Учебники по популярным профессиям
на asv0825.ru

Бетонные
работы

       

§ 35. Механизмы для уплотнения бетонных смесей

Вибраторы подразделяют по способу воздействия на бетонную смесь: глубинные — с погружаемым в бетонную смесь вибронаконечником или корпусом; порхностные, устанавливаемые на уложенную бетонную смесь и передающие ей колебания через рабочую площадку; наружные, прикрепляемые к опалубке и передающие через нее колебания бетонной смеси.

Глубинные вибраторы предназначены для уплотнения бетонных смесей с показателем жесткости до 10 с и осадкой конуса 5...6 см при возведении монолитных армированных и неармированных конструкций, фундаментов, колонн, балок и до 30 с при изготовлении продукции сборного железобетона. При бетонировании больших объемов массивных сооружений применяют мощные вибраторы со встроенным двигателем, а также подвесные — тяжелого типа.

Для выполнения работ при бетонировании широкой номенклатуры изделий и конструкций применяют ручные глубинные вибраторы с электрическим и пневматическим приводами.

Ручной электромеханический вибратор с гибким валом (рис. 106). Гибкий вал 4 заключен в специальную броню 3, на поверхность которой надет резиновый рукав. На обоих концах вала имеются винтовые муфты с левой резьбой для присоединения соответственно к электродвигателю 2 и наконечнику 5. Электродвигатель установлен на металлической подставке 10, предохраняющей его от погружения в бетонную смесь. Включают электродвигатель выключателем 1, находящимся на его корпусе.

Рис. 106. Ручной глубинный вибратор с гибким валом:
1 — выключатель, 2 — электродвигатель, 3 — броня гибкого вала, 4 — гибкий вал, 5 наконечник, 6 — пружинная муфта, 7 — дебаланс, 8 — корпус вибратора, 9 — конус, 10 — металлическая подставка

Наконечник 5 состоит из стального трубчатого корпуса 8, внутри которого вращается дебаланс 7, соединенный с гибким валом 4 пружинной муфтой 6. При включении электродвигателя дебаланс обкатывается по конусу 9 и совершает колебания. Применяют две конструктивные схемы вибронаконечников. По первой схеме (рис. 107, а) вибрация возбуждается в результате обкатывания бегунка-дебаланса 4 по внутренней конической втулке 5, неподвижно закрепленной в корпусе 1 вибронаконечника. По второй схеме (рис. 107, б) обкатывание бегунка осуществляется по коническому пальцу 6, неподвижно закрепленному в корпусе 1.

Рис. 107. Схема виброиаконечников с наружным (а) и внутренним (б) обкатыванием:
1 — корпус, 2 — шпиндель, 3 — упругая муфта, 4 — бегунок-дебаланс, 5 — коническая втулка, 6 — конический палец

Бегунок-дебаланс 4 совершает вращательное движение от гибкого вала через шпиндель 2, заключенный в подшипник. Чтобы колебания не передавались на гибкий вал, бегунок-дебаланс соединен со шпинделем упругой резиновой муфтой 3. При обкатывании бегунка-дебаланса возбуждаются колебания, которые вызваны инерционными силами эксцентрично вращающихся масс. Каждое обкатывание вызывает одно колебание. Следует помнить, что частота колебаний корпуса вибратора не равна частоте вращения гибкого вала.

При наружном обкатывании бегунка число частот колебаний

при внутреннем обкатывании

где п — частота вращения гибкого вала; D — диаметр беговой дорожки; D1 — диаметр конического пальца; d — диаметр бегунка. Вибронаконечники должны быть герметичными, при попадании цементного теста или воды они быстро выходят из строя. Для увеличения их срока службы периодически смазывают подшипники и выполняют ревизию сборочных единиц.

Для снижения вредного воздействия вибраций на руки рабочего глубинные вибраторы снабжают специальными демпфирующими вставками или рукоятями из пористой резины, которые размещают в местах, где амплитуда колебаний минимальна.

Промышленность выпускает несколько модификаций вибраторов с гибким валом (табл. 11), которые отличаются наружным диаметром вибронаконечника, его длиной и частотой колебаний. Тот или иной тип вибратора с гибким валом выбирают в зависимости от показателя жесткости смеси, густоты армирования и крупности заполнителя. Так, с увеличением крупности заполнителя частота колебаний должна снижаться. С увеличением диаметра корпуса вибронаконечника повышается радиус действия и в конечном итоге производительность. Радиус действия глубинных вибраторов (или зона проработки) в среднем равен 4...5 наружным диаметрам вибронаконечника.

Таблица 11. Техническая характеристика
вибраторов с гибким валом

Система вибрационного механизма — планетарная с внутренним обкатыванием бегунка

Вибратор с встроенным электродвигателем (табл. 12). Вибрационный механизм выполнен в виде вала. На валу насажен груз (дебаланс), центр тяжести которого не совпадает с осью вала, поэтому в процессе вращения создаются колебания с частотой, равной частоте вращения вала. Колебания через опорные части вала передаются корпусу, а через него — бетонной смеси.

Таблица 12. Техническая характеристика
ручных глубинных вибраторов с
встроенным электродвигателем

Вибратор ИВ-99А предназначен для уплотнения бетонных смесей с осадкой конуса 4...7 см, вибратор ИВ-101 А — 2...5 см, а вибратор ИВ-104 — для уплотнения малоподвижных смесей с осадкой конуса 1...3 см.

Разновидности глубинных вибраторов приведены на рис. 108. Их динамические характеристики представлены графиками распределения амплитуд колебаний 8 при движении вибраторов в воздухе и 9 — при погружении его в бетонную смесь. Эти зависимости свидетельствуют, что амплитуда колебаний в бетонной смеси почти в 2 раза ниже, чем в воздухе. Это обстоятельство объясняет процесс рассеяния энергии колебаний в бетонной смеси при уплотнении. С увеличением плотности бетона количество поглощаемой энергии возрастает.

Рис. 108. Глубинные вибраторы и их динамические характеристики:
а — ИВ-90, б — В1-647, в — ИВ-101А, г — ИВ-116; 1 — рабочая часть, 2 — электродвигатель, 3 — шарнир, 4 — штанга, 5 — труба удлинителя, 5 — подвеска, 7 — лопасти, 8, 9 — графики распределения колебаний в воздухе и в бетонной смеси, 10 — гибкий вал

Для повышения производительности вибраторы объединяют в пакеты из 4...6 шт., которые навешивают на стрелу манипулятора или раму малогабаритного электрического трактора. Такие механизмы широко используют при возведении гидротехнических сооружений.

Советские ученые разработали ряд глубинных вибраторов тяжелого типа большой производительности (табл. 13), обеспечивающих высокое качество работ. К ним относятся плоскостные излучатели, которые представляют собой соединенные жесткой плитой два вибратора, вращающиеся в противоположные стороны. Под действием вибраторов плита совершает колебания перпендикулярно ее плоскости. Такая конструкция обладает большим радиусом действия и большей производительностью, чем пакет из двух вибраторов.

Таблица 13. Техническая характеристика
мощных глубинных вибраторов

Плоскостной глубинный вибратор (рис. 109) состоит из двух стандартных вибраторов 8, соединенных жесткой плитой 9. От электродвигателя 1 крутящий момент через синхронизатор 3 передается на вал 7, а через него на вибратор 8. Таким образом рабочая плита 9 совершает синхронные колебания с частотой, равной частоте вращения валов привода. Кроме указанных элементов используется кожух 6 для защиты валов от попадания бетонной смеси и упругий амортизатор 5, выступающий в роли муфты сцепления приводных валов.

Рис. 109. Схема устройства плоскостного вибратора:
1 — электродвигатель, 2 — подвеска, 3 — синхронизатор, 4 — корпус синхронизатора, 5 — резиновый амортизатор, 6 — кожух, 7 — вал, 8 — вибратор, 9 — плита, 10 — ребра

Вибратор подвешивается на стреле манипулятора или крана с помощью подвески 2.

