При уплотнении бетона вибрированием внутреннее трение между частицами значительно уменьшается, вследствие чего они под действием сил тяжести приближаются друг к другу, вытесняя из бетонной смеси воздух в излишки воды. В результате самоуплотнения бетон обладает повышенной плотностью и значительно большей прочностью при одинаковом расходе цемента на 1 м3 бетона. Повышенная плотность бетона улучшает его водонепроницаемость и морозоустойчивость. Вибраторы, применяемые для уплотнения бетонной смеси, классифицируют по назначению, виду привода, степени направленности колебаний и конструкции вибрационного механизма.
По назначению вибраторы делятся на поверхностные, глубинные и наружные; по виду привода — на электрические (электромеханические и электромагнитные), пневматические и с двигателями внутреннего сгорания-, по степени направленности колебаний — на вибраторы с ненаправленными и направленными колебаниями. Чаще применяют вибраторы ненаправленных колебаний, так как масса их меньше, а конструкция более проста.
По конструкции вибрационного механизма вибраторы подразделяются на дебалансные и электромагнитные, пневматические и планетарные. Дебалансные вибрационные механизмы по сравнению с планетарными имеют несколько больший механический КПД. Однако планетарные вибраторы могут создавать одновременные колебания двух наложенных одна на другую частот, что повышает эффективность вибрирования.
Схемы дебалансных (эксцентриковых) вибрационных механизмов показаны на рис. 2, а и г. Дебалансный вибрационный механизм смонтирован вместе с электродвигателем, закрепленным на площадке, устанавливаемой на поверхность бетона. Такие вибраторы называются поверхностными (площадочными). В корпусе, закрытом с торцов крышками, помещен трехфазный асинхронный электродвигатель с коротко-замкнутым ротором. На валу ротора двигателя закреплены на шпонках два дебалансных груза. Вал ротора вращается в подшипниках. Вращение дебалансов создает круговые колебания, которые через корпус передаются площадке. Частота колебаний площадки равна числу оборотов вала. При нахождении площадки на бетоне ее колебания передаются бетонной массе, вследствие чего она уплотняется. Вибраторы этого типа широко применяют в дорожном строительстве при уплотнении цементобетонных оснований дорог, площадок и др. Мощность электродвигателя 0,4—0,8 кВт, частота вращения вала двигателя 2800 об/мин, напряжение тока 36 В, возмущающая сила 3950—5700 Н, масса 41— 43,5 кг.
Рис. 1. Схемы вибраторов
а — поверхностный площадочный; б — поверхностный реечный; в —глубинный; г — виброплощадка; д — наружный (опалубочный)
Рис. 2. Вибрационные механизмы вибраторов
а — электромеханические; б—электромагнитный; в — пневматический поршневой; д — планетарный с наружной обкаткой; е — планетарный с внутренней обкаткой
К поверхностным вибраторам относится также и виброрейка, схема которой показана на рис. 1, б. Электромеханический вибратор закреплен на рейке, представляющей собой брус из двутавра или двух швеллеров. Виброрейка башмаками опирается на бортовую опалубку, укрепленную в основании клиньями или штырями. Виброрейку за ручки передвигают по опалубке и срезают излишек смеси, выравнивая и уплотняя ее. Виброрейки применяют для уплотнения цементобетонных оснований и покрытий дорог. В зависимости от толщины слоя бетона полное уплотнение достигается за 1—3 прохода.
Произведение массы неуравновешенного груза на его эксцентриситет называют кинематическим моментом вибратора.
Вибрационный механизм глубинного вибратора состоит из эксцентрика, собранного на подшипниках качения в металлическом корпусе. Эксцентрик приводится во вращение от жесткого или гибкого вала, соединенного с валом электродвигателя. Круговые колебания, создаваемые вращающимся эксцентриком, через корпус передаются бетонной массе, вследствие чего она уплотняется. Двигатель мощностью 1,2 кВт устанавливается на землю опорной плитой и через гибкий вал длиной 4,3 м передает вращение вибрационному механизму. Поскольку гибкий вал может передавать момент от двигателя только одного направления, то для предупреждения поломки вала при неправильном включении, а также при выключении электродвигателя и для вращения вибрационного механизма по инерции в крышке двигателя установлена храповая обгонная муфта. Вибраторы такого типа применяют для уплотнения бетона, укладываемого в стены, колонны, перегородки, балки и другие конструкции с густой арматурой.
При уплотнении больших масс бетона, балласта и других материалов используют более мощные внутренние вибраторы, называемые вибробулавами. Корпус вибробулавы представляет собой отрезок трубы с приваренным снизу дном, снабженным ребрами для лучшей передачи вибрации бетону. Сверху на корпус навинчена крышка с трубчатой штангой, разрезанной на две части. Верхняя часть штанги соединена с нижней фланцами, между которыми зажат резиновый амортизатор, предохраняющий руки рабочего от вредного воздействия вибрации. Внутри корпуса булавы размещен электродвигатель и дебалансный вибрационный механизм. Питание к двигателю подводится электрокабелем, расположенным в трубчатой штанге. Мощность двигателя 0,5 кВт, частота вращения 5700 об/мин. Для работы двигателя требуется трехфазный ток высокой частоты и напряжением 36 В. Вибрационный механизм создает возмущающую силу 4000 Н при амплитуде колебаний в воздухе 1,1 мм. Масса вибробулавы 20 кг.
Вибратор с электромагнитным вибрационным механизмом состоит из электромагнита переменного тока, который крепится на основании. Якорь электромагнита подвешен на пружинах так, что между ним и сердечником имеется зазор. Пружины ограничивают ход якоря на болтах. При протекании электрического тока через катушку 3 вокруг обмоток ее создается электромагнитное поле, вследствие чего якорь притягивается к сердечнику, сжимая нижние пружины. Разрыв электрической цепи осуществляется установкой в линии селеновых выпрямителей, якорь под действием пружин отталкивается вверх, и между ним и сердечником цепь разрывается. Поскольку селеновый выпрямитель пропускает ток одного направления, то переменный ток превращается в постоянный пульсирующий. Под действием электромагнитных сил якорь притягивается к сердечнику 50 раз в секунду, и вибратор совершает 3000 колебаний в 1 мин.
В электромагнитных вибровозбудителях последних образцов вместо витых пружин применяют прорезные пружины растяжения-сжатия. Прорезные пружины изготовляют из трубчатой заготовки путем прорезания в ней сквозного винтового паза. Торцами эта пружина соприкасается с якорем и катушкой и крепится к ним болтами. Применение прорезных пружин обеспечивает бесшумную работу и позволяет создать конструкцию вибровозбудителя более компактной. Электромагнитные вибраторы применяют для стационарных виброплощадок, виброгрохотов и вибропитателей.
В последнее время наибольшее распространение получили пневматические вибраторы. В вибраторе с поршневым вибрационным механизмом колебания возникают вследствие возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре. Сжатый воздух из воздухосборника компрессора попадает в цилиндр через распределительную коробку по впускным каналам. При открытом левом канале поршень под действием сжатого воздуха перемещается вправо. При этом правый впускной канал в это время закрыт поршнем. Отработавший сжатый воздух из правой полости цилиндра выталкивается поршнем через отверстие. Пройдя среднее положение, поршень в определенный момент закрывает левый впускной канал и правый выпускной и открывает правый впускной канал и левый выпускной. Сжатый воздух при этом начинает поступать в правую полость цилиндра и смещает поршень влево.
Периодические перемещения поршня передаются цилиндру, колебания которого через площадку или другое крепежное устройство воздействуют на бетонную массу. Частота колебаний вибратора регулируется изменением давления сжатого воздуха в питающем трубопроводе. Наряду с поршневыми применяют также планетарные пневматические вибрационные механизмы, основным элементом которых является дебалансный ротор, вращающийся под действием сжатого воздуха.
Планетарные вибраторы с приводом от электродвигателя показаны на рис. 2, д и е. Вибрационные механизмы этих вибраторов изготовляют с наружной и внутренней обкаткой. В корпусе этих вибраторов имеются беговые дорожки, по которым совершают обкатку бегунки. При внутренней обкатке роль беговой дорожки выполняет наружная поверхность центрального сердечника. Бегунки закреплены на валах, приводимых во вращательное движение через шарниры от вала электродвигателя. Благодаря шарнирной подвеске нижняя часть вала отклоняется от продольной геометрической оси на угол до 5°. За одно полное обегание бегунка корпус вибратора совершает одно колебание. Сам дебалансный бегунок за это время совершает несколько оборотов, создавая корпусу вибратора колебания второй, более высокой частоты. При постоянной частоте вращения вала электродвигателя число полных обеганий бегунка в 1 мин зависит от соотношения диаметров бегунка и беговой дорожки. Высокочастотные вибраторы этого типа применяют при уплотнении бетона с мелкими заполнителями. Отсутствие подшипников придает этим вибраторам большую долговечность и надежность в работе.
