Устройство и конструкции виброплощадки

Содержание

 

Введение          

 

1. Классификация виброплощадок  

2. Устройство и конструкции виброплощадки

3. Расчет элементов конструкции

Список литературы

 

Введение

 

 

Объем производства различных строительных материалов, изделий и конструкций  возрастает из года в год. Увеличивается выпуск нерудных материалов, сборных железобетонных изделий и конструкций при значительном повышении их качества.

Для производства строительных материалов машиностроительные заводы выпускают  самые разнообразные машины и  оборудования, причем наряду с созданием новых происходит непрерывное изменение и совершенствование существующих конструкций машин и общее увеличение объема их выпуска. Размерные ряды основных машин определены соответствующими ГОСТами, разработанными на основе научных исследований, изучения потребности народного хозяйства и полного обеспечения этой потребности при наименьших размерных расходах машин, что дает большой экономический эффект, так как значительно упрощает изготовление и повышает надежность машин, а так же облегчает их эксплуатацию.

Большое внимание при  создании машин и технологических  линий отводится вопросам улучшения  условий труда обслуживающего персонала, обеспечению действующих санитарных норм по допустимому уровню шума, вибрации и запыленности.

Основными целями и задачами строительной индустрии являются повышение  качества готовой продукции, увеличение производительности оборудования, снижение металлоемкости.

Самым действенным и  перспективным способом решения  этих задач является автоматизация производственных процессов.

Виброформовочное оборудование предназначено для уплотнения бетонной смеси в формах при изготовлении бетонных и железобетонных изделий. Под действием вибрации бетонная смесь приобретает подвижность, обеспечивающую хорошее заполнение формы. При этом плотность бетонной смеси увеличивается за счет как более компактной укладки частиц заполнителя, так и выделения из смеси пузырьков воздуха. При чрезмерно длительном вибрировании начинается ее расслоение. Поэтому наряду с параметрами вибрации должна быть установлена также и продолжительность вибрирования.

   Целью данной  курсовой работы является проектирование  виброплощадки, повышение ее производительности  и эффективности, обеспечение  ресурсосбережения и энергосбережения. Для этого необходимо рассмотреть основные типовые схемы и конструкции виброплощадок, выбор наиболее рациональной схемы вибрпоплощадки и ее механический и технологический расчет.

 

1.Классификация виброплощадок

 

Виброплощадками называют стационарные вибрационные машины, предназначенные для уплотнения бетонной смеси в формах при изготовлении на заводах сборных железобетонных изделий.

Виброплощадка представляет собой виброраму, опирающуюся на пружины, резиновые или пневматические амортизаторы, укрепленные на фундаментной раме. Снизу виброрама имеет вибровозбудитель, приводимый в действие вынесенным в сторону электродвигателем, а сверху — устройство для крепления форм, выполненное в виде клиновых зажимов, пневматических захватов или электромагнитов.

По   траектории    колебания   вибрирующих частей виброплощадки бывают с круговыми, крутильными, вертикально   и   горизонтально   направленными   колебаниями.

  По грузоподъемности   виброплощадки  подразделяют на  малой грузоподъемности — до 2 т, средней — 2 ... 50 т и большой — свыше 50 т. Различаются они также амплитудой и частотой колебаний, бывают одно- и  многочастотными.

 По воздействию  на  бетонную смесь бывают безударными,  когда  форма  с бетонной смесью не испытывает ударных нагрузок, и ударно-вибрационными, когда вибрация сопровождается регулярными соударениями элементов вибромашины или ее элементов с формой и эти соударения воздействуют на бетонную смесь. Виброплощадки могут иметь приводы различных типов, резонансные и зарезонансные режимы работы, а также   различные   конструкции   опорных   и   формоудерживающих устройств. 

2.Устройство и конструкция виброплощадки

 

На рисунке 1 изображена виброплощадка с вертикально направленными гармоническими колебаниями. 

