Глубинный вибратор Советский патент 1993 года по МПК B28B1/08 E04G21/08 

Изобретение относится к строительству и предназначено для глубинного уплотнения бетонных и подобных им смесей.

В устройстве 1 представлен планетарный вибратор, на водиле-кривошипе которого свободно посажен неуравновешенный сателлит, законтактированный с внутренней беговой дорожкой. При этом как центральный вал водила, так и беговая дорожка снабжена локальными приводами своих угловых взаимных перемещений, благодаря чему данный вибратор генерирует сложные поличастотные круговые колебания, избирательно воздействующие на разномассные компоненты бетонной смеси, резонируя с ними и осуществляя тем самым их эффективную перекомпановку и уплотнение. Однако, если рассматривать такую конструкцию вмб- ратора применительно к глубинному уплотнению, то следует заметить, что указанные угловые перемещения внутренней беговой дорожки, непосредственно связанной с наружным корпусом вибратора, вызовут лишние трения его о бетонную смесь, не

передавая при этом пограничному слою смеси существенного воздействия. Более того, такое действие гладкого корпуса на пограничный с ним слой смеси будет наоборот контактно разжижать ее, вытягивая Туда цементное молоко и обедняя им более удаленные от вибратора слои смеси, не способствуя при этом достижению однородности их дальнейшего уплотнения. Особенно это будет сказываться при аибрировании малопластинчатых, а следовательно и малоподвижных смесей.

Стержневой вибратор 2, выбранный в качестве прототипа, включающий приводной центральный вал и эксцентрично установленным на нем неуравновешенным грузом при размещении этого вала в снабженном наружными ребрами жесткости корпусе, составленном их неподвижной и подвижной цилиндрических частей при закрытии мест их стыковки внешним защитным кожухом. При этом корпусные части этого вибратора имеют телескопическую сборку и оборудованы механизмом их про- .

ел С

XI

ло

N О

ON XI

дольного раздвижения, Основное достоинство прототипного вибратора, как и любого другого дебалансного, состоит в достижении распространяемых в бетонной среде горизонтальных колебаний, что фактически определяет радиус его действия. Однако следует заметить, что вибратор предназначен прежде всего для частного своего использования в качестве возбудителя колебаний в подвесном бункере с побочным его и причем разовым воздействием на открываемый им нижний бункерный затвор, что послужило основанием для необходимого размещения в корпусе вибратора взаимодействующих между собой внутренних гаек и механизма свободного хода, конструктивно и эксплуатационно усложнивших устройство в целом, Кроме того, данная конструкция вибратора имеет ограничительные технические возможности, проявляемые в отсутствии механизма углового смещения корпусных его частей относительно друг друга.

Цель изобретения состоит в упрощении конструкции вибратора и расширении эксплуатационных возможностей,

На фиг. 1 показан продольный разрез глубинного вибратора; на фиг. 2 и 3 - его характерные поперечные сечения соответственно по А-А и Б-Б.

Устройство включает корпус вибратора, составленный из двух его торцов состыкованных между собой частей: неподвижной верхней 1 и подвижной нижней 2, куда входят наконечник 2а, стакан 26 и боковой цилиндр 2в с закрепленными на нем наружными ребрами. В нижней корпусной части 2а-2б с помощью подшипников 3 и 4 установлен вал 5 с приводом от двигателя, размещаемого в верхней части корпуса. Вал 5 снабжен кривошипом 5а, установленным с помощью радиальных пружин 56 в поперечных щеках 5в. На кривошипе свободно посажен неуравновешенный груз 6, выполненный в виде бегунка 6а и его дебаланса 66 контакте их с внутренней беговой дорожкой нижнего корпуса 2в. Между подвижным стаканом 26 и неподвижной верхней корпусной частью 1 размещены подшипники: роликовый 7 и опорный шариковый 8, осевая установка которых относительно стакана 26 фиксирована прижимной к нему крышкой 9. Кроме того, между теми же подвижными элементами 26 и 1 установлено уплотнение с набивной смазкой 10, а между подвижными элементами 2в и 1 - упругое кольцо 11, закрытое снаружи внешним защитным кожухом 12, предотвращающим попадание цементно-песчаных частиц вибрируемой

смеси во внутренние подвижные части вибратора.