Низкая частота вибратора соответствует частоте вращения вала двигателя и обычно равна 2800—2850 кол/мин. Высокая частота вибратора достигает 15000— 20000 кол/мин. Амплитуда колебаний глубинных вибровозбудителей находится в пределах 0,5—0,7 мм при частоте 200 Гц. Применяются также глубинные вибровозбудители со встроенными электродвигателями. По конструкции они очень компактны, но сложны в ремонте.
Виброплощадки применяют для изготовления изделий из жесткого бетона. Вибровозбудители площадок создают колебания круговые гармонические, направленные гармонические — вертикальные и горизонтальные.
Виброплощадка с круговыми гармоническими колебаниями имеет один ряд вибраторов, подвешенных к вибрирующей раме, которая через пружины опирается на фундаментную плиту. Эксцентриковые механизмы вибраторов размещаются последовательно на одном валу, который через клиноременную передачу получает вращение от электродвигателя. Эксцентрики, вращаясь, -создают круговые колебания, направление которых соответствует положению эксцентриков.
Виброплощадка с направленными гармоническими колебаниями, в отличие от предыдущей, имеет не менее двух рядов вибраторов, приводимых во вращение через зубчатые синхронизаторы одним или двумя электродвигателями. Унифицированный виброблок сдвоенного вибратора показан на рис. 3, б. Валы вибратора сдебалансными грузами вращаются на подшипниках качения, установленных в корпусе виброблока. Вертикальные направленные колебания вибратора через пружины передаются вибрирующей раме. Направленные колебания создаются двумя одинаковыми дебалансными грузами, вращающимися с одинаковой угловой скоростью в противоположных направлениях. Отечественной промышленностью виброплощадки выпускаются грузоподъемностью от 1 до 24 т, которые позволяют изготовлять изделия с габаритными размерами от 3X16 до 4,5Х X 13,8 м.
Рис. 3. Схемы машин для уплотнения бетона вибрированием
а — виброплощадка с круговыми колебаниями; б— унифицированный виброблок направленных колебаний; в —виброштамп
Перспективным является также изготовление элементов сборного бетона и железобетона методом виброштампования. Виброштамп представляет собой пуансон, на котором установлен вибратор . Для увеличения эффективности виброштампования на пуансон сверху через пружины опирается пригрузочная плита. Специальным грузоподъемным устройством виброштамп опускается на матрицу, на которую предварительно укладывается бетонная масса. После того как виброштамп будет убран, изделие примет форму, указанную на рисунке пунктиром.
Наряду с уплотнением производится и вакуумирова-ние бетона с целью еще большего увеличения прочности бетона. Физическая сущность вакуумирования заключается в механическом удалении из бетонной смеси избыточной воды и воздуха специальными вакуум-щитами, расположенными на поверхности свежеуложенной бетонной смеси. Вакуумированию обычно подлежат те элементы бетонных конструкций, которые подвергаются омыванию быстро движущихся потоков воды или многократному замораживанию и оттаиванию.
—
По способу передачи колебаний бетонной смеси вибраторы подразделяются на глубинные (внутренние) и вибраторы общего назначения (поверхностные, навесные и т. д.).
Глубинные вибраторы помещают внутри бетонной смеси, где они вступают в непосредственный контакт с ней в процессе уплотнения.
Поверхностные вибраторы закрепляются на рабочей площадке и через нее передают колебания бетонной смеси.
Навесные вибраторы прикрепляются к форме, опалубке или уплотняющему устройству( вибронасадку, виброщиту) и через них воздействуют на бетонную смесь.
Навесные вибраторы по направленности колебаний подразделяются на вибраторы с круговыми колебаниями и с направленными колебаниями, одинарные и сдвоенные.
Навесные вибраторы применяют не только для уплотнения бетонной смеси, но и для улучшения выдачи бетонной смеси из бункеров, бадей, с лотков и т. д.
Глубинные вибраторы принадлежат к числу наиболее эффективных механизмов, применяемых для уплотнения бетонной смеси при изготовлении крупноразмерных или монолитных железобетонных конструкций. На заводах сборного железобетона они используются главным образом при изготовлении изделий на стендах.
