Конструкции внутренних вибраторов и их производственные характеристики

Внутренние вибраторы по праву считаются наиболее эффективными и их разработано более 25.

Высокочастотный вибратор с гибким валом И-21 состоит из следующих элементов: электродвигателя с редуктором, 2 - гибкого вала, 3 - двух сменных наконечников диаметром 50 и 75 мм, 4 -подставки.

Электродвигатель - асинхронный, трехфазного тока, с короткозамкнутым ротором закрытого типа, с наружным обдувом для напряжения 220/127 в, мощностью 1 кет, с ротором 2 850 об/мин. Вес электродвигателя с подставкой и кабелем 16 7 кг. Включение и выключение электродвигателя производится при помощи трехполюсного выключателя, помещенного в алюминиевый короб. Ток подводится четырехжильным кабелем. В передней части двигателя расположен двухшестереночнын редуктор, повышающий число оборотов шпинделя до 7 000 в 1 мин.

Шестеренка, сидящая на валу ротора электродвигателя, имеет внутри специальное устройство, автоматически обеспечивающее правое вращение гибкого вала. В случае неправильного подключения фаз редуктор автоматически отключается, шпиндель не вращается и двигатель работает без нагрузки.

Это приспособление служит для предохранения гибкого вала, так как гибкий вал может работать в одну сторону. Гибкий вал заключен в специальную броню, поверх которой надет резиновый рукав. По концам гибкого вала имеются наконечники со шпоночными канавками. Один наконечник вставляется в отверстие шпинделя электродвигателя, другой в отверстие вала вибростержня. По концам брони имеются муфты с левой резьбой, служащие для прикрепления их к электродвигателю и вибрирующему наконечнику.

Вибрирующий наконечник представляет стальной сварной корпус, внутри которого вращается эксцентричный вал, создающий колебания наконечника. Кинетический момент эксцентриков большого наконечника 0.82 кгем и малого 0,35 кгем; вес большого наконечника 10,8, малого 4,4 кг. Для удобства расположения вибратора и предохранения его от погружения в бетонную смесь он снабжен тарельчатой подставкой со стойками, на которых укрепляется откидными скобами электродвигатель. Общий вес вибратора с большим наконечником 36,7 с малым . 30,3 кг.

Результаты определений амплитуд колебаний обоих вибрирующих наконечников в воздухе. У обоих наконечников зафиксирована трапецоидальная эпюра амплитуд колебаний; нулевая точка у малого наконечника оказалась расположенной в верхней части в месте примыкания к гибкому валу.

В нижней части эпюры амплитуды колебаний достигли большой величины. Аналогичную, но менее ярко выраженную картину наблюдаем и у большого наконечника. Трапецоидальная эпюра несколько сглаживается при погружении в среду большей плотности. Треугольная или трапецоидальная форма эпюры амплитуд колебаний вибратора приводят к снижению возможной потенциальной производительности. Кривая, ограничивающая зону уплотненного вблизи вибратора бетона, представляет эллипс, а сама зона уплотнения эллипсоид вращения. Для достижения равномерной степени уплотнения бетона во всем массиве вибратор приходится переставлять на расстояние не более 0,8 г (максимального радиуса действия), определяемого большой полуосью эллипса. При наличии равномерной амплитуды колебания по всему наконечнику зона уплотнения представляет (с известным приближением) цилиндр, и производительность вибратора возрастает почти в 2 раза. Потребляемая мощность при этом сохраняет свою величину и, следовательно, производительность вибратора, отнесенная к единице мощности, соответственно возрастает.

Результаты испытаний большого наконечника вибратора при укладке бетонной смеси состава 0,62, подвижностью 3 см. на котором нанесены кривые изменении радиуса действия со временем вибрации, указана заштрихованная область, в пределах которой изменяется радиус действия. Верхняя граница соответствует максимальным значениям радиуса действия при подвижности бетонной смеси в пределах 2,5 см, рекомендуемой при вибрировании средне0армированных конструкций.

Нижняя граница соответствует данным, полученным при внешнем осмотре поверхность бетона, уплотненного большим наконечником, обладающим трапецоидальной формой эпюры колебаний.

Кривые изменения производительности для обоих наконечников вибратора И-21. Характер кривой позволяет установить оптимальное время вибрации, соответствующее наибольшей производительности вибратора. Максимальная производительность большого наконечника 3,2 м3/час при оптимальном времени вибрации 30 сек. Оптимальное время вибрации для малого наконечника 60 сек., а наибольшая производительность в 2 раза меньше, чем у большого наконечника, и составляет 1.5 м3/час.

Потребляемая вибратором мощность увеличивается с погружением вибратора в среду большей плотности. Мощность, потребляемая вибратором при большом наконечнике (825-1 050 вг) несколько больше мощности, потребляемой при малом наконечнике (720-960 вг), и находится в пределах номинала.

Внутренний вибратор И-21 с гибким валом является удобным механизмом для уплотнения бетонной смеси в конструкциях . средней массивности: фундаментах, прогонах, балках. Недостаток вибратора И-21-это интенсивный нагрев кожуха гибкого B&ia (до 70°), обусловленный трением самого вала о защитную оболочку в местах перегиба рукава, не превышающего угла 135°, рекомендуемого заводом-изготовителем. Интенсивный нагрев наблюдается в средней части гибкого вала после непродолжительной рабош вибратора. Это следует учитывать при производстве работ и не перегибать гибкий вал. Для повышения срока службы гибкого вала следует применять стойкую смазку (консталин с примесью 5-10% коллоидального графита) с удалением отработанной смазки.

После продолжительной работы (6-8 час.) иногда наблюдается соскакивание штуцера гибкого вала со шпонки, что объясняется удлинением защитного кожуха. Частое снятие гибкого вала со шпонки приводит к срабатыванию шпонки вала редуктора, сделанного 13 недостаточно закаленной стали. Нужно следить за исправностью уплотнителя вибростержня и редуктора и при попадании вниз отработанной смазки из кожуха гибкого вала менять уплотнение и смазку редуктора и вибростержня.

Более серьезные неполадки в работе вибратора - это выход I из строя шестерни редуктора, обмотки статора или выключателя вследствие перегорания контактных пластин или выхода из строя головки выключателя.

Данные по эксплуатации вибратора И-21 приведены в работе С.Н. Клепннкова (611. Выход из строя вибратора И-21 (36-47%) происходил вследствие попадания бетона в вентиляторы или небрежного отношения с вибратором, а также при снятии электродвигателя с тарелки, что должно быть запрещено, кроме случаев бетонирования высоких колонн. Продолжительная работа вибратора И-21 при перегорании одной фазы (32-29%) приводит к перегоранию обмотки статора и порче вибратора. Иногда вибраторы И-21 выходят из строя (6-14%) вследствие задевания ротором обмотки статора из-за небрежной сборки двигателя. Среднее время работы вибратора до текущего ремонта составляло 5-6 смен (40--48 час).