Устройство для уплотнения строительных смесей

 

Использование: в строительных материалах. Сущность изобретения: устройство содержит смонтированные на основании форму и раму с проемом и установленным на ней валиком. В полости последнего размещен пневматический возбудитель колебаний. Валик свободно установлен на раме с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси. Форма размещена в проеме рамы, снабженной упругими опорами, и смонтирована на основании посредством регулируемых опор. Пневматический возбудитель колебаний расположен вдоль поперечной оси валика при помощи сегментообразной плиты с отверстием по центру и размещенного в нем бойка. 2 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к машинам для уплотнения бетонных смесей и изготовления железобетонных изделий.

Известно устройство для уплотнения строительных смесей, содержащее неподвижную раму с наковальней, охватывающую последнюю эластичную манжету, внутренняя полость которой соединена с источником давления, и опертый на наковальню и манжету рабочий орган с формой. Ударник (боек) контактирует с матрицей посредством дополнительной наковальни, размещенной внутри дополнительной эластичной манжеты, полость которой через распределительное устройство соединено с источником давления [1] Данное устройство имеет недостатки: во-первых, сложность в достижении точности заданной высоты формируемого изделия, связанное с перестановками виброштампа и дополнительной подсыпкой или снятием частиц бетонной смеси; во-вторых, невозможность достижения высокой точности дозировки при укладке бетонной смеси в форму, и, в-третьих, отсутствие визуального наблюдения за степенью уплотнения смеси, что существенно влияет на качество формирования изделия.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для уплотнения строительных смесей, содержащее смонтированные на основании форму и раму с проемом и установленным на ней валиком, в полости которого размещен по крайней мере один возбудитель колебаний [2] Недостаток такого устройства сложность конструкции.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для уплотнения строительных смесей, содержащем смонтированные на основании форму и раму с проемом и установленным на ней валиком, в полости которого размещен по крайней мере один возбудитель колебаний, валик свободно установлен на раме с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси, а форма размещена в проеме рамы, снабженной упругими опорами, и смонтирована на основании посредством регулируемых опор, при этом возбудитель колебаний выполнен пневматическим и расположен вдоль поперечной оси валика при помощи сегментообразной плиты с отверстием по центру и размещенного в нем бойка. При этом отверстие в сегментообразной плите смещено от ее центра, а регулируемые опоры выполнены пневматическими с регулируемыми клапанами подачи рабочего агента.

Такое выполнение устройства обеспечивает хорошее качество уплотнения, позволяет получать однородную плотность изделия. Выполнение пневматических опор с регулируемыми клапанами отсечки дает возможность поднимать один край поддона выше верхнего уровня рамы, что обеспечивает перекатывание вальца. В другом варианте перекатывание вальца осуществляется за счет того, что боек установлен в отверстии плиты с эксцентриситетом. Если отверстие плиты смещено относительно центра вертикальной оси вальца влево, то и валец будет перекатываться влево, если вправо валец будет медленно перемещаться вправо. Такое выполнение устройства дает возможность производить виброобработку изделия "вперед" и "назад".

На фиг. 1 изображено устройство; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 пневматический валец с одним вибровозбудителем, продольный разрез, на фиг. 4 то же, с тремя вибровозбудителями; на фиг. 5 боек, установленный по центру, поперечный разрез; на фиг. 6 боек, установленный с эксцентриситетом, поперечный разрез.

Устройство содержит основание 1, на котором на пневматических опорах 2 установлен стол 3. Рама 4 расположена на упругих элементах 5 и выполнена с проемом, в котором размещена форма 6, установленная на столе 3. На раме на кромках проема установлен пневматический валик 7. На торцах рамы 4 находятся ограничители 8 хода валика 7. Пневматические опоры 2 снабжены регулируемыми клапанами 9, перекрывающими подачи энергоносителя в их полости при подъеме стола 3 на заданную высоту.

Валик 7 состоит из обечайки 10, внутри которой на опорах качения 11 установлен пневматический ударный вибровозбудитель 12. Вибровозбудитель смонтирован на плите 13 сегментообразной формы, в которой по центру вертикальной оси валика 7 выполнено отверстие для бойка 14. Между поверхностями плиты 13 и бойка 14 образована силовая камера 15 посредством установки по внешнему контуру манжеты-клапана 16 и по внутреннему контуру дополнительной манжеты 17. Манжета 16 имеет ограничитель 18 отгиба уплотнительных кромок 19. Силовая камера 15 соединена каналом 20 и гибким шлангом 21 с источником энергоносителя. С торцов обечайки 10 закреплены фланцы 22 с ребордами, предотвращающие осевые перемещения валика 7. В одном из фланцев 22 с помощью опор качения установлено разъемное соединение 23 для подключения вибровозбудителя 12 посредством гибкого шланга 21 к источнику энергоносителя.

Для качественного уплотнения бетонной смеси можно использовать несколько вибровозбудителей, например три (фиг. 4). Два крайних вибровозбудителя работают синхронно, а средний в противофазе. Для того чтобы обеспечить питание синхронно работающих вибровозбудителей, предусмотрены канал 24, гибкий шланг 25 и разъемное соединение 26.

Возможен другой вариант размещения бойка 14 на плите 13 (фиг. 6). В этом случае отверстие в плите 13 смещено относительно центра вертикальной оси валика 7 на величину n, боек 14 тогда будет расположен также эксцентрично.

Устройство работает следующим образом.

Валик 7 в статическом состоянии находится в крайнем положении, например с левой стороны рамы 4. Затем заполняют строительной смесью форму 6 и подают сжатый воздух в полости пневматических опор 2. В результате избыточного давления происходит их подъем и одновременно стола 3 с расположенной на ней формой 6. Как только верхняя кромка поддона достигает уровня рамы 4, срабатывает клапан 9 отсечки с правой стороны, перекрывая подачу энергоносителя в пневматическую опору, а немного погодя срабатывает клапан отсечки и с левой стороны, перекрывая подачу сжатого воздуха в полость левой опоры. Так как с левой стороны рамы поддон расположен выше, чем с правой, то валик 7 при включении вибровозбудителя будет медленно перекатываться по бетонной смеси вправо. Для этого подают сжатый воздух по гибкому шлангу 21 в силовую камеру 15, создавая в ней избыточное давление, под действием которого уплотнительные кромки 19 манжет 16 и 17 прижимаются к нижней поверхности бойка 14, обеспечивая герметизацию силовой камеры. Возрастающее давление в ней поднимает боек 14. После того как будет прекращена деформация наружной манжеты-клапана 16, произойдет отрыв уплотнительной кромки 19 от поверхности бойка 14, и сжатый воздух начнет выходить из силовой камеры 15.

Боек 14 опускается, ударяя по обечайкам 10. Энергия передается форме 6 и раме 4, вызывая их интенсивное колебание. Частота ударов вибровозбудителя достаточно низкая и лежит в определенных пределах, установленных практически. При этом выявляется следующая закономерность: частота собственных колебаний рамы 4 должна превышать частоту ударов вибровозбудителя не менее, чем в 2 раза, частота собственных колебаний пневматических опор 2, а следовательно, и формы 6 должна быть в 2 раза больше частоты собственных колебаний рамы. Соотношение частот вибровозбудителя и собственных колебаний рамы и формы установлены экспериментальным путем.

Таким образом, на бетонную смесь одновременно действуют удары, наносимые бойком 14, и колебания рамы и формы. Кроме того, валик 7 под действием собственного веса медленно перекатывается с левой стороны рамы к ее правой стороне. Колебательные импульсы полностью передаются по всей толщине бетона, что обеспечивает качество уплотнения. Это явление подтверждается и практикой.

Например, система работает в резонансном режиме при следующих значениях частот: боек работает на сравнительно низких частотах в пределах 8-12 Гц. В этом случае частота собственных колебаний рамы должна быть в два раза больше. Если боек наносит удары частотой в 8 Гц, то частота колебаний рамы составляет 16 Гц, а частота собственных колебаний пневматических опор, а следовательно, и поддона будет 32 Гц. Такая работа всей системы в резонансном режиме обеспечивает высокую плотность бетонной смеси даже при повышенной жесткости бетона.

Если в валике 7 установлено несколько вибровозбудителей, например три (фиг. 4), то два крайних работают синхронно, а средний в противофазе. Питание последнего осуществляется от источника энергоносителя через гибкий шланг 21 и канал 20 в силовую камеру 15. Два крайних вибровозбудителя получают сжатый воздух через гибкий шланг 25 и канал 24 в свои силовые камеры.

Для самостоятельного перекатывания валика 7 по бетонной смеси с одной стороны рамы на другую необязательно устанавливать стол 3, а вместе с рамой и форму 6 с наклоном.

Возможен и другой вариант. Отверстие в плите 13 смещают относительно вертикальной оси вальца на величину n, тогда и боек 14 также будет расположен эксцентрично. Смещение может быть влево от вертикальной оси вальца, в этом случае валик 7 под действием ударов бойка 14 начнет медленно перекатываться в левую сторону, пока не дойдет до ограничителя 8. Если отверстие в плите 13 смещено вправо относительно центра вальца, то валик будет работать также, только перемещаясь вправо. Если в вальце расположены несколько ви-бровозбудителей, то у всех бойки будут смещены в одну сторону.

Использование предлагаемого изобретения в промышленности позволяет интенсифицировать процесс уплотнения, так как бетонная смесь подвергается одновременному воздействию ударно-перекатывающейся и вибрационной нагрузки. При этом обеспечивается высокая плотность строительной смеси повышенной жесткости по всей глубине, повышается качество уплотняемой поверхности.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ, содержащее смонтированные на основании форму и раму с проемом и установленным на ней валиком, в полости которого размещен по крайней мере один возбудитель колебаний, отличающееся тем, что валик свободно установлен на раме с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси, а форма размещена в проеме рамы, снабженной упругими опорами, и смонтирована на основании посредством регулируемых опор, при этом возбудитель колебаний выполнен пневматическим и расположен вдоль поперечной оси валика при помощи сегментообразной плиты с отверстием по центру и размещенного в нем бойка.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстие в сегментообразной плите смещено от ее центра.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что регулируемые опоры выполнены пневматическими с регулируемыми клапанами подачи рабочего агента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6