В зависимости от привода глубинные вибраторы могут быть разделены на электромеханические и пневматические. В свою очередь вибраторы с электромеханическим приводом могут быть с гибким валом и приводом от электродвигателя и со встроенным электродвигателем, питание к которому подводится или через жесткую штангу, или через гибкий шланг, которые одновременно служат и для удерживания вибратора в процессе работы.
На рис. 4 показан глубинный электромеханический вибратор с гибким валом ИВ-25 (С-800), предназначенный для уплотнения бетонной смеси в конструкциях с шагом арматуры не менее 100 мм. Вибратор состоит из электродвигателя с выключателем, гибкого вала и вибронаконечника. Крутящий момент от электродвигателя через гибкий вал передается шпинделю, а от него посредством резино-металлической муфты к бегунку, выполняющему роль дебаланса.
Рис. 4. Глубинный электромеханический вибратор с гибким валом ИВ-25:
а — общий вид вибратора, б — устройство вибронаконечника; 1 — электродвигатель, 2— выключатель, 3 — гибкий вал, 4— сменный вибронаконечник, 5 — вибронаконечник, 6 — сердечник, 7 — бегунок, в—корпус, 9 — резино-металлическая муфта, 10 — шпиндель, 11 — предохранительный колпак
Гарантийный срок службы вибраторов ИВ-17, ИВ-25 и ИВ-27—500 ч, вибратора ИВ-47—1000 ч.
При выборе вибратора необходимо учитывать расстояние между стержнями арматуры, которое должно быть не менее 1,5 диаметра вибронаконечника.
Перед началом работы необходимо осмотреть резьбовые соединения, проверить соответствие напряжения сети напряжению электродвигателя, надежность работы выключателя.
Во время работы вибратора вибронаконечник следует погружать в бетонную смесь на всю длину рабочей части, а извлекать его из смеси только при включенном электродвигателе. При включенном электродвигателе не следует допускать резких натяжений и изгибов гибкого вала. После окончания работы вибратор нужно очистить от бетона. Смазывать конусные поверхности корпуса и дебаланса нельзя.
При эксплуатации вибраторов необходимо строго выполнять следующие правила техники безопасности.
Нельзя начинать работу, не убедившись в исправности вибратора, нужно работать в резиновых перчатках и резиновых сапогах.
Если при включении электродвигатель не работает или гудит, но вал его не вращается, необходимо вызвать электромонтера для проверки напряжения в сети или в отдельных фазах.
Если электродвигатель работает, а вибронаконечник не вибрирует, необходимо укоротить броню гибкого вала, так как последний выходит из зацепления из-за растяжения брони. В ряде случаев вибронаконечник не уплотняет бетонную смесь. Такое явление может быть следствием попадания смазки на поверхности дебаланса и сердечника, что нарушает их нормальное взаимодействие.
На рис. 5 показан вибратор ИВ-32 (С-825), так называемая вибробулава.
Вибратор представляет собой герметически закрытый корпус, внутри которого помещен возбудитель колебаний—дебаланс, укрепленный на валу электродвигателя. Штанга состоит из двух частей, соединенных между собой амортизатором, благодаря которому колебания корпуса не передаются на рукоятку.
Электродвигатель питается от преобразователя частоты (обычно И-75В), для включения и выключения его служит выключатель.
Перед началом работы необходимо проверить надежность затяжки резьбовых соединений, напряжение сети, работу выключателя. Во время работы корпус вибробулавы следует погружать на всю длину, а вынимать из смеси медленно и только при включенном двигателе.
Необходимо также следить за температурой нагрева корпуса, которая не должна превышать температуру окружающей среды более чем на 60 °С.
Практически по условиям работы абсолютная температура корпуса не должна превышать 90—95 °С, в противном случае будет интенсивное выпаривание влаги из уплотняемой бетонной смеси.
Рис. 5. Глубинные электромеханические вибраторы:
1 — ИВ-55, 2 — ИВ-56
Правила техники безопасности при работе с вибратором ИВ-32 (С-825) такие же, как и при работе с вибратором ИВ-25 (С-800).
Характерные неисправности при эксплуатации вибратора ИВ-32 — отсутствие напряжения, обрыв одной фазы, сопровождающийся гудением и отсутствием вибрации, а также ослабление контактов в штепсельном соединении и выключателе. Для устранения этих неисправностей следует вызывать электромонтера.
На рис. 100 показан общий вид вибраторов ИВ-55 (С-975) и ИВ-56 (С-976) также со встроенным электродвигателем,-но с гибким шлангом вместо штанги.
Характер колебаний пневматических глубинных вибраторов сложно-круговой, тип вибрационного механизма планетарный, а привод бегунка пневматический.
Вибраторы ИВ-13, ИВ-14, ИВ-15 и ИВ-16 аналогичны по конструкции.
Основой конструкции вибратора служит пневмодвигатель, заключенный в цилиндрический корпус и состоящий из щитов, оси, бегунка и лопатки.
Рис. 6. Общий вид глубинных пневматических вибраторов:
1 — ИВ-16, г—ИВ-15, 3- ИВ-14, 4 -ИВ-13
Вибратор с помощью двух концентрически расположенных шлангов соединен с краном. Наружный шланг, служащий для отвода от пневмодвигателя отработанного воздуха, одним концом плотно закреплен в корпусе вибратора, а другим прикрепляется к крану. Внутренний шланг служит для подачи к вибратору сжатого воздуха. Перед краном установлен фильтр.
Полый бегунок обкатывается вокруг оси. При обкатывании бегунок прижимается к оси под действием центробежной силы. Бегунок выполняет роль дебаланса вибратора.
Сжатый воздух подается в пневмодвигатель через отверстие в оси, а выхлоп осуществляется через отверстия в щитах. Камера, образованная бегунком и осью, делится лопаткой на две полости. Сжатый воздух поступает в левую полость, а из правой происходит выхлоп (см. сечение А—А). Это и обеспечивает вращение бегунка. Возмущающая сила, развиваемая бегунком, передается на корпус вибратора через ось, закрепленную в щитах. Сложные круговые колебания получаются за счет неуравновешенной массы бегунка.
Пуск и остановка пневмодви-гателя производятся краном. Воздухоподводящий шланг присоединяется к крану при помощи накидной гайки и штуцера.
Головка соединяется с корпусом при помощи левой резьбы.
Перед началом работы необходимо:
— проверить чистоту впускного, отверстия штуцера;
— присоединить воздухопроводный шланг к вибратору (для нормальной работы вибратора необходимо пользоваться шлангом диаметром 16 мм и длиной не более 8—10 м)\
— опробовать вибратор в работе, проверить давление сжатого воздуха (давление должно быть не менее 5 ат) и исправность воздухопроводного шланга.
Во время работы следует:
— держать вибратор за резиновый шланг между рабочим наконечником и краном (ИВ-16 — за специальные ручки); следить за бесперебойной работой вибратора; не допускать холостой работы вибратора;
— следить за исправностью шланга, не допускать перегибов и охранять его от повреждений;
— в случае обнаружения какой-либо неисправности в работе вибратора немедленно устранить ее, а при необходимости сдать вибратор в ремонтную мастерскую;
— смазывать вибратор через каждые 3—4 ч работы.
При кратких перерывах в работе вибратор следует класть на чистое место, предохраняя выхлопные отверстия от загрязнения.
По окончании работы нужно:
— закрыть воздушный запорный кран на магистрали;
— отсоединить воздухопроводный шланг от вибратора;
— очистить вибратор от бетона. Исправность, надежность и долговечность вибратора в значительной мере зависят от соблюдения режима работы и качества смазки.
Вибратор смазывается маслом турбинным 22 (ГОСТ 32—53). Масло должно быть чистым, без механических примесей, в противном случае может засориться или поломаться пневмодвигатель. Не следует применять густую смазку.
Для смазывания пневмодвигателя от вибратора отсоединяется воздухопроводный шланг со штуцером и накидной гайкой и через отверстие для впуска воздуха в полость пневмодвигателя вливается 20—50 см3 масла.
После присоединения шланга и открытия крана сжатый воздух прогонит масло через внутренние полости вибратора и смажет все детали пневмодвигателя.
Основными неисправностями в работе пневматических вибраторов могут быть: уменьшенная частота колебаний из-за недостаточного количества подводимого воздуха; повышенный расход воздуха из-за недостаточного давления, повреждения шланга или утечек в соединениям, а также из-за износа лопатки.
Рис. 7. Вибратор глубинный пневматический ИВ-48
При работе с вибраторами ИВ-15 и ИВ-16 рабочие должны пользоваться рукавицами с поролоновыми прокладками толщиной 10 мм.
Во время работы вибратор необходимо держать только за шланг, соединяющий рабочий наконечник с краном, либо за специальные рукоятки.
Рис. 8. Поверхностный вибратор ИВ-2 (С-414):
1 — основание, 2 — корпус, 3 — электродвигатель, 4 — вал ротора, 5 — дебаланс
Уплотнение бетонных смесей глубинными вибраторами весьма эффективно. Однако они обладают рядом недостатков.
Основным недостатком глубинных вибраторов является большая затрата тяжелого физического труда и влияние вибрации на организм работающего. Поэтому глубинные вибраторы, особенно мощные, находят все более широкое применение как навесное вибрационное оборудование при строительстве массивных бетонных и железобетонных конструкций.
Наиболее широко на заводах сборного железобетона применяется показанный на рис. 8 поверхностный вибратор ИВ-2 (С-414).
Поверхностными вибраторами можно уплотнять слой бетонной смеси толщиной до 40 см. При необходимости уплотнить изделия большей толщины укладку и ушютнение производят послойно в несколько приемов. Толщина слоя смеси в этом случае не должна превышать 15 см.
Поверхностные вибраторы часто применяют для заглаживания открытой поверхности свежеотформованного изделия. При Уплотнении и заглаживании широких изделий эти вибраторы устанавливают на металлический брус—.виброрейку, а иногда и в вибронасадки.
Промышленность выпускает поверхностные вибраторы только одного типа — ИВ-2 (С-414).
Вибратор ИВ-2 представляет собой трехфазный асинхронный двигатель, заключенный в алюминиевом корпусе, который закреплен на основании. На концах вала ротора находятся дебалансы. Центробежные силы, возникающие при вращении дебалансов, создают колебания вибратора и соединенного с ним основания. Вибратор получает ток от понижающего трансформатора через кабель длиной 5 м. Включают и выключают вибратор с помощью находящегося на токоподводящем кабеле трехфазного штепсельного соединения.
Перед началом работы следует осмотреть вибратор и проверить прочность затяжки резьбовых соединений, исправность токопроводящего кабеля, соответствие напряжения сети напряжению электродвигателя вибратора и правильность подключения вибратора.
Если во время работы потребуется кабель длиннее 5 м, то сечение его необходимо увеличить с 2,5 до 4 или 6 мм2.
Чтобы проверить вибратор, его на короткое время запускают вхолостую.
При работе с вибратором необходимо, чтобы температура его корпуса не превышала температуры окружающей среды более чем на 60 °С. Следует периодически счищать нагар с контактов штепсельного соединения, регулярно проверять состояние подшипников.
Ниже приведены характерные неисправности поверхностных вибраторов и их причины.
Если не работает электродвигатель, значит отсутствует напряжение в сети, неисправны предохранители или нет контакта в контактной колодке.
Если при включении электродвигатель гудит, но не работает или вращается медленно, значит отсутствует напряжение в одной фазе.
Зачастую электродвигатель перегревается в результате того, что отсырела обмотка статора. Работать с таким вибратором не следует, его надлежит сдать в мастерскую для сушки.
Если нагреваются торцы вибратора, в которых установлены шарикоподшипники, вибратор следеут отправить в мастерскую для смены смазки.
Если корпус вибратора находится под напряжением, необходимо устранить в мастерской замыкание.
Надежная и долговечная работа вибратора ИВ-2 (С-414) обеспечивается при использовании его по назначению, т. е. в таком виде, как он показан на рис. 8, а не как навесного.
В качестве навесных вибраторов могут применяться любые вибраторы общего назначения. При этом необходимо учитывать условия работы и выбирать вибраторы соответствующей мощности.
На рис. 9 показаны вибраторы ИВ-19 и ИВ-20, а на рис. 106 — ИВ-21, ИВ-22 и ИВ-24.
Конструктивно вибраторы состоят из тех же основных элементов, что и вибратор ИВ-2.
В отличие от вибратора ИВ-2 в этих вибраторах на обоих концах вала установлены двойные дебалансы, что позволяет регулировать величину возмущающей силы. Внутренние дебалансы, расположенные ближе к электродвигателю, имеют по одному шпоночному пазу и занимают постоянное положение. На наружных дебалансах в зависимости от типа вибратора предусмотрено три или четыре шпоночных паза, расположенных под определенными углами. Устанавливая дебаланс на вал соответствующим шпоночным пазом, получают требуемую возмущающую силу. Наибольшая возмущающая сила получается, когда дебалансы установлены без смещения друг относительно друга. Для удобства регулирования на наружных дебалансах под каждым шпоночным пазом обозначена величина возмущающей силы, которая получается при установке обоих наружных дебалансов на данный шпоночный паз.
