Глубинный пневмогидравлический вибратор

 

Использование: в различных отраслях промышленности для глубинного уплотнения бетонной смеси, песчаного грунта и т.п. Сущность изобретения: поршень-вибровозбудитель 1 установлен в корпусе 2 с образованием гидравлической и пневматической полостей (П) 3 и 4. П 4 связана с пневмоприводом . П 6 эластичной оболочки 5 связана с П 3. На свободном конце оболочки 5 закреплен массивный наконечник 7. Другой конец оболочки 5 закреплен на корпусе 2. Поршень-вибровозбудитель 1 подпружинен относительно П 3. Пневмопривод выполнен в виде размещенной в П 4 пневмотурбины, связанной с поршнем через механизм преобразования вращательного движения в поступательное . 3 з.п.ф-лы, 6 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4788693/29 (22) 05.02.90 (46) 07.04.92. Бюл. ¹ 13 (71) Харьковский инженерно-строительный институт (72) Н,Г.Емельяненко, В.А.Токарев и

В.M. Федченко (53) 621.868(088.8) . (56) Вибрации в технике. — Справочник. т.4.

Вибрационные процессы и машины. 1981, с.367-371.

Савинов О.А., Лавринович Е.В. Вибрационная техника. уплотнения и формования бетонных смесей ; Л.: Стройиздат., Ленинградское отд-ййе, 1986, с.112.

Авторское свидетельство СССР

¹ 394114, кл. В 06 В 1/18. 1973. (54);ГЛУБИННЫЙ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР

„„ U„„1724385 Al (я)5 B 06 В 1/18, Е 04 G 21/08 (57) Использование: в различных отраслях промышленности для глубинного уплотнения бетонной смеси, песчаного грунта и т.п.

Сущность изобретения: поршень-вибровоэбудитель 1 установлен в корпусе 2 с образованием гидравлической и пневматической полостей (П) 3 и 4. П 4 связана с пневмоприводом. П 6 эластичной оболочки 5 связана с

fl 3. На свободном конце оболочки 5 закреплен массивный наконечник 7. Другой конец оболочки 5 закреплен на корпусе 2. Поршень-вибровозбудитель 1 подпружинен относительно П 3. Пневмопривод выполнен в виде размещенной в П 4 пневмотурбины, связанной с поршнем через механизм пре- 1 образования вращательного движения в по- 2 ступательное. 3 з.п.ф-лы, 6 ил.

1724385

25

50

Изобретение относится к вибрационной технике, в частности к глубинным. вибраторам, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для глубинного вибрационного уплотнения зернистой среды (бетонной смеси, песчаного грунта и т.п.).

Известны глубинные виброуплотнители, включающие цилиндрический корпус, вибровозбудитель, электропривод.

Их недостатками являются низкие долговечность и надежность по причине износа вращающихся частей и перегрузок электродвигателей, необходимость применения переменного тока пониженного напряжения (36 В) и повышенной частоты (до 200 Гц).

Известны центробежные дебалансные вибровозбудители с пневмоприводом для уплотнения бетонной смеси, включающие цилиндрический корпус. Корпус таких вибраторов жесткий и совершает плоскопараллельное движение.

Наличие неуравновешенных вращающихся масс приводит к повышенному износу и снижает долговечность.

Наиболее близким к предлагаемому является вибратор для уплотнения бетонных смесей, включающий поршень-вибровозбудитель, установленный в корпусе с образованием гидравлической и пневматической полостей и эластичную оболочку, полость которой связана с гидравлической полостью. Эластичная оболочка одета на часть корпуса со щелями.

Недостатками известного устройства являются узкие щели вдоль образующей жесткого полого корпуса концентрируют значительные напряжения в пульсирующей жидкой среде, что снижает долговечность резиновой оболочки; малые амплитуды колебаний вибратора из-за наличия опорного элемента {жесткого корпуса).

Цель изобретения — интенсификация вибрационного воздействия на обрабатываемую среду путем генерирования пространственных колебаний увеличенной амплитуды, повышение долговечности и надежности.

Указанная цель достигается тем, что у глубинного пневмогидравлического вибрвтора, включающего поршень-вибровозбудитель, установленный в корпусе с образованием гидравлической и пневматической, связанной с пневмоприводом, полостей и эластичную оболочку, полость которой связана с гидравлической полостью, — эластичная оболочка снабжена массивным наконечником, закрепленным на ев свободном. конце с закреплена другим концом на корпусе, при этом поршень-вибровозбудитель подпружинен со сторонй гидравлической полости, Пневмопривод вибратора может быть выполнен в виде расположенной внутри пневмополости пневмотурбины, связанной с поршнем через механизм преобразования вращательного движения в поступательное.

Пневмопривод вибратора может быть выполнен в виде устройства, включающего пневмомагистраль и участок трубопровода, вход и выход которого постоянно подсоединены к пневмомагистрали, а центральная часть — к атмосфере через установленный в нем дифференциальный клапан.

Поршень-вибровозбудитель вибратора может быть выполнен ступенчатым, при этом большая ступень расположена в пневматической полости, а меньшая в гидравлической полости.

На фиг.1 — 3 изображены схемы возможных вариантов исполнения глубинного пневмогидравлического вибратора; на фиг.4 — один из возможных вариантов исполнения пульсатора сжатого газа пневмоп-. ривода; на фиг.5 — и ри вод с пневмотурбиной, вариант исполнения; на фиг.6- развертка криволинейной поверхности фрикционной пары пневмотурбины.

Глубинный пневмогидравлический вибратор включает поршень-вибровозбудитель

1. установленный в корпусе 2 с образованием гидравлической 3 и пневматической 4 (связанной с пневмоприводом) полостей: эластичную оболочку 5. полость 6 которой связана с гидравлической полостью 3. Эластичная оболочка 5 снабжена массивным наконечником 7, закрепленным на ее свободном конце, и закреплена другим концом. " на корпусе 2. Поршень-вибровоэбудитель 1 подпружинен со стороны гидравлической полости 3 пружиной 8.

Пневмопривод может быть выполнен (фиг.2) и виде расположенной внутри пневмополости 4 корпуса 2 пневмотурбины 9, связанной с поршнем 10 через механизм 11 преобразования вращательногодвиженйя в поступательное.

Поршень-вибровозбудитель может быть выполнен ступенчатым(фиг.3), с рвспо-.. ложением большей ступени 12 в пневмати--. ческой полости 4, а меньшей ступени 13 — в гидравлической полости 6.

Пневмопривод может быть выполнен (фиг.4) в виде устройства, включающего пневмомагистраль 14 и участок трубопровода, вход 15 и выход 16 которого постоянно подсоединены к пневмомагистрали 14, в центральная часть 17 — к атмосфере через установленный в нем дифференциальный клапан 18.

1724385

Турбина 9 (фиг.2) может быть установлена (фиг.5) корпусе 2 на валу 19, на котором закреплены пальцы 20, образующие фрикционную пару с поршнем 10 по криволинейной поверхности, развертка которой показана на фиг.6. . Поршень 10 имеет фиксацию от поворота вокруг своей оси (не показана).

Ход поршня 10 определяется расчетом при заданной амплитуде колебаний эластичной оболочки 5.

Пневмопривод может быть выполнен на базе кранового пневмостатически уравновешенного распределителя либо распределителя эолотникового и пробкового типа, а также на базе других устройств. Возможно выполнение в пневмополости 4 клапана с открыванием в верхней мертвой точке поршнем, находящимся в нижней мертвой точке.

Глубинный пневмогидравлйческий вибратор работает следующим образом.