Работает устройство следующим образом. От двигателя вращение получает кривошипный вал 5. При работе вхолостую, или при подвеске вибратора в воздухе контактное сопряжение - сцепление элементов 6 и 2в заставит их совместно проворачиваться относительно оси вала 5. При этом совмест0 но с боковым цилиндром 2в будут двигаться и сопряженные с ним элементы 2а и 26. Однако, если вибратор начать опускать в бетонную смесь, последняя будет сразу же разваливать наружный нижний корпус 2а-2в

S м его ребра жесткости, налагая тем самым на всю вмбрируемую систему внешние сопротивления. Как только эти сопротивления превысят силу трения между бегунком 6 и внутренней беговой дорожкой корпуса 2в,

0 последняя сразу же затормозится и начинается планетарное движение, т.е. начнется прокатывание бегунка 6 по его беговой дорожке, которая, воспринимая все время усилие от бегунка с одной стороны и реакцию

5 от бетонной смеси с другой, затем ( ввиду) постепенного уменьшения сопротивлений смеси в процессе ее проработки) начинает совершать свои угловые перемещения в обратную по .отношению к бегунку сторону.

0 Причем скорость отмеченного движения беговой дорожки будет по мере локального уплотнения смеси иметь тенденцию к возраста- нию. Однако такое общее возрастание пойдет по сложной пульсирующей кривой.

5 Последнее объясняется тем, что в процессе работы устройства будут наблюдаться изменения не только реактивной силы, действующей на нижний вибронаконечник и его ребра со стороны бетонной смеси, но и его

0 активные силы со стороны дебалансного бегунка - его центробежные силы инерции. Если бы бегунок не имел дебаланса, актип- ная от него сила, действующая на беговую дорожку, была бы постоянной. При дебалзн5 сировании бегунка его воздействие на беговую дорожку будет уже переменным. И в этом случае, чтобы сила сцепления между элементами 6а и 2в существенно не уменьшалась и какое-то их текущее взаимное про0 скальзывание не наблюдалось, целесообразна установка радиально поджимающей кривошип 5а пружины 56.

Упрощение конструкции вибратора достигается отсутствием в нем внутренних га5 ек и малонадежного механизма свободного хода, а расширение технических возможностей - приданием его нижней корпусной ребристой части зависимых от основного привода угловых перемещений, по своим характеристикам чувствительных к изменению как внешних сопротивлений, так и внутренних сил, связанных с взаимодействием

вращающегося дебалансного бегунка и деформацией радиальной пружины .

Использование: в бласти строительства для глубинного уплотнения бетонных смесей. Сущность изобретения: содержит вал с неуравновешенным грузом, располо2 женный в цилиндрическом корпусе из неподвижной и подвижной в осевом направлении частей. В месте соединения их установлен защитный кожух. Вал выполнен с кривошипом, а неуравновешенный груз - в виде бегунка с дебалансом, свободно установленного на кривошипе и контактирующего с внутренней поверхностью подвижной части корпуса. Последняя выполнена поворотной вокруг своей оси. При этом кривошип выполнен подпружиненным в радиальном направлении относительно вала, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения 1. Глубинный вибратор, содержащий вал с неуравновешенным грузом, расположенный в цилиндрическом корпусе из неподвижной и подвижной в осевом направлении частей, в месте соединения которых установлен защитный кожух, о т л.и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения .эксплуатационных возможностей, вал выполнен с криво-

ФигЛ

шипом, а неуравновешенный груз - в виде бегунка с дебалансом, свободно установленного на кривошипе и контактирующей с внутренней поверхностью подвижной части корпуса, которая выполнена поворотной вокруг своей оси.

2, Вибратор поп. 1,отличающийся тем, что кривошип выполнен подпружиненным в радиальном направлении относительно вала.

А-А

фиг. 2

В-Б

Фиг.З