 

 

Рисунок 1 - Виброплощадка с вертикально направленными гармоническими колебаниями

 

1 – электродвигатель  привода; 2 – синхронизатор с приставкой; 3 – виброблок с пневмоприжимом; 4, 5, 6 – карданные валы; 7 – передвижная  опорная рама; 8 – опорная балка

 

Виброплощадка состоит из унифицированных  узлов: вибровозбудителей, устройств для крепления формы, синхронизаторов, карданных валов и упругих опорных устройств.

Виброплощадка состоит из восьми виброблоков  расположенных в 2 ряда. Каждый ряд  виброблоков соединен между собой  карданными валами 5. Привод виброплощадки осуществляется от двух электродвигателей 1 через синхронизаторы 2 и карданные валы 6. Он вынесен за пределы площадки и располагается с одного ее торца. Валы каждого ряда виброблоков соединены синхронизатором.

Синхронизатор представляет собой коробку, внутри которой на шарикоподшипниках установлены четыре вала с последовательно соединенными с шестернями. Расстояние между крайними шестернями равно расстоянию между валами возбудителя, поэтому карданные валы, соединяющие валы этих шестерен с вибровозбудителем, параллельны между собой. Две промежуточные шестерни, расположенные между крайними, являются паразитными, поэтому число оборотов крайних шестерен (имеющих одинаковые размеры) одинаково, а направление их вращения противоположное. Назначение промежуточных паразитных шестерен заключается лишь в том, чтобы обеспечить допустимые окружные скорости крайних шестерен, которые из этих соображения приняты малого диаметра (при  непосредственном сцеплении двух крайних шестерен окружные скорости были бы недопустимо большими). На виброплощадках два таких синхронизатора объединены общим валом через специальные приставки к синхронизаторам. Приставка к синхронизатору, служит для синхронизации оборотов двух рядов вибровозбудителей двухрядной виброплощадки. Приставка состоит из коробки, в которой на двух подшипниках установлен вал с конической шестерней. Вторая парная коническая шестерня, одинаковая по размеру, устанавливается на конце вала одной из промежуточных (паразитных) шестерен синхронизатора. Приставки имеют левое и правое исполнение. Приставки двух синхронизаторов соединяются карданным валом, длина которого соответствует требуемому расстоянию между рядами виброблоков.

Вибровозбудитель представляет собой стальной литой корпус, в  котором установлены два вибровала. В качестве опор валов использованы сферические роликоподшипники, смазываемые жидкой смазкой, обеспечивающая уменьшение потерь на трение и более легкий запуск в зимнее время. Смазка осуществляется путем заливки в закрытый корпус вибровозбудителя масла до уровня оси нижних роликов сферических роликоподшипников. Для исключения возможности заливки масла выше этого уровня (что может привести к увеличению потребляемой мощности и выбросу излишней смазки через уплотнения) заливное отверстие расположено на требуемом уровне масла внутри корпуса. Защита валов от вытекания смазки основана на отбрасывании смазки с вала центробежными силами в кольцевую канавку в крышке и стекания этой смазки в корпус через отверстие, расположенное внизу этой кольцевой канавки.

На каждом валу вибровозбудителя расположены по два дебаланса, которые  закреплены на концах валов. Дебаланс представляет собой закрепленный на валу сектор, к которому прикреплен пригруз. Виброплощадка снабжается двумя комплектами сменных пригрузов (малых и больших), что дает возможность регулировать статический момент массы дебалансов тремя ступенями (без пригрузов, с малыми пригрузами и с большими пригрузами).

На проектируемой виброплощадке  применяется виброблок с пневмоприжимом. Пневмоприжим служит для закрепления формы (поддона) к виброблоку с помощью крюков, захватывающих форму непосредственно за элементы ее конструкции (продольные или поперечные швеллеры или двутавры). Пневмоприжим состоит из полого цилиндрического корпуса с двумя фланцами, крышки, резиновой диафрагмы, подпружиненной тарелки с траверсой и крюками, а также устройством для открывания и закрывания крюков. Нижним фланцем корпус жестко крепится к корпусу вибратора, а верхний фланец служит для зажатия между ним и выпуклой крышкой резиновой диафрагмы. Подпружиненная тарелка расположена в корпусе под диафрагмой, а траверса через пазы в стыках корпуса выходит за его пределы. На концах траверсы шарнирно закреплены на два крюка. При подаче воздуха в полость между крышкой и резиновой диафрагмой, последняя опускается, нажимает на подпружиненную тарелку с траверсой, и крюки, опускаясь, притягивают поддон к опорной поверхности на крышке. При выпуске воздуха из этой полости тарелка с траверсой под действием сжатых пружин поднимается в исходное положение и, поднимая при этом крюки, освобождает поддон.