Сжатый газ (фиг.1) импульсами (например, при помощи кранового пневмостатически уравновешенного распределителя или при помощи устройства, изображенного на фиг.4, и т.п,) подается в пневмополость 4, поршень-виброеозбудитель 1 перемещается, сжимая пружину 8: и повышая давление в гидрополости 6, которая изменяет форму - расширяется в радиальном направлении, при этом наконечник увлекается вверх. При сбросе газа из пневмополости 4 упругими силами пружины 8 и эластичной оболочки 5 (через жидкость) поршень 1 возвращается в исходное положение; при этом эластичная оболочка 1 принимает исходную форму, а наконечник 7 перемещается вниз. Затем цикл повторяется — система совершает ïðîстранственные колебания.

Б варианте (фиг.2 и 5) сжатый газ подается в пневмополость 4, вращает пневмотурбину 9 и отводится в атмосферу через отверстия (не показаны). Вращательное движение турбины 9 преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня

10, который через жидкость генерирует пространственные колебания системы: эластичная оболочка 5 — наконечник 7.

В варианте (фиг.3) сжатый газ импульсами подается в пневмополость 4, при этом ступенчатый поршень совершает возвратно-поступательные движения и через жидкость генерирует пространственные колебания системы эластичная оболочка 5— наконечник 7.

Глубинный пневмогидравлический вибратор (фиг.! — 3) сообщает уплотняемой бетонной смеси (или другой зернистой среде) вибрации е радиальном направлении от

10

15 вибрационное воздействие на обрабатыеа20

45 эластичной оболочки 5 и е осевом направлении — от наконечника 7.

Ступенчатый поршень позволяет увеличить давление в гидрополости 6 по отношению к давлению газа е пневмополости 4 (фиг.3):

$1

P® =Р— где Pw — давление жидкости в гидрополости 6;

Рг — давление газа в пневмополости 4:

S> — площадь торца ступени 12 поршня:

S2 площадь торца ступени 13 поршня.

Все это позволяет интенсифицировать емую среду, увеличить амплитуду вибрационного воздействия, По отношению к центробежным электро- и пневмовибраторам для глубинного уплотнения смесей предлагаемое устройство более долговечно и надежно (отсутствие неуравновешенных дебалансных вращающихся масс, нет плоскопараллельного движения корпуса и связанных с этим неудобств эксплуатации). Эластичная оболочка предлагаемого еибратора по сравнению с жестким корпусом известных устройств позволяет снизить уровень вибраций, передаваемых обслуживающему персоналу (ручные глубинные вибраторы) или несущим конструкциям (при использовании пакетов навесных глубинных вибраторое), Формула изобретения

1. Глубинный пневмогидравлический вибратор, включающий поршень-еиброеозбудитель, установленный в корпусе с образованием гидравлической и пневматической, связанной с пневмоприеодом, полостей, и эластичную оболочку. полость которой связана с гидравлической полостью, о тл и ч а ю щи и с ятем, что, с целью интенсификации вибрационного воздействия на обрабатываемую среду путем генерирования пространстеенных колебаний увеличенной амплитуды,,повышения долговечности и надежности, эластичная оболочка снабжена массивным наконечником, закрепленным на ее свободном конце, и закреплена другим концом на корпусе, а поршень-еибровозбудитель подпружинен со стороны гидравлической полости.

2. Вибратор по и.1, отличающийся тем,.что пнеемоприеод выполнен в виде расположенной внутри пнеемополости корпуса пневмотурбины, связанной с поршнем через механизм преобразования вращательного движения в поступательное.

3, Вибратор по п.1. отличающийся тем, что пневмопривод выполнен в виде ус1724385

>r.ит.

f2

Фиг,2

Фиг, 3 тройства, включающего пневмомагистраль и участок трубопровода, вход и выход которого постоянно подсоединены к пневмомагистрали, а центральная часть — к атмосфере через установленный. в нем дифференциальный клапан.

ff

11

4, Вибратор по пп.1 и2, от лича юшийся тем, что поршень-вибровозбудитель выполнен ступенчатым, при этом большая ступень расположена в пневмати5 ческой полости, а меньшая — в гидравлической полости.

1724385 к ане3исполссти

1724385

Редактор С.Патрушева Техред M.Moðãåíòàë

Корректор С,Щевкун

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ .1135 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5