Вибрационное устройство для уплотнения бетонной смеси Советский патент 1979 года по МПК B28B1/08 B06B1/18 

Изобретение предназначено для использовании Fi технологическом процессе производства стр(,;тсльных конструкций, в частности, при нибрапионном формовании бетонных 11 :елезобетонных изделий, содержащее блок измерения электропровод юсти бетонной смеси, блок дискретного дифференцирования, исполнительный механизм, позволяющее по величине электропроводности смеси определять оптимальную длительность процесса виброуплотнения и обеспечивающее г,-п лючение вибратора при достижении оптимальной стеиени уплотнения I.

Недостаток устройства - отсутствие возможности интегральной оценки свойств уплотняемой бетонной смеси, так как оценка степени уплотнения осуществляется на локальны.х участках объема бетонной смеси. Кроме того, блок измерения электропроводпости не позволяет осуществлять бесконтактный контроль степени уплотнения.

Изве-тно и другое в,ибрационное устройство для уплотнения бетонной смеси, содержащее рабочий орган с упругими элементами и датчиком вибрации, электромагнитный возбудитель, преобразователь частоты, трехфазный выпрямитель, контактор, блок управления амп,титудой вибраций, первый

и второй преобразовате, 1и сигнала обратной связи, э,1еменг сравнении и задатчпк амплитуды вибрапип. причем 1..онтактор соединен с одним входом ; хфатнсго выпрямителя, выход которого подключен к одному входу преобразователя частоты, выход которого соединен через электромагннтный возбудитель с рабочим органом, выход датчика вибрации подключен ко входам первого и второго преобразовате,1ей сигнала обратной связи, входы элемента сравнения соединены с выходами первого преобразователя сигнала обратной связи и задатчика амплитуды вибраций 2.

