Кассетный пружинный виброуплотнитель бетонных смесей

(51) 28 1/08 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности уплотнения бетонных смесей. Для этого в кассетном пружинном виброуплотнителе,содержащем траверсу, подвешенную к грузовому крюку с установленными на ней глубинными виброизлучателем,выполненными в виде цилиндрических пружин, верхние части которых неподвижно соединены с траверсой, а нижние связаны посредством тяг с консолями подвижного коромысла, смонтированного на оси внутри траверсы с установленными на одной из консолей дебалансного вибратора, а на другой возвратным механизмом. Технический результат изобретения заключается в упрощении конструкции,повышении производительности оборудования и снижении эксплуатационных издержек.(72) Унаспеков Берикбай АкибаевичСиваченко Леонид Александрович Абдукаликова Гульнара МомыновнаЯвенков Артем Петрович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) КАССЕТНЫЙ ПРУЖИННЫЙ ВИБРОУПЛОТНИТЕЛЬ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ(57) Кассетный пружинный виброуплотнитель бетонных смесей относится к области глубинного уплотнения при монолитном строительстве крупных строительных объектов. Предлагаемое изобретение относится к оборудованию для глубинного уплотнения бетонных смесей в процессах монолитного строительства крупных инженерных объектов. Известен глубинный уплотнитель бетонных смесей,основанный на использовании генерирования виброколебаний виброизлучателями(вибробулава,виброштык,вибронаконечник),приводимых в действие от электродвигателя через гибкий вал Атаев С.С. Технология, механизация и автоматизация строительства /С.С. Атаев (и др.) М. Высшая школа, 1990 - 592 с., с.105-107,рис. 8.7 а. Использование этого устройства находит широкое применение в строительстве, однако оно характеризуется целым рядом существенных недостатков. Во-первых, следует отметить, что излучающей поверхностью является цилиндр, как правило гладкий, что ограничивает возможность эффективной передачи энергии в уплотняемую среду. Такая конструкция при этом не позволяет реализовать поличастотное вибрирование, которое необходимо для приведения в интенсивные движения различных по крупности компонентов щебня, песка или цементного геля. Во-вторых,действие приложенных виброколебаний направлено под углом 90 к направлению силы тяжести уплотняемого материала, а это приводит к недоуплотнению бетонной смеси, особенно заметному в ее нижних слоях. В-третьих,цилиндрическая форма виброизлучателя,имеющая значительную фронтальную поверхность,не позволяет осуществлять уплотнение бетонной смеси по методу протяжки в уплотняемой среде без периодического вынимания и погружения такого рабочего органа. Это существенно снижает производительность оборудования,ухудшает условия работы технического персонала и приводит к неравномерному уплотнению различных объемов формуемых таким образом массивом. Известен также глубинный виброуплотнитель бетонных смесей, который содержит рабочий орган,в виде связанных друг с другом частей с винтовой спиралью и привод, причем конструкция снабжена дополнительным рабочим органом, а привод выполнен на основе кривошипно-шатунного механизма. При этом рабочие органы совершают вертикальные перемещения и движутся в противофазе А.с. СССР 1368412, Глубинный виброуплотнитель бетонных смесей,авт. Трухин Ю.Г., Матренинский С.И., Афанасьев А.А. Опубл. БИ 3, 1988. Уплотнение бетонных смесей таким образом дополнительной эффективностью не обладают. Следует в первую очередь отметить конструктивную сложность технического исполнения устройства и трудоемкость работы на нем. Кроме того, характер движения жестко выполненных спиральных рабочих органов в зонах,где они обращены друг к другу, предопределяет разрыхление соответствующих объемов бетонных смесей, что является существенным недостатком. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является вибратор с использованием вибрационных пакетов, которые подвешивают на траверсу к грузовому крюку крана, причем каждый извиброизлучателей имеет индивидуальный привод Атаев С.С. Технология,механизация и автоматизация строительства /С.С. Атаев (и др.) М. Высшая школа, 1990 - 592 с., стр. 107, рис. 8.7.б Таким устройством, использующим набор автономно работающих виброизлучателей, в определенной степени присущи недостатки всех описанных ранее устройств и обусловлены они принятыми и традиционно используемыми механизмами передачи вибрации от виброизлучателя в уплотняемую среду. Дополнительно к этому можно говорить о сложности конструкции, так как в ней используется индивидуальный привод выброизлучателей, что увеличивает трудоемкость ее обслуживания и снижает надежность. Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности работы глубинного виброуплотнителя. Технической гипотезой решения поставленной задачи является выполнение механизма привода пружинных кинематически деформируемых виброизлучателей от одного привода,установленного на подвижном коромысле. Поставленная задача решается тем, что в кассетном пружинном виброуплотнителе бетонных смесей, содержащем траверсу, подвешенную к грузовому крюку крана, установленными на ней глубинными виброизлучателями,согласно изобретению,глубинные виброизлучатели выполнены в виде набора цилиндрических пружин,верхние концы которых неподвижно соединены с траверсой, а нижние связаны посредством тяг с консолями подвижного коромысла,смонтированного на оси внутри траверсы с установленными на одной из консолей дебалансного вибратора, а на другой - возвратным механизмом, причем виброизлучатели установлены на консолях параллельными рядами, а возвратный механизм выполнен в виде пружины, связывающей между собой траверсу и консоль коромысла. Кроме того, для обеспечения горизонтального перемещения траверса, выполненная в форме прямоугольника, снабжена опорными роликами. Выполнение виброизлучателей в виде цилиндрических пружин, совершающих осевые колебания, обеспечивает наиболее эффективный механизм передачи виброколебаний от рабочего органа в бетонную смесь, причем в этом случае направление колебаний совпадает с направлением колебаний, совпадает с направлением силы тяжести,а параметры вибрации адаптируются к свойствам уплотняемой среды. Применение подвижного коромысла с дебалансным вибратором позволяет от одного источника вибрации приводить в действие все виброизлучатели, что существенно упрощает конкуренцию, делает ее универсальной и удобной в работе. Одновременно повышается надежность виброуплотнителя и, что очень важно, его производительность, так как он может работать не только в режиме штыкования, но и в режиме протяжки, чем обусловлена установка опорных роликов на траверсе. Таким образом можно говорить о том, что признаки изобретения, введенные в отличительную часть формулы изобретения являются новыми, не имеются ни у аналогов, ни у прототипа,обеспечивают достижение поставленной цели и характеризуются практической реализуемостью. Сущность изобретения поясняется графическими материалами. Принципиальная схема кассетного пружинного виброуплотнителя приведена на фигуре 1, а схема установки рабочих органов, вид в плане на фигуре 2. Кассетный пружинный уплотнитель содержит траверсу 1, на которой в опорных узлах 2 смонтировано коромысло 3 по бортам А и Б которого рядами параллельно между собой установлены пружинные рабочие органы 4, 5,которые своими нижними концами посредством планок 6, 7 через тяги 8, 9 соединены с коромыслом 3. На одной из консолей коромысла 3 установлен дебалансный вибратор 10, а на второй - возвратный механизм в виде пружины 11, связывающей ее с траверсой 1. Верхние концы пружинных рабочих органов 4, 5 соответственно по средствам планок 12,13 и кронштейнов 14, 15 неподвижно связаны с траверсой 1. Для перемещения в пространстве всей установки служит тросовый подвес 16, а для обеспечения горизонтального перемещения используются опорные ролики 17, 18. Кассетный пружинный уплотнитель работает следующим образом. С помощью тросового подвеса 16, закрепляемого на грузоподъемном средстве(условно не показано), агрегат перемещается в рабочую зону над уплотняемым массивом бетонной смеси. Включается дебалансный вибратор 10 и приводит в периодические колебания попеременно каждую из консолей (борта А и Б) коромысла 3,которое поворачивается в опорных узлах 2. Для обеспечения устойчивых по амплитуде колебаний в конструкции предусмотрен возвратный механизм 11. Далее от консолей коромысла 3 генерируемые таким образом колебания посредством тяг 8, 9 через планки 6, 7 передаются на пружинные рабочие органы 4, 5, витки которых совершают возвратно поступательные перемещения. При этом верхние концы этих пружин неподвижны и удерживаются в таком положении кронштейнами 14. 15. При работе устройства нижние концы рабочих органов 4. 5 перемещаются на величину, равную ходу коромысла 3 в местах крепления к нему тяг 8. 9. После вывода установки на нужный режим работы,для чего достаточно 8-10 секунд, пружинные виброизлучатели 4, 5 постепенно погружаются в бетонную смесь и производят ее уплотнение на глубину, равную длине этих рабочих органов. Технология работы уплотнителя может быть разная. При большой насыщенности уплотняемого объема арматурой следует использовать традиционный способ - штыкование, т.е. периодической установка излучателей в исходные зоны, уплотнение смеси и перестановка оборудования на новое место. В этом случае следует пользоваться проверенными приемами и методами визуального определения качества. Совершенно иная технология может быть реализована при малом насыщении уплотняемого объема арматурой или его больших продольных разрывов. Здесь предпочтительно использовать метод протяжки, который основан на возможности пружинных рабочих органов при больших зазорах между витками перемещаться без значительных сопротивлений со стороны бетонной смеси вдоль уплотняемого массива,что не требует периодической перестановки виброизлучателей на новые места уплотнения. В этом случае горизонтальное перемещение траверсы 1 обеспечивается опорными роликами 17, 18, которые движутся по заранее проложенным трассам. С целью большего перекрытия рабочей поверхности рабочие пружинные органы можно сместить по бортам А и Б в плане относительно друг друга. Исполнение кассетного пружинного виброуплотнителя обеспечивает решение ряда технических и экономических задач. Прежде всего,можно говорить об улучшении качества уплотнения, так как пружинные излучатели обладают повышенной интенсивностью и одновременном повышении производительности,особенно при работе агрегата по методу протяжки. Экономическая эффективность нового агрегата обеспечивается уменьшением удельных приведенных затрат и сокращением расхода вяжущих при механоактивации смеси пружинными рабочими органами,которые периодически подвергают диспергированию частицы смеси между сближающимися витками. Использование предлагаемого виброуплотнителя целесообразно при сооружении крупных плотин,атомных, тепловых и гидравлических станций,транспортных и тому подобных объектов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Кассетный пружинный виброуплотнитель бетонных смесей,содержащий траверсу,подвешенную к грузовому крюку крана с установленными на ней глубинными виброизлучителями, отличающийся тем, что глубинные виброизлучатели выполнены в виде набора цилиндрических пружин, верхние концы которых неподвижно соединены с траверсой, а нижние связаны посредством тяг с консолями подвижного коромысла, смонтированного на оси внутри траверсы с установленными на одной из консолей дебалансного вибратора, а на другой возвратным механизмом, причем виброизлучатели установлены на консолях параллельными рядами, а возвратный механизм выполнен в виде пружины,3 связывающей между собой траверсу и консоль коромысла. 2. Кассетный пружинный виброуплотнитель бетонных смесей по п.1 отличающийся тем, что для обеспечения горизонтального перемещения траверса выполнена в форме прямоугольника и снабжена опорными роликами.