В гидротехническом строительстве при бетонировании неармированных конструкций блоков плотин широко используют глубинные вибраторы горизонтального типа (рис. 110, а). Конструктивно они мало отличаются от глубинных вибраторов вертикального расположения и состоят из встроенного электродвигателя J, размещенного в герметичном корпусе. К двигателю с одной и противоположной сторон подсоединяются виброблоки 2, возбуждающие динамическую составляющую колебаний. С помощью тяги 3 и кронштейна 4 через пружинную подвеску 5 вибраторы навешиваются на подвижную раму 6 (рис. 110.б) электрического трактора 8. Рама имеет возможность с помощью лебедки 7 занимать различное положение. Протаскивается вибратор в толще бетонной смеси, чем достигается уплотнение массива толщиной слоя до 1 м. При использовании пакета вибраторов из 5...6 шт. уплотняется полоса шириной 4...4,5 м. Такие вибраторы более производительны и дают высокое качество уплотнения.

Рис. 110. Горизонтальные вибраторы:
а — конструктивная схема, б — схема размещения на электрическом тракторе; 1 — электродвигатель, 2 — виброблок, 3 — тяга, 4 — кронштейны с ножом, 5 — пружинная подвеска, 6 — подвижная рама, 7 — лебедка, 8 — электрический малогабаритный трактор

Поверхностные вибраторы применяют при бетонировании неар-мированных или слабоармированных перекрытий, полов, сводов, дорожных и аэродромных покрытий толщиной до 25 см и конструкций толщиной до 12 см с пространственным армокаркасом (ИВ-91 А, ИВ-92А, ИВ-98А, ИВ-107).

Поверхностный вибратор ИВ-91 А (рис. 111) состоит из рабочей площадки 1 размером 1050х550 мм, на которой смонтирован электродвигатель 2. Вал электродвигателя снабжен двумя дебалансами 5. При вращении дебалансов возбуждаются колебания, которые передаются рабочей площадке, а через нее — бетонной смеси. Рабочая площадка корытообразной формы, что исключает попадание бетонной смеси в зону электродвигателя. Для перестановки по поверхности бетона вибратор снабжен ручками.

Рис. 111. Поверхностный вибратор ИВ-91 А:
1 — рабочая площадка, 2 — электродвигатель, 3 — токоподводящий кабель, 4 — подшипники, 5 — дебаланс, 6 — корпус, 7 — ручка

Вибробрусья и виброрейки (рис. 112) — разновидности поверхностных вибраторов — предназначены для покрытий небольшой толщины. Они представляют собой балку из швеллера или алюминиевого профиля 1, на середине которой установлен вибратор 2. Колебания передаются балке, а через нее — бетонной смеси. Концы балки снабжены специальными виброизолированными рукоятками 3. В процессе виброуплотнения виброрейку медленно перемещают по специальным направляющим 5, устанавливаемым по краям бетонируемой полосы.

Рис. 112. Конструктивные схемы виброреек (а) и схема их установки (б):
1 — алюминиевый профиль рейки, 2 — вибратор, 3 — рукоятка, 4 — кронштейн, 5 — маячная доска, 6 — опора маячных досок, 7 — инвентарная маячная доска, 8 — кронштейн

Направляющие называются маячными досками. По их верхней поверхности скользит кронштейн 8, прикрепляемый к виброрейке 1. Такое решение позволяет получать высокое качество бетонируемой поверхности при плавном движении рейки по направляющей.

Использование виброреек из алюминиевых профилей существенно снижает их массу, облегчает труд бетонщиков и обеспечивает более равномерное распределение амплитуд колебаний по их длине. Отечественная промышленность выпускает виброрейки марок СО-132А, СО-131 и СО-163 с шириной бетонируемой полосы соответственно 1,5; 3 и 4 м. Мощность электродвигателя вибратора 0,26 кВт. Масса виброреек 45, 60 и 85 кг; их производительность достигает 90, 130 и 180 м2/ч при бетонировании покрытий толщиной 10... 15 см из бетонов подвижностью 4...6 см по осадке конуса. При использовании более жестких смесей продолжительность вибрирования возрастает, что приводит к некоторому снижению производительности.

Наружные вибраторы применяют для уплотнения бетонной смеси в различных конструкциях (колоннах, балках, стенах). Крепят их к опалубке. Вибраторы устанавливают на определенном расстоянии друг от друга. При этом следует располагать их так, чтобы не происходило взаимного гашения колебаний от соседних вибраторов, что резко снижает эффект уплотнения.

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru