Vibro-ütköző gépek a cölöpök és héjak emelésére a talajban - a mély betétek alapjai
Főoldal → cikkek
Vibro-ütköző gépek a talajba való felhúzáshoz és hámozáshoz
A vibro-ütköző gépek elmélete és megvalósítása különböző építési célokra a szovjet tudósok és mérnökök közé tartozik.
Az első rezgőgépeket D. D. Barkan 1938-ban hozta létre, és kiterjedt bevezetése és fejlesztése történt a háború utáni években. Most az építés sok különböző típusú gépek használják. Minden vibrációs ütközéses gép egy közös elven alapul - irányváltozást és ütést okoznak, amelyet az egyenlőtlenségek egyenlő irányú szinkron elforgatásával érnek el. Tervezés szerint vibrációs ütközéses gépek vannak beépített villanymotorokkal (vibrációs kalapácsokkal) és külön villamos motorokkal (vibrációs rakodók). Az első típusú gépeknél az elektromos motor részt vesz az ütközés gyártásában, vagyis a gép működtető teste.
Az üzemeltetés elve szerint a vibrációs ütközéses gépek nagyfrekvenciás gépekre vannak osztva, amelyeknek frekvenciája legalább 1500 per perc, és az alacsony frekvenciájú gépek, amelyek frekvenciája kisebb, mint 1500 per perc.
A nagyfrekvenciás vibrohajtású gépek fő tulajdonsága a kicsi oszcilláció amplitúdója (több milliméter). A tömítőfelület rugalmas tulajdonságai és a rugalmas elmozdulásoknak az oszcillációk amplitúdójával való kompenzálhatósága miatt a gép nem szakad el a habos felületről. Ahhoz, hogy ezt a típusú tartoznak vibrátorok VPM VPM-1G-2, BT-5, BT-9, HDS-1, CAP-3, stb A fő paraméterek a vibrátorok tartományban vannak: Elektromos - 3,7 kW, a zavaró erőt 1. legfeljebb 7 tonna, súlya 60-350 kg. Ezeket a gépeket kis átmérőjű, 300-400 kg-os csövekbe merítik.
Az alacsony vibrációs vibrációs és vibrációs kalapácsok nagy oszcillációs amplitúdókkal rendelkeznek (akár több centiméterig). Az oszcillációk amplitúdója és a rugalmas elmozdulások nagysága közötti jelentős különbség miatt a gép elszakad a tapadt felülettől. Ebben az esetben nem csak rezgések jelentkeznek, hanem időszakos hatások is; így ezeket a gépeket vibro hatásnak nevezik. Ezek közé tartoznak a könnyű vibro-kalapácsok: B-81, C-402, B-103 és B-95, amelyek fő paraméterei: elektromos motorok teljesítménye 2 és 14 kW között; zavaró erő 1-től 9,5 tonnáig; A feltűnő tömegrész 80 1200 kg, és az átlagos teljesítmény vibromolot C-467, amelynek kapacitása 40 kW zavaró erőt 16 tonna, és a súlya a feltűnő rész 1200 kg. Az alacsony frekvenciájú is vibrátorok típusú VPP-4 VPP-2 futópálya 1, VPP-5, 102, 104, 108, 100, VA-10, VVPS-20/11 ACP-I és mtsai. A főbb mutatókat határok: teljesítmény 16-60 kW; zavaró erő 14-25 t; 1000-4500 kg súlyú, valamint VP és VPU típusú vibro-rakodók.
A hídépítésben és a hidrotechnikai konstrukcióban széles körben használják az alacsony frekvenciájú vibrációs ütközőket.
Az alacsony frekvenciájú vibrációs ütköző gépek a szerkezeti kialakításra négy osztályba sorolhatók: a legegyszerűbb típusú vibrációs rakodók; vibráló rakodógépek rugóval; vibrációs kalapácsok; hossztengelyes vibrációs rakodók.
A legegyszerűbb típusú vibrációs rakodók elektromos motorból, irányított vibrátorból és fejtámlából állnak. A mechanizmus minden működési mechanizmusa egymáshoz és az elmerült testhez egy egészben kapcsolódik. Az ilyen vibrátorok előnye a tervezés egyszerűsége; hátrányok - az elektromos motor súlyos üzemi körülményei, az oszcillációs amplitúdó nagyságának beállításának lehetetlensége, a cölöpök kivonásának hiánya. Ezeket a típusokat
V-102, В-104, В-108 típusú vibrációs rakodók és az összes típusú VP típusú vibrációs rakodó. Ezek a vibrátorok a fejlett BT-5 típusú vibrátorok.
A nagyfrekvenciás rezgéscsillapító használatának tapasztalata rávilágított hiányosságaira, és bemutatta a javulás módjait. Különösen azt állapították meg, hogy a súrlódási erő leküzdéséhez nem szükséges nagy frekvenciájú oszcilláció, de kívánatos a hatásimpulzus növelése a húzás jobb leküzdése érdekében.
A VP és VPU típusok vibrációs rakodóinak műszaki jellemzőit a táblázat tartalmazza. 8. Az első vibrátor - VI-1 - a működési feltételek használták az építőiparban a híd 1951 GA majd 1953-ban, a nagy mennyiségű beton burkolóanyagok, amelyek átmérője 155 cm, hossza 60 m volt betöltve egy híd építési Kínában 1953-1955 gg. a VP-1, a KP-3, a VP-4 és a VP-5 rezgéscsillapítók segítségével.
Ábra. 1. A legegyszerűbb típusú rezgő rakodó rendszere; 1 - a vibrátor; 2 - a mi-uvnik; 3 - elektromos motor
A legutolsó modell a Vpu-250 vibrátor, amely számos előrelépésnél különbözik az elődtől. A VPU-250-ben 2 db rakománytengelyt használtunk a 4 és 8 helyett a többi vibrációs rakodónál. Az excenterek száma ennek megfelelően 10 és 20 helyett 6-ra csökken. A rakománytengelyek és excenterek számának csökkentése egyszerűsíti a vibrátor felépítését és növeli a megbízhatóságot működés közben.
A VPU-250-ben, mint más típusú vibrátorokhoz, csúszó hidraulikus excentrikákat használnak; ennek következtében a statikus pillanat értéke változó. A vibrátor kezdeti szakaszában az excenterek a tengely forgástengelyéhez közel helyezkednek el, és ahogy a fordulatszám nő, fokozatosan elmozdulnak és végül elfoglalják a szélsőséges pozíciót. Az excenterek helyzetét hidraulikus meghajtással szabályozzák. A hidraulikus meghajtó kialakítása azonban még mindig nem tökéletes. Legfőbb hátránya a rezgés képtelensége. t
A VPU-160-ban az excenterek forgási sebessége manuálisan lett átkapcsolva, és minden alkalommal, amikor szükséges volt eltávolítani az alapcsíkok rögzítéséhez szükséges csavarokat, és az alaplapokat új helyzetbe állítani. Ezt a vibrátor kikapcsolta. A ВПУ-160 és a ВПУ-250 vibrációs rakodók lehetővé teszik az elektromos motorok indításakor a fordulatokat. Vezérlőbilincsük van, amely lehetővé teszi a fordulatszámok különböző tartományokban való szabályozását a rotor áramkörének szegmentált visszahúzásával.
Az NVP-56 típusú vibrációs töltőnek 80 x 110 cm méretű lyuk van az ásatáshoz.
Vibrátoros típusú terhelés a rúgós konstrukciók kifutópálya OA Savinov és A. J. Luskin két részből áll: egy vibráló - vibrátor és a fejrész, valamint a nem-ibriruyuschey - prigruzochnaya lemez és a motor. Mindkét rész egy rugórendszerrel van összekötve, amely vibrációs leválasztóként szolgál.
Ennek a vibrátornak az előnyei az amplitúdó nagyságának, az elektromos motor biztonságának és a cölöpök lengéscsillapító nélkül történő kivágásának képessége.
Ábra. 2. Vibro-betöltő VPU-160
Ábra. 3. Rozsdamentes terhelés ábrázolása rugóval: 1 - vibrátor; 2 fejvédő; 3 - rakodólapok; 4 - elektromos motor
Ezeknek a kalapácsoknak az a hátránya, hogy kis zavaró erő miatt nem használhatók nagyméretű héjak merítéséhez.
A VPP típusú vibrációs rakodókat sikeresen alkalmazták kis méretű cölöpökbe (legfeljebb 30 cm-re), és különösen a shpuntin kivonására. A WFP-4 kis halmazát 6,5 m hosszú fahordókba bújtatták, 64 rakás / váltó kapacitással, amely 8-szor meghaladja a normát.
A SA Tsaplin és mások formatervezésének rezgő kalapácsjai. A rezgő kalapácsok kialakítása számos fajta. Minden rezgőgépben a motor részt vesz a vibrációs működésben.
A vibrációs kalapácsok előnyei: az amplitúdó nagyságának és a nagy hatású hatásnak az elárasztott elemre való beállítása; hiánya: vibrációbiztos elektromos motor használatának szükségessége, mivel a normál elektromos motor gyorsan elhasználódik.
A SA Zaplin vibrátorának vibrálója rugókkal van összekötve a fejtámlával. A fejpánt szilárdan rögzítve van a halomban. A vibrátor paramétereitől, a rugó merevségétől, a vibrátor és a fejtámla közötti rés méretétől függően a vibrátor különböző üzemmódokban működhet.
Egy vízerőmű építésénél 500 g lemezes cölöpöt szállítottak vibrációs kalapácsok. A vibrációs kalapácsok 14 méteres mélységben hatékonyabbnak bizonyultak, mint a talajvivátorok, a héj 34 perc alatt merül. anélkül, hogy a talajt a belső üregéből kivonja.
A zavaró erő nagyságának növelésére irányuló vágy a vibráló homlokrakodók kialakítását eredményezte, az egyfrekvenciás műveletről a kétfrekvenciás működésre való átmenethez.
Vibrátor egy két frekvencia mód nevű azok, amelyekben a száma forgása az excenterek egyenlőtlenül, ami a nagysága a zavaró erő lefelé irányul növekszik, míg a felfelé fordítva, csökken. Azonban az első tapasztalat, hogy egy 25 x 25 cm-es halom homorú talajba kétfrekvenciás vibrátorral merül, azt mutatja, hogy nincs előnye az egyfrekvenciás cölöpökkel szemben. A bolyhát kétfrekvenciás vibrátor merítette 2,9 m mélységben 12 perc alatt. és további merülése megszűnt. Ezután a vibrálót egyfrekvenciás üzemmódba helyeztük át, és a halom további 2,6 g-ot 7 percen át merült. Megjegyezték, hogy a rezgőbetöltő rázkódás amplitúdója megnövekedett, ami hozzájárult a bolyhok további bemerítéséhez.
A zavaró erő együttes hatása és az oszcilláció amplitúdója hozzájárul a cölöpök és a cölöpök héjainak bemerítéséhez. A perturbáló erő a húzás leküzdésére irányul, és optimálisnak kell lennie - nem több, mint az ehhez a talajviszonyokhoz szükséges.
Az oszcillációk amplitúdója a hatáshatást jellemzi, és stabilnak kell lennie. A valóságban, mivel a cölöpök a földbe merülnek, az amplitúdó nagysága csökken, vagyis a hatás hatása csökken. Ez abból adódik, hogy az ellenállás a föld tömegének cölöp gyorsabban nő, mint az amplitúdó értéke a vibrációs rekeszizom. Az oszlop leáll, ha az amplitúdó eléri a 0,3-0,5 cm-t.
a cölöp beakadása során az excenterek excentricitásának vagy forgásuk gyakoriságának növelésével. Új típusú vibrátoroknál vannak olyan eszközök, amelyek szabályozzák a statikus pillanat nagyságát. Ez a feladat azonban még nem sikerült megoldani, mivel bonyolítja azt a tényt, hogy a vibráció során nagyon bonyolult jelenségek fordulnak elő a talajban. A talaj tömege is részt vesz a vibrációs rendszer működésében. Ebben az esetben nem földi változik a frekvencia, hogy be van állítva vibrátor és egy rezonancia frekvenciája, azaz a. E. Primer egy rugalmas test, hanem a nem-lineáris rugalmas alatt vibráció. Ahogy a cölöpök földbe süllyednek, ez a függőség bonyolultabbá válik. A talajviszonyok sokfélesége tovább súlyosbítja ezt a komplex függést.
Elméletileg, ha bebizonyosodik, hogy az optimális cölöpök merülési üzemmód akkor lehet elérni, ha a frekvencia a természetes oszcillációk abszolút nem deformálható test (m. E. elhanyagolása saját deformációk, képest elenyésző a rezgés amplitúdója a vibrátor) 1,5-2-szer nagyobb, mint a frekvencia az excenterek forgatása. Ellenkező esetben a sv elasztikus oszcillációja keletkezhet, amelyet az energia jelentős része megtart.
Fontos tényező optimális feltételek biztosítására cölöpök merítés, az, hogy egy rezonancia jelenség fordul elő, abban az esetben, a vibrációs rezgés időtartamával megegyező időszakra rezgések zavaró erőt vagy annak többszöröse egy töredéke az utóbbi.
Amikor egy rezonancia jelenség lehet elérni termelékenységének növelése csökkentett zavaró erő, azaz a. E. kevesebb energiával motor. Mindazonáltal az ismert típusú vibrátorok nem rendelkeznek ilyen beállítással; Ezért rendkívül sürgető feladat, hogy egy olyan struktúra kialakítására vibrátorok eszközökkel önhangoló működését, fejlődését technika segítségével rezonansovyh üzemmódok cölöp és rezgésvédelem függően talajviszonyok, mérete a cölöpök és hasonlók. d.