.

Использование: в области производства железобетонных изделий с каналами. Сущность изобретения: пустотообразователь содержит полый корпус с размещенным в нем возбудителем вертикально направленных силовых импульсов. Рабочая камера его ударника соединена с источником рабочего агента и выполнена в виде размещенной вдоль продольной оси корпуса и смонтированной в нем посредством поперечных перегородок трубы с заглушками на торцах. Труба имеет отверстия на поверхности для сообщения с полостью корпуса. Ударник установлен в последней с возможностью контакта с противоположными поверхностями трубы. При этом корпус снабжен патрубком для отвода рабочего агента, а поперечные перегородки выполнены с отверстиями. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. ПУСТОТООБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий полый корпус с размещенным в нем возбудителем вертикально направленных силовых импульсов, рабочая камера ударника которого соединена с источником рабочего агента, отличающийся тем, что рабочая камера выполнена в виде размещенной вдоль продольной оси корпуса и смонтированной в нем посредством поперечных перегородок трубы с заглушками на торцах и с отверстиями на ее поверхности для сообщения с полостью корпуса, а ударник установлен в последней с возможностью контакта с противоположными поверхностями трубы. 2. Пустотообразователь по п. 1, отличающийся тем, что корпус снабжен патрубком для отвода рабочего агента, а поперечные перегородки выполнены с отверстиями. 3. Пустотообразователь по п.1, отличающийся тем, что ударник установлен в полости корпуса посредством закрепленной на нем оси, а его центр массы смещен относительно центра массы корпуса. 4. Пустотообразователь по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным ударником, соединенным с основным.