СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог

Раздел: Строительство

7.1. Общие сведения

Практически во всех отраслях промышленности, в строительстве, сельском хозяйстве, быту получиля широкое применение вибрационные машины, т. е. машины, исполнительным органом которых сообщают вибрацию для осуществления или интенсификации выполняемого процесса либо повышения его качества. Устройство, предназначенное для возбуждения вибрации и используемое самостоятельно или в составе машин и приборов, называютвибровозбужителем(ГОСТ 24346—80).

Из всех типов вибровозбудителей, используемых в технологических целях, наиболее распространены центробежные. Это объясняется тем, что они просты по конструкции, дешевы, им свойственны большие значения отношения вынуждающей силы к массе вибровозбудителя, широкие диапазоны, в которых можно назначать частоту колебаний, возможность плавного или ступенчатого регулирования частоты и амплитуды вынуждающей силы, работы при больших диссипативных сопротивлениях, низкая чувствительность к изменениям внешних воздействий .

Центробежные вибровозбудители относятся к классу инерционных [4— 6], вынуждающая сила которых представлена силой инерции специальных периодически движущихся частей — инерционных элементов. У центробежных вибровозбудителей в обычных случаях инерционной силой является центробежная. В некоторых, особых, случаях (в супергармонических виброприводах) существенный вклад вносит также тангенциальная сила инерции [1, 2].

Центробежные вибровозбудители подразделяют на дебаланспые и планетарные, У дебалансного вибровозбудителя инерционный элемент (де- баланс) представляет собой неуравновешенный относительно оси вращения ротор, вал которого установлен в подшипниках. Создаваемая вынуждающая сила прилагается к корпусу вибровозбудителя через подшипники. Вращение вала дебаланса осуществляется с помощью какого-либо привода. У планетарного вибровозбудителя инерционный элемент (бегунок) обкатывается по беговой дорожке корпуса, совершая два движения — обкатку и собственное вращение. Одно из этих движений вызывается каким-либо приводом .

Создаваемая вынуждающая сила прилагается к корпусу через беговую дорожку.

Для приведения в движение инерционных элементов чаще всего используют электродвигатели, в меньшей мере применяют двигатели внутреннего сгорания и пневмопривод, в отдельных случаях используют гидропривод. Электродвигатель может быть встроенным в корпус вибровозбудителя или пристроенным к нему. В этих случаях жестко связаны ротор двигателя с валом дебаланса, а статор с корпусом. В других случаях не связанный с корпусом двигатель связан с инерционным элементом какой-либо трансмиссией. Подвижные элементы пневматических и гидравлических двигателей нередко являются инерционными элементами .

7.2. Центробежные вибровозбудители общего назначения

Центробежные вибровозбудители общего назначения (иногда их называют прикрепляемыми, наружными, поверхностными) выпускают крупными сериями как изделия, предназначенные для широкого примоьения. В строительной индустрии и;' используют в оборудовании для уплотнения грунтов, дорожных покрыта*.', бетонных смесей при возведении монолитных железобетонных зданий и сооружений, для транспортирования, дозирования, рыхления, рассева насыпных материалсп и для других работ. Они нашли разнообразное применение во многих отраслях народного хозяйства.

В нашей стране и за рубежом выпускают преимущественно дебалг ясные вибровозбудители общего паз качения со встроенными электродвигателями.

Конструктивная схема такой машины представлена на  7.1 В корпус 14 вибровозбуднтеля запрессован статор 12 трехфазного асинхронного электродвигателя. На среднюю часть вала 10 напрессован ко- роткозамкнутый ротор 11 двигате.гя. С торцов корпус закрыт щитами 9, в которых установлены наружные кольца подшипников 2 вала. Снаруми полости щитов закрыты защитными Шайбами 8, прикрепленными винтами 7. Между валом и втулками б щитов и защитных шайб расположены уплотнения. На обоих консольно выступающих концах вала установлены дебалансы 1, жестко соединенные с валом чаще всего шпонками 5.

Для регулирования вынуждающей силы дебалансы на каждом из концов вала сделаны двойными. Дебалансы, расположенные ближе к двигателю, имеют один шпоночный паз и занимают постоянное положение относительно вала. Дебалансы, расположенные ближе к концам вала, могут занимать относительно него различное положение. В одних моделях предусмотрено ступенчатое регулирование, в других — плавное. Дебалансы зафиксированы стопорными кольцами 4 и снаружи закрыты крышками 3. Крышки со щитами и корпусом скреплены стяжными шпильками 13 Корпус и крышки обычно выполняют из алюминиевого сплава. В верхней ча- "ти корпуса имеется отлитая заодно с ним коробка, в которой укреплена клеммная колодка для подключения выводных концов обмотки статора электродвигателя к питающему кабелю. В нижней части корпус имеет не показанные на схеме лапы для установки на вибрируемом объекте.

Другая возможность получения прямолинейно направленной вынуждающей силы реализуется подвеской одновального внбровозбудителя на шарнире подобно маятнику. На  7.2 изображена конструктивная схема маятникового вибровозбудителя, выпускаемого в виде сборки одновального дебалансного вибровозбудителя 6 общего назначения и маятниковой подставки, состоящей из качающейся 5 и некачающейся 4 частей и шарнирного узла. В последний входят ось 2, подшипники 3 и упругие втулки 1. В зависимости от условий работы качающуюся часть можно устанавливать под углом наклона к некачающейся части. При этом упругие втулки обеспечивают удержание требуемого наклона.

При расположении оси шарнира маятника в центре качаний параллельно оси вращения дебаланса, большой податливости упругих втулок, сравнительно малой амплитуде угла качаний и в центрированной системе шарнир воспринимает только прямолинейно направленную синусоидальную колеблющуюся вынуждающую силу, действующую по прямой, перпендикулярной к оси шарнира, и

соединяющую эту ось с осью вращения дебаланса. Названная сила равна проекции круговой силы, развиваемой дебалансом, на указанную прямую. Ярославский завод «Красный маяк» выпускает только одну модель маятникового            вибровозбудителя

ИВ-101А массой 18,5 кг на базе вибровозбудителя ИВ-99, который болтами соединен с качающейся частью маятниковой подставки. Ее некачающуюся часть болтами прикрепляют к внбри- руемому объекту.

Фирма «Баукема» выпускает маятниковые подставки четырех размеров для II производимых ею моделей вибровозбудителей со встроенным электродвигателем, из них по четыре модели на синхронные частоты колебаний 1500 и 3000 мин"1, две модели на частоту 1000 мин"1 и одну модель на частоту 9000 мин""1.

Пневматические центробежные вибровозбудители общего назначения выпускаются в более узком ассортименте и меньшими сериями, чем с электроприводом. Конструктивная схема таких машин, изготовляемых Одесским заводом строительно-отделочных машин, показана на  7.3. По принципу действия двигатель вибровозбудителя является обращенным ротационным пкевмодвигателем, у которого статор в виде полой оси 11 закреплен в левом 4 и правом 7 щитах, закрывающих полость корпуса 5. По оси обкатывается своей внутренней поверхностью ротор — бегунок 6. В прорези оси расположена текстолитовая лопатка 10, которая делит заключенную между бегунком и осью серповидную полость на две камеры рабочую и выхлопную.

Сжатый воздух подается через

шланг 9 и штуцер 8 во внутреннюю полость оси и оттуда через радиальные отверстия оси и пазы лопатки поступает в рабочую камеру, вызывая обкатку бегунка по оси с частотой, зависящей от давления воздуха. Под его давлением во внутренней полости оси лопатка непрерывно прижата к бегунку. Отработанный воздух через углубления в щитах и пазы в корпусе выходит в атмосферу (при необходимости — через наружный резинотканевый шланг). Левый щит зафиксирован в корпусе стопорным кольцом 3. Снаружи соединение затянуто гайкой 1, застопоренной шайбой 2. Таким образом, в конструкции полностью совмещены пневмодвигатель и планетарный вибровозбуднтель с внутренней обкаткой. Номинальное давление сжатого воздуха 0,6 МПа. Изменяя с помощью вентиля поток подаваемого воздуха, можно регулировать частоту колебаний.