ВИБРОАГРЕГАТ ГЛУБИННО-ПОВЕРХНОСТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ФОРМУЮЩИХСЯ СМЕСЕЙ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ АРМИРОВАННЫХ И НЕАРМИРОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ Российский патент 1997 года по МПК E04G21/08 B28B1/93 

Изобретение относится к строительству машиностроению, конкретно к производству вибрирующих машин и оборудования.

Известные устройства, предназначенные для уплотнения смесей при формировании вибротумбы или вибростолы, вибронасадки на агрегатах, ручные глубинные и поверхностные вибраторы имеют существенные недостатки, не позволяющие эффективно применять их при формовании наружных стеновых панелей и других изделий, имеющих значительную толщину слоя формуемой смеси. Применяемые на сегодня в цехах стройиндустрии виброустройства не обладают универсальностью. Каждое из них может одновременно выполнять только один вид уплотнения глубинное или поверхностное. Вибротумбы или вибростолы вызывают расслоение смеси в "теле" конструкций, ухудшая тем самым их теплотехнические показатели. Кроме того, эксплуатация виброустройств этого типа в цехах сопровождается шумом и внешней вибрацией, превосходящими в несколько раз предельно допускаемый уровень (ПДУ), что отрицательно влияет на здоровье людей, работающих в таких цехах.

Ручные глубинные вибробулавы и поверхностные вибраторы хотя и обеспечивают уплотнение смеси без расслоения, но являются низкопроизводительными устройствами, требующими значительных затрат вредного ручного труда, связанного с передачей динамических воздействий непосредственно на организм человека.

Наиболее близким аналогом изобретения является устройство для изготовления изделий из бетонных смесей, включающее смонтированные на самоходном портале стойки с рамой, на которой установлен привод перемещения с помощью троса виброштампа, выполненного составным из связанных между собой упругими элементами верхней и нижней плит, при этом на верхней плите установлен возбудитель колебаний, а на нижней закреплены пластины для глубинного виброуплотнения.

Такой виброагрегат не находит эффективного применения в производстве однослойных наружных стенок панелей и других конструкций, имеющих значительную толщину, т.к. не обеспечивает надлежащего уплотнения смеси при толщине ее слоя более 100 мм.

Общая для всех рабочих блоков система управления не позволяет выключать отдельные блоки и осуществлять индивидуальный их подъем (опускание) при проходе агрегата в местах расположения проемообразователей. Тем самым увеличивается продолжительность непроизводительного ("холостого") периода работы виброблоков, ускоряется их износ.

Целью данного изобретения является обеспечение универсальности виброагрегата, улучшение качества изделий (конструкций), улучшение производственных условий в цехах. Достигается это тем, что виброагрегат глубинно-поверхностного воздействия для уплотнения формующихся смесей при изготовлении армированных и неармированных изделий 4 конструкций, включающий рамуостов с площадкой обслуживания, электродвигатели, ходовую часть, рабочие виброблоки с механизмом, воспроизводящим виброколебания, и систему управления с механизмом подъема и опускания виброблоков, имеет обойму, центральный лонжерон с жестко закрепленными на нем держателями, сменяемый набор автономно управляемых виброблоков, каждый из которых состоит из двух подблоков - глубинного и поверхностного, при этом глубинный подблок снабжен системой булав глубинного воздействия, имеющих круглое сечение с заоваленными нижними концами, а поверхностный подблок соответствующей системой отверстий и направляющими штангами. Размеры булав по высоте определяются в зависимости от максимальной толщины уплотняемого слоя. Размеры виброблоков по ширине применяются с таким расчетом, чтобы общая ширина средних блоков ("Б", "В") соответствовала высоты проемообразователей, ширина блока "А" высоте подоконной части панели, ширина блока "1" высоте надоконной части панели. При необходимости перехода на выпуск другой серии изделий набор рабочих блоков может быть замещен другим набором с измененными размерами виброблоков или их частей без переделки самого агрегата.

Применение виброблоков, состоящих из двух подблоков, обеспечивает универсальность виброагрегата, использование его как для глубинного, так и для поверхностного уплотнения смеси. Система виброблоков с булавами глубинного воздействия, смонтированная на самодвижущемся агрегате, позволяет повысить производительность труда относительно варианта уплотнения смеси посредством известного электрического ручного глубинного вибратора вибробулавы, исключает ручной труд с вредным воздействием на организм человека виброколебаний.

Улучшается качество изделий конструкций за счет более интенсивного глубинного вибрирования смеси при стабильной схеме расположения рабочих органов-булав и исключения участков смеси, не охваченных глубинным воздействием (при произвольном погружении ручной вибробулавы в смесь такие участки смеси имеют место).

Исключается расслоение смеси, возникающее при уплотнении ее посредством вибротумб, вибростола. Производственный шум и внешняя вибрация снижаются до предельно допускаемого уровня (ПДУ) вследствие воздействия рабочих органов виброагрегата непосредственно на смесь, но не на оснастку.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 дан общий вид самоходного виброагрегата /в аксонометрии/; на фиг. 2 его боковая прямоугольная проекция; на фиг. 3 вариант устройства рабочего виброблока /в аксонометрии/; на фиг. 4 его фонтальная прямоугольная проекция.

Виброагрегат глубинно-поверхностного воздействия включает боковые колесные полурамы 1 с закрепленными на них электродвигателями 2 /в комплекте с редукторами/, пульт управления 3, поперечные крайние соединительные лонжероны 4, обойму 5, служащую одновременно и подрамником, скрепляющим между собой боковые колесные полурамы в единый остов агрегата, имеющий определенную базу (ширину). Вал-подъемник 6, опирающийся концами на боковые полурамы, имеет приводную шестерню 7, шкив 8 с тормозным устройством 9, шпонки 10, набор скользящих муфт 11 с пазами 12 и тросами 13. Рычаги автономного управления 14 с захватами 15 снабжены держателями 16, жестко соединенными с центральным лонжероном 17 (при этом средний держатель служит одновременно промежуточной опорой вала-подъемника). Виброблоки 18, каждый из которых имеет глубинный (верхний) подблок 19 с закрепленными на нем булавами 20, электровибратором 21, траверсами 22, и поверхностный (нижний) подблок 23 с отверстиями 24, направляющими штангами 25 и ограничителями 26, установлены так, что образуют определенный набор (систему) рабочих виброблоков, находящихся в контуре четырехсторонней обоймы 5, определяющей фиксированное положение этого набора в плане при подъеме, снижения виброблоков и уплотнения смеси. При этом направляющие штанги 25 жестко соединены с нижним подблоком 23.

Размеры виброагрегата по ширине (база), длине, высоте, а также варианты устройства колесных полурам с ходовой частью, пульта управления и других известных частей агрегата могут определяться размерами обслуживаемой технологической оснастки (формы), конкретными условиями работы в цехе и выполняться по известным схемам.

Сечение конструкций и деталей виброагрегата (полурам, вала-подъемника, рычагов управления, держателей, муфт, шпонок и др.) определяется по известным расчетам.

Размеры рабочих блоков 18, как и размеры полного набора блоков в обойме 5, могут быть различными в зависимости от размеров и конструктивного решения формуемых изделий. При этом ширина обоймы 5 ("захват") равна ширине внутреннего рабочего пространства обслуживаемой оснастки (формы). Виброблоки 18 устанавливаются в обойме 5 так, что между ними и стенками обоймы, а также между соседними виброблоками имеется зазор, обеспечивающий незначительное смещение виброблоков 18 (в плане) при их работе.

Механизм для подъема (опускания) рабочих блоков 18 может быть оборудован зубчатыми подъемными штангами (взамен тросов) или другими известными деталями. Булавы 20, направляющие штанги 25, и другие части самих виброблоков могут выполняться в разных вариантах в зависимости от конкретных технологических факторов (жесткость смеси, степень армирования и др.), Например для обеспечения прохода булав 20 в слое смеси (при попадании их из крупные частицы наполнителя или на стержни арматуры), нижние концы булав закрепляются (в форме полуокружности). Под воздействием виброколебаний закрепленный конец булавы сходит с препятствия, вызывая при этом незначительное смещение в положении либо крупной частицы наполнителя, либо виброблока (в пределах зазора между виброблоками 18 и обоймой 5). Диаметр отверстий 24 принимается с учетом зазора, необходимого для свободного прохода булав 20 и обеспечения наличия малого люфта (1,5-2 мм). Крепление булав 20 в составе виброблока 18 может осуществляться в разных вариантах: жесткое, гибкое и др.

Подготовка виброагрегата к работе и его эксплуатация осуществляются в следующем порядке.

Рабочие виброблоки 18 агрегата устанавливаются в исходное положение, при котором они подняты вверх /до предела/, а нижние торцы булав 20 каждого виброблока находятся на выходе из плоскости нижней грани нижнего подблока 23.

Для подъема вверх любого рабочего виброблока 18 соответствующая ему подъемно-опусковая муфта 11 передвижением ее вдоль оси вала 6 с помощью рычага автономного управления 14 и захвата 15 вводится пазом 12 в зацепление с валом 6 через шпонку 10. Вал-подъемник 6 посредством электродвигателя 2 через привод 7 приводится во вращательное движение, вращая при этом зацепленную с ним муфту 11. Трос 13, один конец которого закреплен на муфте 11, а другой на траверсе 22, наматываясь на муфту 11 при ее вращении, поднимает вверх верхний подблок 19, после опирания которого на ограничители 26, установленные на направляющих штангах 25, начинает двигаться вверх и нижний подблок 23. Таким образом, поднимается вверх весь рабочий виброблок 18.

Для главного опускания виброблока 18 вниз валу-подъемнику 6 сообщается вращение в обратном направлении. Электровибратор 21 каждого виброблока имеет известный кнопочный механизм индивидуального включения и выключения, расположенный на пульте управления 3.

После подъема рабочих виброблоков 18 в исходное положение виброагрегат, передвигаясь по рельсовому пути, выходит на рабочую позицию устанавливается над формой так, где необходимо производить уплотнение смеси. Виброблоки 18 опускаются вниз до свободного опирания нижних подблоков 23 на поверхность слоя уплотняемой смеси. С пульта управления 3 включаются электровибраторы 21, сообщающие динамические колебания верхним подблоком 19 с булавами 20. Эти колебания передаются нижним подблоком 23 через штанги 25, соприкасающиеся с верхними подблоками 19, и булавы 20, соприкасающиеся в отверстиях 24 с нижними подблоками 23.

При свободно отпущенных подъемных тросах 13 булавы 20, проходящие через отверстия 24, под действием собственного веса верхнего подблока 19 и динамических колебаний погружаются в слой смеси, осуществляя при этом ее глубинное вибрирование и уплотнение.

Одновременно с этим нижний подблок 23, опирающийся на поверхность слоя, воздействует на смесь как поверхностный вибратор.

Булавы 20 вводятся в смесь на всю длину их выхода из отверстий нижнего подблока 23, а затем, с поднятием верхнего подблока 19,постепенно извлекаются из смеси. При этом электровибратор 21 работает как при входе булав 20 в смесь, так и при выходе из нее.

Нижний подблок 23, создающий динамическое воздействие на поверхность слоя, устраняет углубления (полости), образующиеся при выходе булав 20 из жесткой смеси.

Уплотнив таким образом смесь на участке в один захват агрегата (по длине формы), виброблоки 18 поднимаются над формой в исходное положение. Агрегат передвигается вдоль формы на длину одного захвата и процесс уплотнения повторяется.

При уплотнении смеси на участках формы, где имеются проемообразователи, виброблоки 18, соответствующие по своему положению (месту расположения проемообразователя, опускаются на крышку верх проемообразователя с выключенными электровибраторами нерабочий режим). Остальные виброблоки в это время уплотняют смесь в подоконной и надоконной частях панели.

В рабочем процессе набор виброблоков 18 постоянно находится в контуре обоймы 5, тем самым обеспечивается устойчивость виброблоков 18 в вертикальном положении и исключается их значительное смещение в плане под воздействием виброколебаний.

Предложенным техническим решением обеспечивается замена вибростола, вибротумб и ручной электрической вибробулавы, применяемых для уплотнения смеси при значительной толщине ее слоя (более 100 мм), на вибрирующий механизм, движущийся над формой по рельсам и уплотняющий смесь одновременно по всей ширине формы на полный захват.

Фиксированное расположение рабочих органов (булав) и последовательное уплотнение участков смеси по ходу движения виброагрегата позволяют производить более полное и интенсивное глубинное вибрирование, исключая при этом "неподходы" смеси, раковины и другие дефекты изделия. Процесс уплотнения при динамическом воздействии рабочих органов агрегата непосредственно на смесь (но не на оснастку) не вызывает расслоения смеси. Все это в совокупности обеспечивает улучшение качества изделий (конструкций), повышение их прочностных, теплотехнических и эстетических показателей.

Использование: уплотнение формующих смесей при производстве изделий и конструкций. Сущность изобретения: виброагрегат содержит раму, ходовую часть, электродвигатели, набор автономно управляемых виброблоков и общую для всех виброблоков систему управления. Каждый виброблок состоит из двух подблоков - глубинного и поверхностного. Каждый глубинный подблок снабжен системой рабочих органов /булав/ глубинного воздействия, а каждый поверхностный подблок - системой отверстий для прохода булав и направляющими штангами, обеспечивающими определенную направленность перемещения подблоков относительно друг друга в рабочем процессе. Виброагрегат устанавливается на той же рельсовой колее, на которой движется, например, бетоноукладчик. Уплотнение производится по всей ширине формы с оперативным подъемом и опусканием виброблоков. Рабочие органы виброагрегата передают динамические колебания непосредственно на смеси, а не на оснастку. 4 ил.

Виброагрегат глубинно-поверхностного воздействия для уплотнения формующихся смесей при изготовлении армированных и неармированных изделий и конструкций, включающий раму-остов с площадкой обслуживания, электродвигатели, ходовую часть, рабочие виброблоки с механизмом, воспроизводящим виброколебания и систему управления с механизмом подъема и опускания виброблоков, отличающийся тем, что, с целью обеспечения его универсальности, улучшения качества изделий и конструкций, улучшения производственных условий в цехах, имеет обойму, центральный лонжерон с жестко закрепленными на нем держателями, сменяемый набор автономно управляемых виброблоков, каждый из которых состоит из двух подблоков глубинного и поверхностного, при этом глубинный подблок снабжен системой булав глубинного воздействия, имеющих круглое сечение с заоваленными нижними концами, а поверхностный подблок соответствующей системой отверстий и направляющими штангами.