Карданный вал состоит  из двух эластичных муфт, соединенных  трубчатым составным телескопическим  валом. Муфта представляет собой  две полумуфты, для центровки которых установлен шарнирный подшипник, к которому подведена смазка. Между полумуфтами закреплено резиновое кольцо.   

3. Расчет элементов конструкции.

 

Исходные данные:

Размер изделия L*B*H=5,9*2,20,3 =U м;

Плотность бетона кг/м³;

Осадок конуса ОК = 5 см

 

Расчетные данные:

Вес изделия определяется

G_изд = U*

G_изд = 1600*3,9=6240 кг

U =3.9 мм

w = 314 с^-1– угловая скорость

Определение амплитуды  колебания

Н

А=0,014*5,9^0,077=0,016

Определение суммарного кинетического момента:

М= G_в.ч*А

М = 2496*0,016=39,936 кг· м

Где G_в.ч – вес вибрируемых частей

G_в.ч = G_к+G_ф+G_пр

G_в.ч = 0,25(6240+3744)=2496

G_ф=( 0,6…1)* G_изд=3744

Q=0,25

G_к≈ 0,5Q=0,125

M_в/б = 80 ..110 кг∙см

M_в/б = 80 кг∙см

Z = 40/80=0,5

Полученное число округляем  до ближайшего большего (или меньшего) возможно четного числа. Z = 0,4

Определим                   

40/0,4=100

Конструктивно для регулирования кинетического  момента принимают дебалансы со сменными грузами в количестве 4 шт с суммарным кинетическим моментом несъемных дебалансов М₁ = 30 кг∙см, тогда найдем кинематический момент одного сменного дебаланса.

М_см=(100-30)/4=17,5

 

Определение геометрических размеров дебалансов:

Принимаем конструкцию  дебаланса секторной формы с  постоянным сечением предварительно задавшись  размером.

r₁=40, r₂ = 70 ,

Определим толщину  дебаланса и площадь сектора.

, 

 

Координата  центра тяжести

 

 

М_действ = F*h-γ*e

М_действ = 219,015*0,3-0,0078*4519=30,45

Где γ= 7,8*10^-3 кг ∙м³

Определение мощности привода:

 кВт

 

 кВт

 

где М – суммарный кинематический момент

ω – угловая скорость = 314

δ – угол сдвигом фаз δ = 20°

μ – приведенный коэффициент трения в подшипниках =0.03

d = 55

K = 1.1

 

Список литературы.

 

 

1. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3Т-Т1.- М.: Машиностроение., 2001.- 920с.
2. Бауман В. А. и др. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций.-2-е изд.,-М.: Машиностроение, 1981.-324с.
3. Сапожников М. Я.  Механическое оборудование промышленных предприятий. Справочное пособие.- М.: Машиностроение, 1989.,- 115 с.
4. Иванов Ю.К. Оборудовании для формования ЖБИ                                        - М.: Машиностроение.1969

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ  УКРАИНЫ

 

Харьковский Государственный  Технический Университет 

Строительства и архитектуры.

 

 

 

 

 

Кафедра:    МСП

 

Дисциплина: Технологическое  оборудование ПСМ

 

 

 

 

 

Расчетно –  пояснительная записка к курсовому проекту

 

на тему: « Виброплощадка с вертикально направленными колебаниями »

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студ. группы МЗ – 51

2007 – 164   Чекулаева Т.В.

 

Проверил:              Луценко Н.М.

 

 

 

 

 

 

 

Харьков 2011