Виброплощадка с вертикальными гармоническими колебаниями

    МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РФ

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

   «Тюменский  государственный нефтегазовый университет»

   Институт  транспорта 
 
 

   Кафедра «ТТС» 
 
 
 
 
 

   Виброплощадка с вертикальными гармоническими колебаниями 

   Курсовое  проетирование 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                        Выполнил: студент  группы СФО-08

                                        Куликов Г.В. 

                                        Проверил: Буженко В.Е. 
 
 
 
 
 
 
 

   Тюмень 2011

   

Содержание: 

       Введение                                                                                                      3    1 Анализ состояния вопроса                                                                      5    1.1 Классификация виброплощадок                                          5

       1.2 Устройство и конструкции виброплощадок                                      6

       2 Технологическая схема производства  железобетонных изделий   16

       3 Конструирование и расчет виброплощадки                                        18

       3.1 Устройство и конструкция виброплощадки                                    18

       3.2 Технологический расчет                                                                    21

       3.3 Расчет прямозубчатой передачи                                                        24

       Заключение                                                                                               28

       Список  используемых источников информации                                   29 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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 Анализ состояния вопроса

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 конструкции виброплощадок
1. Виброплощадка с круговыми гармоническими колебаниями

       Виброплощадка с круговыми гармоническими колебаниями, показанная на рисунке 1 а, грузоподъемностью 5 т состоит из сварной виброрамы 9, одновального вибровозбудителя и привода. Рама опирается пружинами 11 на фундаментные рамы 10, имеет направляющие 1, упоры 2 для установки формы и электромагниты 7 для ее удержания.

       Для удобства изготовления и монтажа вал вибровозбудителя состоит из семи отдельных валов 6, опирающихся на подшипники 3 и соединенных муфтами 4. На шести валах укреплены сдвоенные эксцентричные диски-дебалансы 5, а средний вал клиноременным шкивом передает вращение дебалансам от электродвигателя 8. Конструкция вала вибровозбудителя, представленная на рисунке 1 б, позволяет регулировать статический момент массы каждого из дебалансов в пределах 18,3 ... 48,3 кг см поворотом и закреплением подвижного диска 4 относительно неподвижного диска 5, посаженного на валу 6 на шпонке. Осевое положение дебалансов на валу фиксируется втулками 3, которые упираются в кольца подшипников 2. Валы соединены муфтами 1. При наибольшем статическом моменте массы и частоте вращения 50 с^-1 вибровозбудитель создает в полностью загруженной форме амплитуду колебаний 0,4 мм. Мощность электродвигателя привода 20 кВт.

       Рисунок 1 – Виброплощадка с круговыми колебаниями

         

        а – общий  вид, б – дебалансный вибровозбудитель, в – пружинная опора;

       

       Аналогичное устройство имеют виброплощадки с одновальными дебалансными вибровозбудителями грузоподъемностью 10 и 15 т, с электродвигателями 28 и 40 кВт. Чтобы получить одинаковую амплитуду колебаний в различных точках виброрамы и формы, ось вала вибровозбудителя должна проходить через центр тяжести рамы, а опорные пружины 1, представленные на рисунке 1 в, поджаты пружинами 2 с одинаковой силой. Одновальные виброплощадки с круговыми колебаниями не обеспечивают одинаковых условий уплотнения бетонной смеси по всей площади изделия. Круговое движение формы вызывает встречное движение бетонной смеси и подсос воздуха по одному из бортов формы, поэтому на заводах железобетонных изделий в основном применяют виброплощадки с вертикально направленными колебаниями, возникающими при встречном

       вращении сдвоенных параллельно расположенных валов с дебалансными вибровозбудителями, имеющими одинаковую угловую скорость.

       Чтобы обеспечить синхронную работу валов  с вибровозбудителями, применяют синхронизаторы, представляющие собой как бы конические редукторы, соединенные валом, и имеющие два параллельно расположенных выходных вала для привода дебалансных валов вибровозбудителя.

2. Виброплощадки с направленными гармоническими колебаниями

       Виброплощадки с направленными гармоническими колебаниями собирают из унифицированных виброблоков, представлены на рисунке 2 а.  Каждый блок имеет электромагнит 1, двухвальный дебалансный вибровозбудитель 2 и два кронштейна, которые опираются на четыре пружинные опоры 4, закрепленные на опорной раме 5. Электромагнит, вибровозбудитель и кронштейны прочно соединяются между собой восемью болтами по четыре с каждой стороны.

       Унифицированный электромагнит такого виброблока, представленный на рисунке 2 б, состоит из стального корпуса 2, в кольцевую проточку которого уложена пропитанная лаком катушка 3. После установки катушку герметизируют в корпусе расплавленным битумом 4, защищают алюминиевым кольцом 5, которое фиксируют внутренним 6 и наружным 7 пружинящими кольцами. Выводные концы катушки подключают к клеммам 1; к ним подводят постоянный ток напряжением 110 В от селеновых выпрямителей или мотор-генератора.

       

Рисунок 2 – Виброплощадка с вертикальными  направленными колебаниями

а –  унифицированный виброблок, б –  электромагнит

       За  внешние очертания цилиндрического корпуса электромагнита выступают лапы 8 с отверстиями под болты, соединяющие электромагнит с вибровозбудителем и кронштейнами виброблока. В зависимости от веса, длины и ширины формуемых железобетонных изделий из унифицированных виброблоков, каждый из которых имеет грузоподъемность 1 или 2 т, создают одно-, двух- и трехрядные виброплощадки грузоподъемностью 2 ... 24 т и более.

       Достоинство блочных виброплощадок заключается  в том, что различные по грузоподъемности, конфигурации и размерам формуемых изделий, они монтируются из унифицированных, выпускаемых серийно сборочных единиц, а это снижает номенклатуру запасных частей, облегчает эксплуатацию и ремонт. Однако имеют они и существенные недостатки, заключающиеся в применении в одной вибромашине большого числа двигателей, синхронизаторов, пружинных опор, вибровозбудителей, карданных валов, которые требуют точного монтажа, постоянного контроля за состоянием многочисленных соединений. К тому же быстровращающиеся зубчатые колеса и многочисленные металлические детали вибрирующих

       пружинных опор создают во время работы большой шум, часто превышающий допустимые санитарные нормы. Поэтому наряду блочными

       виброплощадками на многих железобетонных заводах применяют рамные виброплощадки с направленными колебаниями, работающие, как правило, от одного электродвигателя. Кроме того разрабатываются и внедряются усовершенствованные конструкции отдельных сборочных единиц (опор, вибровозбудителей) и виброплощадок в целом.

       1.2.3 Виброплощадки на воздушной подушке  и работающие по принципу вибропоршня

       

       Конструктивно сложные пружинные опоры в  некоторых вибро-площадках заменены резиновыми амортизаторами из плотной технической резины и из пневмобаллонов. Оригинально решена задача амортизации виброрамы виброплощадок на воздушной подушке. У таких виброплощадок, которая показана на рисунке 3, виброрама 1, имеющая электромагниты и вибровозбудитель 2, в нерабочем положении покоится вместе с формой 3 на неподвижных опорах 4 фундаментной рамы 5. К виброраме по периметру прикреплен сплошной герметизирующий эластичный фартук 6 из прорезиненной ткани (конвейерной ленты толщиной 10 мм). Нижняя кромка фартука накладками и болтами прочно соединена с продольными и поперечными балками фундаментной рамы, которая, так же как и виброрама, обшита листовой сталью. В образовавшуюся таким образом камеру через штуцер 7, вмонтированный в боковую балку фундаментной рамы, и регулятор давления подают сжатый воздух, который приподнимает виброраму с установленной на ней формой, несколько натягивая фартук. После включения привода вибровозбудителей бетонная смесь, находящаяся в форме, уплотняется, и вибрирование прекращают. Выпуская воздух из камеры, опускают виброраму на опоры, отключают электромагниты, краном снимают форму с изделием, а на виброплощадку устанавливают следующую форму.