Рис. 9. Вибраторы общего назначения с круговыми колебаниями ИВ-19 и ИВ-20
Рис. 10. Вибраторы общего назначения с круговыми колебаниями ИВ-21, ИВ-22 и ИВ-24
Вибраторы выпускаются с установкой дебалансов, обеспечивающих следующую возмущающую силу: ИВ-19 (С-792) — 160 кГ, ИВ-20 (С-793) — 315 кГ, ИВ-21 (С-794) — 630 кГ, ИВ-22 (С-795) — 1000 кГ и ИВ-24 (С-797) —2000 кГ. Установка дебалансов на другую возмущающую силу производится следующим образом: снимаются обе крышки корпуса, затем при помощи разжимных щипцов снимаются стопорные кольца, запирающие дебалансы на валу, и наружные дебалансы переставляются на соответствующие шпоночные пазы, причем на обоих концах вала на одни и те же.
Сборка вибратора происходит в обратном порядке. При этом необходимо тщательно следить за тем, чтобы стопорные кольца плотно вошли в канавки, а гайки на стяжках были надежно затянуты и застопорены пружинными шайбами.
Во время эксплуатации вибраторы могут быть установлены на горизонтальной, вертикальной или наклонной плоскостях, но при соблюдении одного условия —вал электродвигателя должен располагаться горизонтально.
Рис. 11. Вибратор общего назначения с направленными колебаниями ИВ-36:
1 — корпус, 2 — электродвигатель. 3 — дебалансы, 4 — ось, 5 — втулка амортизатора, 6 — опорная плита, 7 — стяжной болт, 8 — промежуточный кронштейн
Характерные неисправности рассмотренных вибраторов и их устранение, а также уход за вибраторами аналогичны описанным выше для вибратора ИВ-2.
Гарантийный срок службы вибраторов ИВ-19 и ИВ-20 — 1000 ч машинного времени, ИВ-21, ИВ-22 и ИВ-24 —500 ч.
Вибратор ИВ-61 предназначен для установки на вибропитателях, виброситах и т. п. для побуждения движения материалов. Отличительной особенностью вибратора является пониженное число колебаний (1400), а также то, что дебалансы выполнены из набора пластин, соединенных заклепками.
Регулировка величины возмущающей силы и правила эксплуатации вибратора аналогичны выше рассмотренным.
Вибраторы с направленными колебаниями ИВ-36 и ИВ-38 аналогичны по конструкции. Электродвигатель вибратора помещен в корпус. На обоих концах вала ротора установлены дебалансы. Корпус жестко скреплен болтами с промежуточным кронштейном, установленным на оси. Ось с помощью стяжных болтов неподвижно закрепляется в опорной плите. К промежуточному кронштейну болтами присоединена наружная металлическая втулка амортизатора, а его внутренняя втулка 5 неподвижно крепится на оси. Благодаря амортизаторам корпус предохраняется от опрокидывания, но может в процессе работы вибратора поворачиваться относительно оси на небольшой угол. Таким образом боковые составляющие возмущающей силы воспринимаются амортизатором, а на вибрируемое устройство передаются направленные колебания.
В вибраторах такой конструкции можно изменять направление возмущающей силы по отношению к опорной поверхности.
Для изменения направления необходимо повернуть корпус вибратора, для чего освобождают стяжные болты, наклоняют корпус в требуемую сторону и на требуемый угол и затем снова затягивают. Максимально допустимый угол поворота от плоскости, перпендикулярной опорной поверхности плиты, для вибратора ИВ-36 —45°, для вибраторов ИВ-35 и ИВ-38—40°.
Рис. 12. Вибратор общего назначения с направленными колебаниями ИВ-35
Чтобы предотвратить возникновение резонансных колебаний при пуске и остановке, дебалансы вибраторов ИВ-36 и ИВ-38 выполнены подпружиненного типа. Они занимают свое рабочее положение только при номинальных оборотах электродвигателя, выдвигаясь автоматически под действием центробежной силы. При выключении электродвигателя происходит обратный процесс — обороты падают, уменьшается центробежная сила и пружины втягивают дебаланс.
Величина возмущающей силы вибраторов ИВ-36 и ИВ-38 Регулируется за счет ограничения выдвижения дебалансов. При максимальном выдвижении дебалансов от оси вращения они создают наибольшую возмущающую силу.
В вибраторе ИВ-35 дебалансы и регулировка величины возмущающей силы аналогичны рассмотренным выше вибраторам с круговыми колебаниями.
Вибратор ИВ-53 в основном аналогичен вибратору ИВ-38, но в отличие от него имеет удлиненные валы ротора. Благодаря этому такие вибраторы можно устанавливать группами и соединять синхронизирующими валами.
Рис. 13. Вибратор общего назначения с направленными колебаниями и с синхронизирующим валом ИВ-53:
1 — вибратор, 2 — синхронизирующий вал
Особое внимание при этом следует уделять их правильной установке друг относительно друга. Поверхности, на которые устанавливают вибраторы, должны находиться в одной плоскости, а углы поворота корпусов относительно основания должны быть одинаковыми.
Рис. 14. Вибратор общего назначения сдвоенный с направленными колебаниями ИВ-18 (С-788):
1 — щит, 2 —крышка, 3 — корпус, 4 — электродвигатель, 5 — вал ротора, 5 —колпак, 7 — дебалансы
Если эти условия нарушаются, наблюдается биение синхронизирующих валов, перегрузка электродвигателей, в конечном счете выходят из строя вибраторы и детали валов.
Эксплуатация всех вибраторов с направленными колебаниями ничем не отличается от эксплуатации вибраторов, описанных выше. Гарантийный срок работы вибраторов — 500 ч машинного времени.
Если нужно получить направленные колебания с большей возмущающей силой, применяют сдвоенные вибраторы типа ИВ-18 или ИВ-49. Вибратор ИВ-18 представляет собой два трехфазных электродвигателя, жестко соединенных между собой общими щитами. На концах валов роторов установлено по два дебаланса. Для регулировки возмущающей силы от 0 до максимума наружные (подвижные) дебалансы могут поворачиваться на любой угол относительно внутренних (неподвижных). Поворот осуществляется после ослабления стяжного болта. При этом необходимо следить, чтобы все четыре дебаланса были повернуты на одинаковый угол и в соответствующую сторону.
После поворота эксцентрики закрепляются стягивающими болтами.
Завод-изготовитель выпускает вибраторы с дебалансами, установленными на максимальную возмущающую силу.
Для получения более мощных колебаний на одну площадку могут быть установлены два и более вибраторов, соединенных между собой синхронизирующими валами.
Установка синхронизирующих валов производится на удлиненные концы валов роторов, закрытые при самостоятельной работе вибратора колпаками.
Вибратор ИВ-49 отличается от вибратора ИВ-18 тем, что не имеет удлиненных концов валов, регулировка величины возмущающей силы у него ступенчатая, выполняемая так же, как у вибраторов с круговыми колебаниями, для лучшего охлаждения корпус вибратора выполнен ребристым.
Гарантийный срок службы вибраторов: ИВ-18 — 250 ч машинного времени, ИВ-49—500 ч.
При эксплуатации сдвоенные вибраторы могут устанавливаться в любом положении, но при условии горизонтального расположения валов.
Обслуживание вибраторов ИВ-18 и ИВ-49 аналогично обслуживанию вышеописанных вибраторов.
Кроме вибраторов общего назначения, применяемых в качестве навесных, промышленность выпускает пневматические прикрепляемые вибраторы.
Характер колебаний пневматических прикрепляемых вибраторов сложно-круговой, тип вибрационного механизма планетарный, привод бегунка пневматический.
Рис. 15. Пневматически прикрепляемые вибраторы:
1 — ИВ-31, 2 — И В-30, 3 —ИВ-29, 4 — ИВ-28
Вибраторы применяются для уплотнения бетонных смесей, побуждения истечения материалов при выгрузке из бункеров, воронок, течек и т. п.
Высокая частота, небольшой вес, простота, надежность конструкции и долговечность в эксплуатации, а также полная безопасность применения вибраторов во взрывоопасных местах (что недопустимо для электромеханических вибраторов) обеспечивают широкое использование их как в промышленном и гражданском строительстве, так и на подземных работах.
Конструкция прикрепляемых пневматических вибраторов и правила их эксплуатации в основном аналогичны конструкции и правилам эксплуатации глубинных пневматических вибраторов.
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Вибраторы"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы