Расчет внутренних вибраторов

Данные о колебаниях систем с двумя степенями свободы, к каковым можно отнести внутренние вибраторы, учитывая их симметричность относительно вертикальной оси, имеются в работах. В этих работах приведены данные о колебаниях сплошных сред и о распределении колебаний от источника. Этих данных достаточно для расчета амплитуды вынужденных колебаний внутреннего вибратора. Порядок расчета амплитуды внутреннего вибратора следующий.

а) Выбирается для заданных условий (частоты колебаний и подвижности бетонной смеси) минимальная амплитуда колебания А2, обеспечивающая переход бетонной смеси при вибрировании в состояние жидкости.

б) Выбирается коэффициент затухания колебаний заданной частоты в бетонной смеси с заданными характеристиками.

в) По формуле вычисляется необходимая амплитуда колебаний самого вибратора для равномерного уплотнения бетона на расстоянии заданного радиуса действия.

При наличии построенных кривых изменения коэффициентов К расчет амплитуды колебаний внутреннего вибратора упрощается. Зная потребную амплитуду вынужденных колебаний внутреннего вибратора Ль необходимо вычислить кинетический момент эксцентриков, который обеспечит нужную амплитуду.

Расчет кинетического момента эксцентриков по заданной амплитуде или, наоборот, амплитуды вынужденных колебаний системы по кинетическому моменту и другим параметрам может быть произведен для различных сред. Влияние сопротивления среды на колебания приведено в работе, а также в работах. Наиболее простой расчет для системы с двумя степенями свободы получается в предположении, что сопротивление среды пропорционально ускорению колебании без сдвига силы сопротивления по фазе относительно перемещения. В этом случае сопротивление среды отождествляется с дополнительной присоединенной массой. Более точный расчет получается при сдвиге силы сопротивления по фазе относительно перемещения на угол 90°, но в этом случае для системы с двумя степенями свободы приходится решать систему квадратичных уравнений.

При пропорциональности сил сопротивления ускорению движения без сдвига по фазе удельные коэффициенты сопротивлений колебаниям вибратора в воздухе.

Полный коэффициент сопротивления поступательным перемещениям вычисляют в предположении равномерного распределения сил сопротивления по корпусу вибратора по формуле

В вибраторе с одинаковой амплитудой по высоте рабочей части необходимо возмущающую силу приложить в центре тяжести с учетом сил сопротивления.

Амплитуда вынужденных колебаний и угол отклонения вибратора вычисляются по формуле, приведенной в работе.

В работе Л.П. Петрунькина не подтвердилась гипотеза вязкого сопротивления. При экспериментальной проверке Л. П. Петрунькин пришел к выводу о том, что коэффициенты сопротивления пропорциональны частоте колебаний. Исходя из гипотезы вязкого сопротивления, коэффициент сопротивления должен быть постоянным и не зависеть от частоты колебаний. Результаты опытов указывают на неприменимость гипотезы вязкого сопротивления к расчету внутренних вибраторов. Размерность коэффициента сопротивления (кгсек/см), размерность коэффициента сопротивления, деленного на частоту (названного Л. П. Пструнькиным удельным сопротивлением)

Чтобы получить постоянный коэффициент сопротивления, не зависящий от частоты, Л. П. Петрунькину пришлось разделить / на угловую частоту и принять где /уд - является величиной постоянной для определенного отрезка времени вибрирования и представляет собой коэффициент сопротивления Г" по гипотезе о пропорциональности сил сопротивления ускорению движения при сдвиге ее по фазе на угол 90°. Размерность коэффициента сопротивления - это размерность массы, и этот коэффициент может рассматриваться как дополнительная приведенная масса, участвующая в колебаниях совместно с вибратором.

Л.П. Петрунькин правильно отмечает, что сопротивление колебаниям со временем уменьшается, но для расчета вибратора следует брать наибольшие значения сопротивлений, имеющие место в начальный момент вибрирования.

Коэффициенты сопротивлений для частоты 3 000 кол/мин почти совпадают (отклонение 1-6%). Коэффициенты сопротивлений для более высоких частот, по данным Л. П. Петрунькина, не отличаются от коэффициентов для частоты 3 000 кол/мин, в то время как эти коэффициенты выше для 4 500 кол/мин на 20%, а для 6 000 кол/мин на 50%.

На каждой позиции внутренний вибратор уплотняет бетонную смесь в объеме правильного прямоугольного параллелепипеда, высота которого равна толщине слоя, а сторона основания равна стороне квадрата, вписанного в круг радиуса г, где г - радиус действия вибратора. Возможны и другие схемы перестановки вибратора.

Производительность внутреннего вибратора в м³/час вычисляется по формуле