Вибропрессовое оборудование

В настоящее время в строительстве широко применяются мелкоштучные изделия из бетона (стеновые камни, черепица, облицовочные плитки и т.п.). Технология заводского производства этих изделий включает следующие основные операции: приготовление смеси заданного состава, подача и дозирование смеси в форму, прессование, укладку отформованнных изделий на транспортные тележки и сушка. Стержневым оборудованием в технологической цепочке является вибропрессовое оборудование, состоящее из дозирующего и формующего устройств. Последнее включает вибростол, матрицу, пуансон и гидравлический пригруз. Схема вибропресса и типовая конструкция представлены на рис.3.38.

Рабочие параметры: частота колебаний 120..300 рад/с; амплитуда -0,5..1,5 мм, давление прессования 0,015…0,05 МПа. При вибропрессовании применяют одно- и двухчастотное вибрирование.

С точки зрения обеспечения санитарно-гигиенических норм вибропрессы также как виброплощадки не удовлетворяют требованиям виброизоляции и превышают допустимый по нормам шум, что является существенным недостатком.

3.3.4. Оборудование для поверхностного формования.

Рассматриваемые вибромашины обеспечивают статическое и динамическое (виброударное) воздействие на бетонную смесь размещаясь на поверхности обрабатываемого изделия. Процесс формования ими осуществляется либо по всей поверхности изделия рис.3.39а, либо путем перемещения вибромашины (изделия) рис.3.39б. К ним относятся вибронасадки, виброштампы, виброплиты и т.п. В основном они применяются для уплотнения жестких смесей. Давление на смесь от статического воздействия принимается 0,01...0,08 МПа (большие значения соответстсвуют более жесткой смеси). Рациональное отношение вынуждаюшей силы (центробежная сила, возникающая в результате вращения дебалансов) к силе тяжести машины составляет 1,8...2,5; частота колебаний 210...300 рад/с; относительная скорость перемещения машины и изделия составляет 0,8...1,2 м/с.

3.3.5. Оборудование для уплотнения и выравнивания поверхностей

Виброрейки, виброплиты предназначены для уплотнения и выравнивания поверхностей (полов, каналов и т.п.), изготовленных из бетонных смесей жесткостью более 20с. Необходимо обратить внимание, что использование их при производстве подобных работ обеспечивает максимальную плотность покрытия. Максимальная плотность покрытия в свою очередь препятствует миграции воды из земляного полотна и, следовательно, повышает долговечность покрытия особенно в зимний период. Предварительную обработку поверхностей виброрейкой либо виброплитой необходимо проводит ь перед процессом заглаживания.

Типовая конструкция виброплиты и виброрейки представлены на рис.3.40.

Рассмотрим устройство и принцип действия виброрейки. Виброрейка состоит рамы, на которой через посредство амортизаторов установлен вибровозбудитель инерционного (дебаласного) типа с круговыми горизонтальными колебаниями. Рабочий орган – рейка крепиться к вибровозбудителю болтовым соединением. На раме также размещаются двигатель и рукоятка с элементами управления двигателем (кнопка запуска и регулятор частоты вращения), с помощью которой оператор управляет перемещением плиты в процессе уплотнения и выравнивания поверхности. Привод вибровозбудителя осуществляется от двигателя посредством торсионного вала с использованием центробежной муфты, обеспечивающей запуск двигателя на холостом ходу без нагрузки. Частота колебаний 600 рад/с.

Процесс уплотнения и выравнивания поверхности происходит следующим образом. При достижении двигателем номинальных оборотов включается центробежная муфта и дебалансный вал вибровозбудителя начинает вращаться. В результате вращения дебалансного вала возникает центробежная сила, которая осуществляет вибрацию рабочего органа- рейки. Перемещение виброрейки по обрабатываемой поверхности осуществляется оператором принудительно путем движения назад.

3.4. Вибрационные транспортирующие машины.

Вибрационные транспортирующие машины (виброконвейеры, вибролотки) относятся к машинам непрерывного транспорта. В рассматриваемых машинах перемещение материала происходит в результате вибрации рабочего органа. Грузонесущий орган выполняется в виде трубы или открытого желоба, которому посредством вибропривода сообщаются чаще всего направленные гармонические колебания под некоторым углом к его продольной оси. Преимущества вибротранспортирующих машин перед другими видами машин непрерывного транспорта заключается в следующем:

- простота герметизации в случае использования в качестве грузонесущего органа транспортных линий трубы при перемещении пылящих, газовыделяющих и других токсичных материалов;

- возможность транспортирования материалов с температурой до (500…700)⁰ С;

- возможность совмещения транспортирования материала с рядом технологических процессов (сушка, грохочение и др.).

К вибрационным транспортирующим машинам относятся горизонтальные и вертикальные конвейеры, питатели и грохоты. От амплитуды, частоты и траектории колебательного движения рабочего органа зависит скорость направленного перемещения материала. На рис.3.41а,б представлены динамические схемы вибротранспортирующих машин c электромагнитными вибровозбудителями. На рис.3.42 представлены типовые конструкции.

Взаимодействие отдельной частицы с вибрируемой поверхностью было рассмотрено в разделе 1. Основы виброреологии.

Величину - называют коэффициентом режима работы (динамическим коэффициентом) вибротранспортирующей машины. =1,2…4.

Естественно предположить, что поведение слоя материала, находящегося на вибрирующей поверхности, отличается от поведения отдельной частицы. Экспериментальными исследованиями установлено, что свойства слоя сыпучего материала при увеличении интенсивности вибрационного воздействия существенно изменяются. При безотрывных колебаниях материал находится в состоянии виброожижения, которое характеризуется уменьшением трения между частицами и относительным их перемещением, что способствует более плотной его упаковке. При наступлении отрыва материала от вибрирующей поверхности его состояние характеризуется виброкипением, при котором наблюдается увеличение объема материала и активное перемешивание частиц.

Частота и амплитуда колебаний виброконвейера определяется рекомендуемым коэффициентом режима работы. Например, при использовании инерционных вибровозбудителей с направленными колебаниями частота составляет 150…280 рад/с; амплитуда для порошкообразных материалов 1,2…3 мм, для кусковых 0,8…2,5 мм. Угол направления колебаний b принимают в зависимости от частоты колебаний: w > 100 рад/с b= 20…25 градусов, w < 100 рад/с b= 30…35 градусов.

Скорость транспортирования зависит от свойств транспортируемых материалов и угла наклона конвейера и может быть определена по формуле:

. – коэффициенты, зависящие от физико-механических свойств транспортируемых материалов. Например, для порошкообразных материалов = 0,4…0,5, = 1,8…3, = 3…3,3.

В настоящее время широкое распространение получили инерционные самосинхронизирующиеся вибровозбудители направленного действия. Привод самосинхронизирующихся вибровозбудителей вибрационных машин состоит из двух вращающихся в разные стороны асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором (см. рис.3.42б).

Виброгрохоты.

Вибрационные грохоты сочетают два технологических процесса: классификацию (разделение материалов по крупности) и транспортирование. Они широко используются в промышленности по производству строительных материалов, горнорудной, химической и др. отраслях народного хозяйства. Наибольшее распространение получили виброгрохоты одномассные зарезонасные с инерционными вибровозбудителями, динамические схемы которых представленные на рис.3.43.

Вибрационный грохот (рис.3.43а) включает короб 1 с просеивающей поверхностью 2 установленный или подвешенный на мягких виброизолирующих элементах 4 и вибровозбудитель 3. Последний устанавливается в центре тяжести конструкции с целью получения однородного поля колебаний. Привод вибровозбудителя осуществляется посредством карданного вала либо лепестковой муфты. Наклон вибрирующей поверхности к горизонту составляет 30…45 градусов.

Основное отличие вибрационного грохота, представленного на рис.3.43б, состоит в том, что конструкцией предусматривается два инерционных самосинхронизирующихся вибровозбудителя с параллельно расположенными дебалансными валами вращающимися в разные стороны. Угол между линией действия вунуждающей силы и просеивающей поверхностью составляет 35…45 градусов. Сама просеивающая поверхность расположена либо горизонтально, либо имеет угол наклона к горизонту 5…7 градусов. С целью получения однородного поля колебаний результирующая вынуждающая сила должна проходить через центр тяжести грохота. Использование явления самосинхронизации в двухвальных инерционных вибровозбудителях обеспечивает простоту конструкции. Отсутствие зубчатой передачи улучшает тепловой режим и условия смазки подшипников.

Типовые конструкции виброгрохотов представлены на рис.3.44.

Показателем эффективности разделения исходного материала на верхний и нижний классы является коэффициент грохочения, определяемый по формуле: , где - соответственно вес зерен нижнего класса, прошедших через сито и вес зерен того же класса, содержащихся в исходном материале.

Разделение материалов на классы происходит в процессе вибрационного перемещения по просеивающей поверхности, выполняемой в виде плетеных либо сварных сит, листовых решеток, параллельных колосников. Вид используемой поверхности определяется размером материала. В последнее время применяются просеивающие поверхности из армированной резины. Практика эксплуатации резиновых сит показала их большую эффективность, износостойкость и способность к самоочищению отверстий. Рекомендуемое соотношение размера зерна к минимальному размеру ячейки сита для обеспечения эффективного просеивания составляет . Зерна таким размером принято называть легко грохотимыми. Наилучшие условия просеивания создаются на грохотах с круговыми колебаниями. Кривая оптимальных сочетаний амплитуд и частот по В.А. Бауману для мелкозернистых материалов представлена на рис. 3.45.

Основанием для технологического расчета грохотов является подбор такой формы и размеров отверстий просеивающей поверхности, которые обеспечат разделение по заданному граничному зерну с требуемой эффективностью.

Для определения необходимой площади просеивающей поверхности по таблицам определяют базовое значение удельной производительности сита площадью 1м² при заданных условиях грохочения и поправочные коэффициенты к этому значению. Эти коэффициенты учитывают гранулометрический состав материала и его влажность, форму зерен и форму отверстий сита, угол наклона сита, форму траектории колебаний.

Для обеспечения эффективности грохочения, скорости перемещения материала, энергичной самоочистки сит необходимо обеспечить амплитудное значение ускорения колебаний . Большинство современных конструкций вибрационных грохотов работают в диапазоне частот (50…150) рад/с и амплитуд (3…10) мм.

3.5. Самоходные уплотняющие машины

Виброплиты

Виброплиты предназначены для послойного уплотнения методом вибротрамбования песчаногравийных, асфальтобетонных и других смесей, используемых в технологии строительства тротуарного полотна, засыпки траншей, проведении ландшафтных работ, с применением демпфирующего коврика тротуарной плитки и брусчатки и т.п..

Недопустима эксплуатация виброплит на твердых покрытиях типа асфальтобетона, цементобетона и др.

Виброплиты изготавливаются массой от 60 до 800 кг. Нереверсивные массой до 140 кг, реверсивные от 120 до 800 кг. Скорость передвижения составляет от 20 до 25м/мин, частота колебаний 480…550 рад/с. Конструкции виброплит представлены на рис. 3.46.

Нереверсивная виброплита состоит из основания, на котором в передней части посредством болтового соединения установлен вибровозбудитель одновальный инерционного (дебалансного) типа формирующий круговые колебания. Посредством амортизаторов на основании устанавливается вспомогательная рама, на которой расположен приводной двигатель. Также на вспомогательной раме закрепляется рукоятка, с помощью которой оператор управляет перемещением плиты в процессе уплотнения. Рукоятка смонтирована на раме через посредство амортизаторов, что обеспечивает двойную защиту оператора от вибрации. Вращение вибровозбудителя осуществляется от двигателя посредством клиноременной передачи с использованием центробежной муфты, обеспечивающей запуск двигателя на холостом ходу без нагрузки. Виброплиты снабжены колесной парой для перемещения плиты по строительной площадке в не рабочем состоянии и рамой для установки оросительной системы.

В случае применения виброплиты для уплотнения горячего асфальтобетона необходимо использовать оросительную систему, обеспечивающую отсутствие налипания асфальтобетона на поверхность основания.

Процесс уплотнения происходит следующим образом. При достижении двигателем максимальных оборотов включается центробежная муфта и дебалансный вал вибровозбудителя начинает вращаться. В результате вращения дебалансного вала возникает центробежная сила, которая осуществляет вибрацию основания и перемещение виброплиты вдоль уплотняемой поверхности. Качественное уплотнение обеспечивается использованием процесса вибротрамбования, как наиболее эффективного при послойном уплотнении рассматриваемых материалов.

Упрощенные представления о способе передвижения виброплиты при возбуждении колебаний вибровозбудителем с круговыми колебаниями представлены на рисунке 3.47. В первой четверти вынуждающая сила прижимает основание виброплиты к уплотняемой поверхности и тем самым увеличивает статическое давление; во второй четверти происходит отрыв передней части основания от уплотняемой поверхности, что снижает сопротивление к последующему передвижению вперед; в третьей четверти происходит активное передвижение виброплиты; в четвертой четверти обеспечивается режим вибротрамбования.

Реверсивная виброплита состоит из основания, на котором в центре, закрепленный посредством болтового соединения, располагается вибровозбудитель двухвальный с синхронным вращением дебалансных валов. Посредством амортизаторов на основании устанавливается вспомогательная рама, на которой расположен приводной двигатель. Также на вспомогательной раме закрепляется рукоятка, с помощью которой оператор управляет перемещением плиты в процессе уплотнения. Рукоятка смонтирована на раме через посредство амортизаторов, что обеспечивает двойную защиту оператора от вибрации. На рукоятке крепится рычаг, при изменении положения которого осуществляется реверсирование перемещения виброплиты (вперед-назад). В основу принципа реверсирования перемещения виброплиты положено изменение исходного (первоначального) расположения дебалансов относительно друг друга. Реверсирование осуществляется за счет специального устройства, обеспечивающего возможность изменения исходного положения второго подвижного дебаланса на 180 градусов относительно первого.

Вращение вибровозбудителя осуществляется от двигателя посредством клиноременной передачи с использованием центробежной муфты, обеспечивающей запуск двигателя на холостом ходу без нагрузки.

Процесс уплотнения происходит следующим образом. При достижении двигателем максимальных оборотов включается центробежная муфта, дебалансные валы вибровозбудителя начинают синхронно вращаться в противоположные стороны, в результате чего с заданной периодичностью возбуждаются сила, момент или их сочетание. Периодическое сочетание последних осуществляет вибрацию основания и перемещение виброплиты вдоль уплотняемой поверхности. Качественное уплотнение обеспечивается использованием процесса вибротрамбования, как наиболее эффективного при послойном уплотнении рассматриваемых материалов.

Упрощенные представления о способе передвижения виброплиты (вперед- назад) при возбуждении колебаний вибровозбудителем с учетом его конструктивных особенностей в четырех фазах положения дебалансов представлены на рис.3.48а, б

На рис.3.48а – перемещение вперед смотря со стороны привода:

1 позиция - суммарная вынуждающая сила прижимает основание виброплиты к уплотняемой поверхности и тем самым увеличивает статическое давление; 2 позиция – возбуждающий момент обеспечивает процесс уплотнения;

3 позиция – активное передвижение виброплиты; 4 позиция - возбуждающий момент обеспечивает процесс уплотнения.

На рис.3.48б – перемещение назад смотря со стороны привода:

1 позиция - возбуждающий момент обеспечивает процесс уплотнения;

2 позиция - активное передвижение виброплиты; 3 позиция - возбуждающий момент обеспечивает процесс уплотнения; 4 позиция - суммарная вынуждающая сила прижимает основание виброплиты к уплотняемой поверхности и тем самым увеличивает статическое давление.

Очевидно, что в остальных фазах вращения дебалансов реализовываются направленные колебания под углом 45⁰ к горизонту, величина которых определяется по формуле .

Ниже представлены графики зависимостей центробежной силы и глубины уплотнения от массы, построенные по характеристикам для виброплит различных фирм, наиболее часто встречающихся на Российском рынке.

Анализ представленных зависимостей обнаруживает достаточно близкое совпадение основных параметров виброплит, обеспечивающих качество уплотнения и производительность.

Вибротрамбовки

Вибротрамбовки предназначены для послойного уплотнения методом вибротрамбования связных грунтов, песчаногравийных и других смесей, используемых в технологии строительства тротуарного полотна, засыпки траншей, проведении ландшафтных работ, с применением демпфирующего коврика тротуарной плитки и брусчатки и п.п.. Диапазон частот ударов 600…700 1/мин.

Недопустима эксплуатация вибротрамбовок на твердых покрытиях типа асфальтобетона, цементобетона и др.

Принципиальная схема и конструкция вибротрамбовки представлены на рис. 3.49.

Рассмотрим устройство и принцип действия вибротрамбовки. Она состоит вибровозбудителя реактивного типа с возвратно-поступательным движением поршня и трамбующей плиты. Привод вибровозбудителя осуществляется от бензинового двигателя. Вибровозбудитель кривошипно-шатунного типа. Пружины 6 обеспечивают равномерную загрузку двигателя по крутящему моменту, сильфон 7 исполняет роль амортизатора и уменьшает динамические нагрузки на привод. При включении двигателя через посредство зубчатой передачи (шестерня 1 и колесо 2) приводится в движение кривошипно-шатунный механизм. Совершая возвратно-поступательное движение, поршень 4 формирует возбуждающую силу переменную по величине и направлению, которая обеспечивает режим вибротрамбования и перемещение вибротрамбовки.

3.6. Особенности расчета вибрационных машин.

Мощность привода.

Расчет мощности привода вибромашин, работающих в глубокозарезонансном режиме (виброплощадки, вибротранспортеры, виброгрохоты и т.п.) производится в следующем порядке.

1. По технологическим требованиям назначают частоту и амплитуду колебаний;

2. Определяют суммарную массу колеблющихся частей:

Для виброплощадок , где - соответственно масса изделия и формы, кг; - масса колеблющихся частей виброплощадки, включает рабочий орган, вибровозбудитель, кг. =0,25…0,4. В предварительных расчетах принимают ; , где =0.2...0.4 - для блочных виброплощадок, = 0.6...1.2 - для рамных виброплощадок.

Для вибротранспортеров, виброгрохотов

3. Требуемый статический момент вибровозбудителя (вибровозбудителей), Нм. , где – ускорение свободного падения.

4. Необходимый статический момент дебалансов вибровозбудителя (вибровозбудителей), Нм. , где - соответственно масса неуравновешенной части дебаланса (дебалансов) и расстояние от центра тяжести неуравновешенной массы дебаланса до оси вращения; – количество дебалансов.

6. Требуемый суммарный пусковой момент электродвигателей, Нм: .

7. Суммарный номинальный момент электродвигателей, Нм: , где 1,5….2,0 (см. справочник электродвигателей, меньшие значения для электродвигателей большей мощности).

8. Суммарная номинальная мощность электродвигателей, Вт. , где – синхронное число оборотов двигателей, рад/с; 1,3…1,4 - коэффициент, учитывающий расход энергии на изменение структурно- реологических свойств вибрируемых материалов и потери на трение в подшипниках.

(Замечание. Известно (см. раздел 2.2), что . В глубокозарезонансном режиме . Имеем, после сокращения на , , что соответствует условию .)

Расчет фундамента.

Минимально необходимая масса фундамента, при которой колебания рабочих мест не превышают установленных норм, определяется по формуле для вибромашин с направленными колебаниями:

, где - соответственно жесткость основания под фундаментом при упругом равномерном сжатии и амплитуда вынужденных колебаний фундамента; - масса опорной рамы и других жестко закрепленных деталей. , где - соответственно площадь основания фундамента и коэффициент упругого сжатия грунта под фундаментом, м² и кг/м³; = (2...5)·10⁶.

В вибровозбудителе как правило подлежат расчету только подшипники, являющиеся наиболее слабым элементом и конструктивно определяют сечение дебалансных валов, прочность которых оказывается всегда достаточной. При расчете подшипников следует помнить, что вынуждающая сила вращается относительно наружного кольца и коэффициент вращения = 1,2. Учитывая колебательный характер движения самого подшипника, создающий дополнительные силы инерции, действующие на сепаратор и тела качения, коэффициент безопасности = 3…4.

Критические угловые скорости валов.

Вращающиеся валы вибромашин при частотах близким к резонансным становятся динамически неустойчивыми, в результате чего могут возникнуть недопустимо большие колебания, называемые критическими.

Рассмотрим вращение диска массы "", установленный на валу, вращающемся с постоянной угловой скоростью "" (рис.3.34). Пусть центр тяжести массы "" смещен относительно оси вала на величину "e", называемую эксцентриситетом. Обозначим динамический прогиб вала в центре тяжести массы "" через "". Тогда центробежная сила, возникающая при вращении вала, равна Она уравновешивается упругой силой вала где - коэффициент жесткости вала. Можно записать (3.1). После преобразования (3.1) и учетом , имеем (3.2). Критическая скорость зависит только от параметров системы и совпадает с собственной частотой поперечных колебаний не вращающейся системы вал - диск. Преобразуем выражение (3.2) к виду и построим график (рис.3.50).

Анализ зависимости (3.2) показывает, что при малых угловых скоростях вращения вала прогиб возрастает с увеличением "". Если , то прогиб стремится к бесконечности. При прогиб уменьшается, имеет отрицательное значение и стремится к начальному эксцентриситету . Таким образом, при больших скоростях вала происходит его самоцентрирование. Поэтому, делая вал относительно гибким (т.е. добиваясь малых значений ), можно улучшить условия эксплуатации.

Упругие элементы вибромашин.

Эффективность и надежность работы вибрационных машин, защита персонала и окружающей среды от действия вибрации и шума зависит от конструкции, технологии изготовления и монтажа упругих элементов. Наибольшее распространение упругие элементы получили в качестве виброизоляторов, либо в системах динамического гашения. К ним относятся металлические винтовые пружины и рессоры, резинометаллические амортизаторы. Чаще всего отдельные упругие элементы в вибромашинах объединены в группы и расположены определенным образом (последовательно, параллельно, комбинированно).

Деформация упругих элементов состоит из постоянной составляющей (предварительное поджатие, деформация под действием веса машины и др.) и переменной составляющей, вызываемой вибрацией. Если переменные напряжения значительны, необходимо проводить расчет на усталостную прочность. Усталостная прочность устанавливается исходя из предельного числа циклов порядка 10⁷. В тоже время реальное число циклов в вибромашинах при непрерывном производстве может достигать 10⁹ в год.

К важным свойствам упругих элементов относится диссипация энергии колебаний. Диссипация происходит как за счет потерь энергии внутри деформируемого упругого элемента (внутренне трение), так и на участках контактов их с сопрягаемыми элементами конструкции. Диссипация энергии оказывает положительное влияние в переходных процессах, например, уменьшая размахи колебаний при прохождении через резонанс.

Встречаются случаи, когда упругая реакция элемента, формируемая при колебаниях, отличается от реакции на действие силы, определяемой статическим коэффициентом жесткости. В этом случае вводят понятие динамического коэффициента жесткости. Эти процессы характерны для резинометаллических амортизаторов.

Ниже представлена методика расчета опорных упругих элементов (цилидрических винтовых пружин) вибромашин, работающих в глубокозарезонасном режиме.

Исходные данные: - масса колеблющихся частей вибромашины, кг; - круговая частота вынужденных колебаний, рад/с; - амплитуда колебаний рабочего органа, мм (определяются требованиями технологического процесса).

1. Глубокозарезонансный режим работы машины обеспечивается при соблюдении условия , где w₀ – частота собственных (свободных) колебаний рабочего органа вибромашины, рад/ с.

2. Общая жесткость опорных пружин в вертикальном направлении, [Н/м]. Жесткость одной пружины , где - количество пружин. Из практики эксплуатации вибромашин при m < 400 кг n =4…6; 400<<1500 кг = 8…10; 1500<<2500 кг = 12…16.

3. Средний диаметр пружины, мм. , где d- диаметр проволоки, мм (d = 8…16 мм в зависимости от массы машины); i – число рабочих витков пружины, i = 5,5…8.5; G – модуль сдвига для пружинных сталей в среднем G = 8·10⁴ МПа. С учетом величины G имеем . Средний диаметр D округляется до стандартного D_ст и уточняется жесткость пружины. [Н/м].

Полное количество витков пружины i₀ = i + 1,5. Крайние витки поджимают и подшлифовывают на 3/4 витка.

4. Статическая осадка пружины, мм. . Осадка пружины в установившемся режиме, мм. , где a_z – вертикальная составляющая амплитуды колебаний, мм. , где b - угол между направлением возбуждаюшей силы и горизонтом.

5. Максимальное напряжение в пружине в установившемся режиме, МПа. , где . - допускаемое напряжение. Для стали 60С2 = 400 МПа.

В момент пуска и остановки (свободный выбег) возможно 8- кратное кратковременное (2..5с) увеличение амплитуды колебаний. Во избежании отрыва рабочего органа от пружины должно соблюдаться условие: .

6. Минимальное напряжение в пружине в установившемся режиме, МПа. .

6. Запас прочности пружины при расчете на усталость

, где для стали 60С2 = 95 МПа – предел текучести при кручении; = 50 МПа – предел усталости при кручении при пульсирующем цикле.

Рекомендуемый запас прочности m = 1,8….2,2.

7. Шаг витков пружины в свободном состоянии, мм. .

8. Высота свободной пружины, мм. .

9. Проверка пружины на устойчивость. .

10. Предельная осадка пружины (до соприкосновения витков) при принятом шаге, мм. .

11. Максимально возможная осадка пружины при колебания, мм.

12. Проверка отсутствия соприкосновения витков. .

13. Максимальное напряжение в пружина при сжатии ее до соприкосновения витков, МПа. .

Для стали 60С2 = 65…69 МПа .

14. Максимальная рабочая нагрузка на пружину, Н.

15. Амплитуда динамической силы, передающейся на строительные конструкции в вертикальном направлении в установившемся режиме, Н.

. При пуске и остановке амплитуда динамической силы кратковременно (2…5с) увеличивается в 7…9.раз.

16. Эффективность активной виброизоляции в вертикальном направлении оценивается коэффициентом передачи m. .

17. Жесткость пружины в горизонтальном направлении.

, где , где , мм.

18. Амплитуда динамической силы, передаваемая на строительные конструкции в горизонтальном направлении, Н. .

19. Частота собственных (свободных) колебаний в горизонтальном направлении, рад/с. .

20. Эффективность активной виброизоляции в горизонтальном направлении. .

Литература.

1. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний. - М: Высшая школа, 1980. - 408 с.

2. Бауман В.А. и др. Вибрационные машины в строительстве и производстве строительных материалов.- М: Машиностроение, 1970.- 548с.

3. Бауман В.А., Быховский И.И. Вибрационные машины и процессы в строительстве.-М.: Высшая школа, 1977, 256с.

4. Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение.- М: Наука, 1964.-410с.

5. Гольдштейн Б.Г., Петрунькин Л.П. Глубинные вибраторы для уплотнения бетона.-М.: Машиностроене, 1966. 53с.

6. Ден-Гартог Дж.П. Механические колебания. - М: Гос.изд-во физ.-мат.литер.,1960. -600с.

7. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. - Л: Политехника, 1990. - 272 с.

8. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле.- М.: Наука, 1967.- 442с.

9. Спиваковский А.О, Дьячков В.К. Транспортирующие машины. –М.: Машиностроение, 1983. – 487с.

10. Спиваковский А.О., Гончаревич И.Ф. Вибрационные конвейеры, питатели и вспомогательные устройства.- М.: Изд-во «Машиностроение», 1972,-327с.

11. Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости.- М.: Мир. 1964.-216с.

12. Урьев Н.Б., Талейсник М.А. Физико- химическая механика и интенсификация образования пищевых масс. –М: Пищевая промышленность, 1976.-240с.

13. Урьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы.- М.: Химия, 1980.- 320с.

14. Членов В.А., Михайлов Н.В. Виброкипящий слой.- М.: Наука, 1976.- 326с.

Экзаменационные вопросы по курсу “Специальные машины”

(Вибрационные машины и оборудование).

Раздел 1. Основы реологии.

1.Основные классы материалов. Стр. 6-9

2. Математические модели. Стр. 9-11

3. Реометрические приборы. Стр. 11-12

4. Виброреология. Стр. 12-17.

5. Взаимодействие частицы материала с вибрирующей поверхностью. Стр. 17-19.

6. Эффективный коэффициент трения. Стр. 19.

Раздел 2. Введение в теорию колебаний.

7.Классификация колебательных систем и процессов. Стр. 21-22

8.Кинематические характеристики периодических колебаний. Стр. 23-24.

9. Классификация сил. Стр. 24-26.

Дата добавления: 2014-01-11