Acasă → Articole
Mașini de impact cu vibrații pentru înfășurarea și împrăștierea în sol
Prioritatea creării teoriei mașinilor de impact cu vibrații și implementarea lor în diverse scopuri de construcție aparține oamenilor de știință sovietici și inginerilor.
Primele mașini vibratoare au fost create de D. D. Barkan în 1938, iar introducerea și îmbunătățirea lor au avut loc în anii de după război. Acum, în construcția de mai multe tipuri diferite de mașini sunt utilizate. Toate mașinile cu impact vibrat se bazează pe un principiu comun - ele produc vibrații și șocuri direcționale, care se realizează prin rotația sincronă a dezechilibrelor în părți egale. Prin proiectare, există mașini cu impact vibro cu motoare electrice încorporate (ciocane de vibrații) și cu motoare electrice instalate separat (încărcătoare vibratoare). În mașinile de primul tip, motorul electric participă la producerea impactului, adică acesta este corpul de lucru al mașinii.
Conform principiului de funcționare, mașinile cu vibrații sunt împărțite în mașini de înaltă frecvență cu o frecvență de oscilații de cel puțin 1500 pe minut și mașini cu frecvență joasă, cu o frecvență de oscilații mai mică de 1500 pe minut.
Caracteristica principală a mașinii vibro-impact de înaltă frecvență este o amplitudine de oscilație mică (câțiva milimetri). Astfel, datorită proprietăților elastice ale suprafeței de etanșare și co-măsurarea deplasării elastice cu amplitudinea de oscilație nu are loc de suprafața de separare a mașinii trambuemoy. Pentru acest tip fac parte vibratoare VPM VPM-1G-2, BT-5, BT-9, HDS-1, CAP-3, etc. Principalii parametri vibratoarelor sunt în intervalul: energie electrică - 3,7 kW, forța perturbator 1. până la 7 tone, greutate de la 60 la 350 kg. Aceste mașini sunt destinate pentru imersarea țevilor cu diametre mici, cântărind 300-400 kg.
Vibratoarele cu vibrații slabe și ciocanele cu vibrații au amplitudini mari de oscilație (până la câteva centimetri). Datorită diferenței semnificative dintre amplitudinea oscilațiilor și mărimea deplasărilor elastice, mașina se desprinde de suprafața călcată. În acest caz, se produce nu numai vibrații, ci și impacturi periodice; astfel încât aceste mașini se numesc vibro-impact. Acestea includ vibromoloty pulmonare: B-81, C-402, B-103 și B-95 cu principalii parametri: energie electrică de la 2 la 14 kW; forță deranjantă de la 1 la 9,5 tone; partea izbitoare în greutate de 80 până la 1200 kg, iar vibromolot medie a puterii C-467, cu o capacitate de 40 kW perturbând forță de 16 tone, iar greutatea porțiunii izbitoare 1200 kg. Prin frecventa joasa includ, de asemenea tipuri de vibratoare VPP-4 VPP-2 Runway 1, VPP-5, 102, 104, 108, 100, VA-10, VVPS-20/11 ACP-I și colab., Cu principalii indicatori în limitele: puterea de la 16 la 60 kW; forță perturbatoare 14-25 t; greutate 1000-4500 kg, precum și vibro-încărcătoare de tipul VP și VPU.
În construcția de poduri și în construcția hidrotehnică sunt utilizate pe scară largă mașinile de impact cu vibrații de joasă frecvență.
Mașinile de impact cu vibrații de înaltă frecvență pentru proiectarea structurii pot fi împărțite în patru clase: încărcătoare cu vibrații de cel mai simplu tip; încărcătoare vibratoare cu încărcătură arcuită; ciocane de vibrații; încărcătoare cu vibrații de acțiune rotativă longitudinală.
Încărcătoarele cu vibrații de cel mai simplu tip constau dintr-un motor electric, un vibrator direcțional și o tetieră. Toate mecanismele de lucru ale mecanismului sunt conectate unul la altul și la corpul imersat într-un întreg. Avantajul acestor vibratoare este simplitatea designului; dezavantaje - condiții de funcționare grave ale motorului electric, imposibilitatea de a regla amploarea amplitudinii oscilațiilor, absența unei adaptări pentru extragerea piloților. Pentru aceste tipuri
Vibro-incarcatoare de tip В-102, В-104, В-108 si toate vibro-incarcatoarele de tipul VP. Aceste vibratoare sunt modelele avansate de vibratoare de înaltă frecvență BT-5.
Experiența utilizării unui dispozitiv de împingere cu vibrator de înaltă frecvență a dezvăluit neajunsurile sale și a arătat căile de îmbunătățire. În particular, sa stabilit că pentru a depăși forța de frecare nu este necesară o frecvență înaltă a oscilațiilor, dar este de dorit să se mărească impulsul de impact pentru a depăși mai bine tracțiunea.
Caracteristicile tehnice ale vibro-încărcătoarelor de tipul VP și VPU sunt prezentate în Tabelul. 8. Primul vibrator - VI-1 - în condițiile de operare a fost folosit în construcția podului în 1951 GA, apoi, în 1953, o cantitate mare de cofraje din beton, cu un diametru de 155 cm și o lungime de 60 m, a fost încărcată pe o construcție pod în China, în 1953-1955 gg. cu ajutorul încărcătoarelor de vibrații VP-1, KP-3, VP-4 și VP-5.
Fig. 1. Schema unui încărcător vibrator de cel mai simplu tip; 1 - vibratorul; 2 - nostru-uvnik; 3 - motor electric
Ultimul model este vibratorul Vpu-250, care diferă de predecesorii săi într-o serie de modificări de proiectare. În VPU-250, au fost utilizați 2 arbori de încărcare în loc de 4 și 8 în celelalte încărcătoare cu vibratoare. Numarul excentricilor este in consecinta redus la 6 in loc de 10 si 20. Reducerea numarului de arbori de incarcare si excentrici simplifica constructia vibratorului si creste fiabilitatea acestuia in functionare.
În VPU-250, ca și în alte tipuri de vibratoare, se folosesc excentrice hidraulice de alunecare; prin urmare, valoarea momentului static variază. În perioada inițială de funcționare a vibratorului, excentricii sunt situați în apropierea axei de rotație a arborelui și, pe măsură ce crește numărul de rotații, acestea se deplasează treptat și în final ocupă poziția extremă. Poziția excentricilor este reglată de un mecanism hidraulic. Cu toate acestea, proiectarea sistemului hidraulic este încă imperfectă. Principalul său dezavantaj este imposibilitatea de a vibra. T
În VPU-160, viteza de rotație a excentricilor a fost comutată manual și, de fiecare dată, a fost necesară scoaterea șuruburilor pentru fixarea benzilor de fundație și repoziționarea plăcilor de bază într-o nouă poziție. Acest lucru sa făcut cu vibratorul oprit. Încărcătoarele vibraționale ВПУ-160 și ВПУ-250 permit reglarea mișcărilor în momentul pornirii motoarelor electrice. Acestea au un mecanism de reglare care permite reglarea turațiilor în diferite intervale prin tragerea segmentată a rezistenței de la circuitul rotorului.
Vibro-încărcătorul NVP-56 are o gaură în dimensiunile de 80 x 110 cm pentru excavare.
încărcare tip vibratorie cu pista construcții arcuite OA Savinov și A. J. Luskin constă din două părți: o vibrație - vibrator și pălării și non-ibriruyuschey - placa prigruzochnaya și motor. Ambele părți sunt conectate printr-un sistem de arcuri, care servesc ca un izolator de vibrații.
Avantajele acestui vibrator sunt abilitatea de a regla magnitudinea amplitudinii, siguranța motorului electric și capacitatea de extragere a piloților fără un amortizor.
Fig. 2. Vibrator VPU-160
Fig. 3. Diagrama unui încărcător vibrator cu încărcătură arcuită: 1 - vibrator; 2 - protecția capului; 3 - încărcarea plăcilor; 4 - motor electric
Dezavantajul acestor ciocane este că nu pot fi utilizate pentru a scufunda cochilii mari datorită unei mici forțe deranjante.
Vibratori de tip VPP au fost utilizați cu succes pentru a imersa grămezi de dimensiuni mici (până la 30 cm) și în special pentru a extrage shpuntin. O grămadă mică de putere WFP-4 a fost imersată cu grămezi de lemn de 6,5 m lungime, cu o capacitate de 64 de grămezi pe schimbare, care depășește norma de 8 ori.
Ciocane vibratorii de design al SA Tsaplin și alții Designul ciocanelor vibrator are multe varietăți. În toate mașinile cu vibrații, motorul participă la funcționarea vibratorului.
Avantajele ciocanelor cu vibrații: posibilitatea de a regla magnitudinea amplitudinii și efectul mare al impactului asupra elementului scufundat; lipsa lor: nevoia de a folosi un motor electric rezistente la vibrații, deoarece un motor electric obișnuit se învârte rapid.
Vibratorul designului SA Zaplin are un vibrator conectat la tetiera prin intermediul arcurilor. Banda de fixare este fixată ferm în grămadă. În funcție de parametrii vibratorului, rigiditatea arcului, dimensiunea spațiului dintre vibrator și tetieră, vibratorul poate funcționa în moduri diferite.
La construirea unei centrale hidroelectrice, aproximativ 500 de grupe de foi au fost expediate prin ciocane de vibrații. Ciocanele vibrative s-au dovedit a fi mai eficiente decât vibratoarele de sol la o adâncime de 14 m. Învelișul este imersat în 34 de minute. fără a extrage solul din cavitatea sa internă.
Dorința de a mări magnitudinea forței deranjante a condus la crearea unui design de încărcătoare vibratoare cu trecerea de la o operație de o singură frecvență la o operație cu două frecvențe.
Vibrator cu un mod de două frecvențe numit cele în care numărul de rotație al excentricele inegal, rezultând amplitudinea forței perturbator îndreptată în jos crește, în timp ce în sus, invers, scade. Cu toate acestea, experiența piling prima secțiune de 25 X 25 cm în soluri nisipoase sunt Vibrator cu două frecvențe demonstrat că nu are avantaje față de o singură frecvență. Mormântul a fost imersat de un vibrator cu două frecvențe la o adâncime de 2,9 m în 12 minute. iar scufundarea sa ulterioară a încetat. După aceea, vibratorul a fost transferat într-un mod de funcționare cu o singură frecvență, iar grămada a fost imersată pentru alte 2,6 g în 7 min. Sa constatat că amplitudinea vibrațiilor vibratorului a crescut, ceea ce a contribuit la scufundarea în continuare a grămezii.
Influența comună a forței perturbatoare și a amplitudinii oscilațiilor contribuie la scufundarea piloților și a scoicilor. Forța perturbativă are ca scop depășirea tracțiunii și ar trebui să fie optimă - nu mai mult decât cea necesară pentru aceste condiții de la sol.
Amplitudinea oscilațiilor caracterizează eficiența impactului și ar trebui să fie stabilă. În realitate, pe măsură ce grămezile sunt scufundate în pământ, magnitudinea amplitudinii scade, adică efectul de impact este redus. Acest lucru se datorează faptului că rezistența maselor la sol crește mai repede cu cât chiuvetele se scufundă, decât amplitudinea sistemului de vibrații din sol crește. Coloana este oprită atunci când amplitudinea atinge 0,3-0,5 cm.
ment în procesul cufundarea grămezii prin creșterea excentricității excentricele sau frecvența rotației lor. Noile tipuri de vibratoare sunt dispozitive pentru reglarea momentului static. Cu toate acestea, această problemă nu a fost încă rezolvată cu succes, deoarece este complicată de faptul că terenul de sub vibro apar fenomene foarte complexe. Masa solului este, de asemenea, implicată în funcționarea sistemului de vibrații. În acest caz, nu la sol variază în funcție de frecvență, care este setat vibrator și are o frecvență de rezonanță, adică. E. Primer este un corp elastic, dar neliniar elastic sub vibrații. Pe măsură ce grămezile se scufundă în pământ, această dependență devine mai complicată. Diversitatea condițiilor de bază sporește această dependență complexă.
Teoretic, se dovedește că modul optim de piloți se arunca cu capul se va realiza în cazul în care frecvența oscilațiilor naturale a corpului ca absolut nedeformabil (m. E. Neglijarea deformări proprii, nesemnificativă în comparație cu amplitudinea de oscilație a vibratorului) este de 1,5-2 ori mai mare decât frecvența rotația excentricilor. În caz contrar, pot apărea oscilații forțate elastice ale lui sv, care vor fi reținute de o parte semnificativă a energiei.
Un factor important asigurarea optimă condiții teancuri de imersie este de a utiliza un fenomen de rezonanță, care are loc în cazul în care perioada de oscilație vibratorie egală cu perioada de oscilații forță sau un multiplu al unei fracțiuni din urmă perturbând.
Când se utilizează un fenomen de rezonanță se poate realiza prin creșterea productivității, la o forță perturbant redusă, adică. E. Cu putere a motorului mai mică. Cu toate acestea, toate tipurile cunoscute de vibratoare nu au un dispozitiv pentru o asemenea ajustare; Prin urmare, sarcina extrem de urgentă este de a dezvolta o structură vibratoare cu mijloace pentru operarea autoajustabilă, dezvoltarea unei tehnici folosind modurile rezonansovyh când piling și controlul vibrațiilor în funcție de condițiile de sol, mărimea grămezile și altele asemenea. d.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: