Устройство для уплотнения строительных смесей Советский патент 1982 года по МПК E01C19/22 E02D3/46 

Изобретение относится к оборудованию для производства изделий сбор ного бетона и железобетона и может быть .использовано для уплотнения формовочных.материалов- в формах, а также для уплотнения грунтов при ограниченных объемах работ и в труд но доступных местах, в частности .для уплотнения бетонной смеси, загр женной в форму, и получения готовог изделия после достижения определенной степени уплотнения. Известны устройства для уплотне ния строительных смесей, содержащие рабочий орган в виде конического штампа с тупым углом при вершине, соединенный посредством эксцентричной угловой ступицы с приводом, и форму с эжектором, установленную на основании tl . Однако такие устройства имегот низкую эффективность уплотнения, обусловленную необходимостью приложения больших статических нагрузок на рабочий орган, что в конечном итоге приводит к увеличению энергоемкости процесса уплотнения и метал лоемкости устройства в целом. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для уплотнения грунта, содержащее вертикальный вал, жестко соединенный со ступицей, шпиндель с установленным на его конце посредством подшипников рабочим органом в виде Конического штампа с тупым углом при вершине,.дополнительный вал и жестко соединенный с ним стакан, ступица, выполнена со сквозной ступенчатой проточкой, в которой посредством подшипников смонтирован стакан, и в котором жестко закреплен шпиндель под у.глом к дополнительному валу, равным углу наклона последнего к вертикальному валу к причем оси валов имеют точку пересечения в вершине конического штампа . Недостаток известного устройства заключается в невысоком качестве уплотнения, так как окончательная поверхность уплотнения не получается горизонтальной, поскольку уплотняемый материал имеет большую деформацию под вершиной штампа чем по переферии, что приводит также к неравномерности уплотнения материала по плотности, а это.в свою очередь, ведет к неодинаковой прочности изделия. Кроме того, кинематика устройства такова, что в процессе уплотнения возникают ударные нагрузки, что зна чительно снижает надежность устрой ства. Цель изобретения - повышение качества уплотнения строительных смесей и повышение надежности работы устройства. ЭтаЦель достигается тем, что в устройстве, содержащем вертикальный вал, жестко соединенныйсо ступицей шпиндель с установленным на его конце пбсредством подшипников рабочим органом, дополнительный вал с жестко соединенным с ним стаканом, который установлен посредством подшипников в с квозной ступенчатой проточке ступицы и .связан- со шпинделем жестко закрепленным в нем под углом к дополнительному валу, рабочий орган выполнен в виде сферического сегмента с радиусом где г V.- -радиус основания сферического сегмента; - угол наклона шпинделя к оси дополнительного вал, а дополнительный вал установлен параллельно вертикальному валу на расстоянии Такое выполнение устройства позволяет получить сложное качательное движение рабочего органа, образующее ся в результате кругового перемеще.ния рабочего органа и дополнительного качательного движения при одновре менном его поступательном перемещении. Благодаря предлагаемой кинемати ке устройства, а также тому, что в качестве рабочей поверхности штампа используется сфера, уменьшается площадь контакта рабочего .органа с упло няемой строительной смесью, что приводит к увеличению удельного давлени в зоне контакта. Высокая цикличность приложения нагрузки, которая обеспечивается в предлагаемом устройстве, повышает качество проработки уплотня емой строительной qMecH, а также обеспечивает гори ойтальную поверхность формуемого изделил. Кроме того сложное качательное движение штампа передается частицами уплотняемой стр ительной смеси, увеличивая их подвиж ность и интенсивность перемещения, что ведет к уменьшению сил.сцепления между ними и,следовательно, статичес кого усилия-, необходимого для уплотн ния. Статическое усилие уменьшается на 55% в сравнении с известным. Движение всех звеньев предлагаемо ро устройства,в процессе уплотнения Характеризуется плавностью хода, что обеспечивает высокие показатели надежности конструкции. На фиг. 1 иЗображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 кинематическая схема устройства в одном из крайних рабочих положений; на фиг. 3 - траектория движения пятна контакта в процессе уплотнения, Форма в плане. Устройство состоит ид вертикального вала 1, жестко соединенного с водилом 2, шпинделя 3 с установленным на его конце посредством подшипниг ков .рабочим органом 4, дополнительный вал 5 с ним жестко соединен стакан б, который установлен посредством подшипников в сквозной ступенчатой проточке, водила и связан со шпинделем, жестко закрепленным в нем под углом у к дополнительному валу. Рабочий орган выполнен в виде сферического сегмента с радиусом, рассчитанным по Формуле (1). Устройство работает следующим образом. После того, как в форму 7 з агружена строительная- смесь. 8, предназначенная для уплотнения,вал 1 и вал 5 приводятся во вращение с угловой скоростью и/ и (. соответственно. Одновременно прикладываем усилие подачи РСТ При этом сферический штамп 4 уплотняет помещенную в форму строительную смесь совершая планетарное, движение; а пятно контакта описывает на поверхности уплотнения траекторию движения.в виде гипоциклоиды (фиг, 3). В результате, смесь в форме уплотняется равномерно по всей площади изделия с достаточной степенью качества проработки, а также обеспечивается горизонтальная поверхность формуемого изделия. Формула изобретения Устройство для уплотнения строительных смесей,, содержащее вертикальный вал, жестко соединенный со ступицей, шпиндель с установленным на еро конце посредством -подшипников рабочим органом, дополнительный вал. с жестко соединённым сним стаканом, который установлен посредством подшипников в сквозной Ступенчатой проточке ступицы и связан со шпинделем, жестко закрепленным в нем под углом к дополнительному валу, отличающееся тем, что, с целью повышения качества уплотнения строительных смесей и повышения надежности работы устройства, рабочий орган выполнен в виде сферического сегмента с радиусом