Недостатком устройства является то, что оно обеспечивает уплотнение бетонной смеси на всем протяжении формования в резонансном режиме вибраций рабочего органа, однако не позволяет оптимизировать длительность процесса виброуплотнения и не обеспечивает оптимальную степень уплотнения, так как в устройстве не формируется сигнал, зависящий от степени унлотне)1ия и прекращаюншй вибрационное воздействие при достижении оптимальной степен,и уплотнения. Цель изобретения - оптимизация процесса виброуплотнения. Эта цель достигается тем, что в вибрациопиое устройство для уплотнепеия бетонной смесп, содержащее рабочий орган с упругими элементами и датчиком вибраций, электро.магпитный возбудитель, иреобразователь частоты, тре.хфазный выпря.митель, контактор, блок управ.тения амплитудой вибраций, первый и второй преобразователи сигнала обратной связи, элемент сравнения и задатчкк амплитуды вибраций, причем контактор соединен с одним входом трехфазпО Ч) Бьпфямителя, выход которого подключе к одпому входу преобразователя частоты, выход которого соединен через электромагнитный возбудитель с рабочим органом, В1згход датчика вибрации подключен ко входам первого и второго преобразователей сигнала обратной связи, входы элемента сравнения соединены с выходами первого преобразователя сигнала обратной связи и задатчика амплитуды вибраций, введепы дополнительный преобразователь частоты, дифференциатор, нуль-орган и блок управления частотой вибраций, причем выход второго преобразователя сигнала обратной связи подключен ко входам допо.чнпте,1Ы101о преобразователя частоты и блока управления частотой вибраций, выход блока управления частотой вибраций соединен с другим входом преобразователя частоты, выхо;1 дополнительного преобразователя частоты подключен через дифференциатор ко входу нуль-органа, выход которого соединен со входом контактора, а выход элемента сравнения через блок управления амплитудой вибраний подключен к другому входу трехфазного выпрямителя. На чертеже представлена блок-схема вибрационного устройства. Устройство состоит из рабочего органа 1, датчика 2 вибраций, первого преобразователя сигнала обратной связи 3, второго преобразователя сигнала обратной связи 4, упругих эле.ментов 5, электромагнитного вибровозбудителя 6, преобразователя частоты 7, блока управления частотой вибраций 8, трех фазного выпрямителя 9, контактора 10, нульоргана 11, блока управления амплитудой вибраций 12, элемента сравнения 13, задатчика амплитуды вибраций 14, дифференциатора 15 и преобразователя частоты вибраций аналог 16. Устройство работает следуюпш.м образом. При включении контактора 10 возникает первоначальный возмущающий импульс, вызываюц.1ИЙ движение рабочего оргапа 1 в сторону сжатия упругих элементов 5, иереходящее в свободные колебания. На выходе датчика вибраций 2 возникает сигнал нере.менного тока, новторяющий колебания рабочего органа по частоте, амплитуде и фазе. Указанный сигнал в первом преобразователе сигнала обратной связи 3 претерпевает фазовый сдвиг, изменение по форме и усиление по мощности таким образом, что при поступлении на вход преобразователя частоты 7 через блок управления частотой вибраций 8, он запирает преобразователь частоты 7 в моменты движения рабочего рргана 1 в сторону увеличения зазора в магнитопроводе электромагнитного вибровозбудителя 6. Возникает положительная обратная связь, приводящая к резонансу, частота которого определяется параметрами рабочего органа, упругих элементов и ирисоединенной массы бетонной смеси. В процессе виброуплотнения величина фисоединенной массы не1ферывно изменяется, и соответственно этому происходит измене})ие резонансной частоты. Амплитуда колебаний рабочего органа на всех резонансных частотах поддерживается иостоянной. Для ее стабилизации к датчику вибраций 2 подключен второй преобразователь сигнала обратной связи 4, на выходе которого фор.мируется сигнал постоянного тока, гфопорциональный амплитуде вибрации. При отклонении амплитуды вибрации от заданного значения, определяемого задатчиком амплитуды 14, на выходе элемента сравнения 13 возникает сигнал разности, который через блок управления амплитудой 12 воздействует на трехфазный выпрямитель 9. Напряжение на выходе выпрямителя изменяется в сторону восстановления заданной амплитуды вибраций. Стабилизация а.мгкчитуды предотвращает возникновение больших ускорений, приВОДЯН1ИХ к отрыву бетонной с.меси от рабочего органа, и выход отдельных элементов (например, упругих) па нелинейные участки работы. Переход отдельных эле.ментов на нелинейные участки работы гфиводит к возникновению сигнала, являющегося помехой при контроле степени уп,1отнения по изменению резонансной частоты вибраций рабочего органа с бетонной смесью. Характерной особенностью устройства является использование свойства уплотняемой бетонной смеси, состоящего в том, что гфи достижении оптимальной степени уплотнения присоединенная масса перестает изменяться. Соответственно перестает изменяться резонансная частота вибраций рабочего органа с бетонной с.месью. Для использования этого свойства к выходу первого преобразоватетя сигнала обратной связи 3 подключен преобразователь частоты вибраций - аналог 16, на выходе которого формируется сигнал по закону изменения резонансной частоты. Через дифференциатор 15 этот сигнал постулает на вход нуль-органа 11. При достижении оптимальной степени уплотнения присоединенная масса бетонной смеси и резонансная частота перестают изменяться, сигнал на выходе дифференциатора становится равным нулю, и нуль-орган 11 отключает контактор 10, прекращающий вибрационное воздействие на рабочий орган с бетонной смесью. Прекращение вибрационного воздействия при достижении оптимальной степени уплотнения обеспечивает минимально допустимую длительность процесса виброуплотнения бетонной смеси. Установка преобразователя частоты вибраций-аналог выгодно отличает предложенное устройство от известных. За счет оптимизации длительности процесса виброуплотнения при обеспечении оптимальной степени уплотнения по изменению резонансной частоты вибраций рабочего органа с бетонной смесью время виброуплотнения снижается на 9%, что экономит электроэнергию, повыщает качество уплотнения и производительность вибрационных устройств. Формула изобретения Вибрационное устройство для уплотнения бетонной смеси, содержащее рабочий орган с упругими элементами и датчиком вибрации, электромагнитный возбудитель, преобразователь частоты, трехфазный выпрямитель, контактор, блок управления амплитудой вибрации, первый и второй преобразователи сигнала обратной связи, элемент сравнения и задатчик амплитуды вибраций, причем контактор соединен с одним входом трехфазного выпрямителя, выход которого подключен к одному входу преобразователя частоты, выход которого соединен через электромагнитный возбудитель с рабочим органом, выход датчика вибраций подключен ко входам первого и второго преобразователей сигнала обратной связи, входы элемента сравнения соединены с выходами первого преобразователя сигнала обратной связи и задатчика амплитуды вибраций, отличающееся тем, что, с целью оптимизации процесса виброуплотнения, в него введены дополнительный преобразователь частоты, дифференциатор, нуль-орган и блок управления частотой вибраций, причем выход второго преобразователя сигнала обратной связи подключен ко входам дополнительного преобразователя частоты и блока управления частотой вибраций, выход блока управления частотой вибраций соединен с другим входом преобразователя частоты, выход дополнительного преобразователя частоты подключен через дифференциатор ко входу нуль-органа, выход которого соединен со входом контактора, а выход элемента сравнения через блок управления амплитудой вибраций подключен к другому входу трехфазного выпрямителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 172888, кл. С 05 D 9:02, 1963. 2..Авторское сзидстельство СССР N° 390840, кл. В 06 В 1/18, 1971.