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振動成型作用的主要因素

日期:2015-06-22 ???? 點擊:

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振動成型作用的主要因素

振動可以使混凝土密實是人所共知的。混凝土振動棒,振動電機、振動臺等許多人也都使用過。但是常規的振動方法和裝置用于生產免燒磚顯然是不行的。免燒磚的密實度要求非常高,其抗壓強度一般要達到10^-20MPa。要實現免燒磚在振動作用下的高密實度,需要十分科學地設計振動方式,使振動達到最大的密實效果。一般來講,生產高密實度免燒磚,其振動頻率、振動方式、振動方向、振幅大小、振動加速度、振動時間、加壓方式是七個主要的因素。只有這七個技術條件全部合理,才會生產出優質高強度的免燒磚。

①振動頻率。免燒磚所用的原材料中粗骨料最大顆粒粒徑為5^-10mm,依照振動機理的要求,振動頻率為50Hz最為理想。干硬性物料宜采用高頻率小振幅。國內外成型機采用的振動頻率多數在45^-75Hz范圍內,也就是2900^-4000r/min之間,根據不同種類免燒磚的要求,可通過變頻調速器來調整振動頻率,也可調整振動器相位角,控制振幅和激振力。對于簡易成型機,目前大多數采用國家定型的附著式振動器,.振動功率為0.5-1.5kW%頻率為50Hz、激振力為3^-13kN。這對降低成本、簡化機構是有利的。

②振動方式。振動磚機有三種振動成型方式,即模芯振動、模箱振動和臺式振動。根據實踐經驗,成型機采用模芯振動較好,因為該類成型機自重較輕,一般在150kg~!--10t左右。若用模箱振動成型,則振動時易造成成型機來回移動,直接影響砌塊質量。模芯振動與模箱振動比較,模芯振動參與振動的質量小,消耗功率也相應減少,節約能源。

③振動方向。有三種,即環向振動、垂直定向振動和水平定向振動。振動磚機型機采用垂直定向振動或水平定向振動均優于環向振動。原因是成型機在成型時,希望獲得固定方向的振動,一個方向的振動會干擾另一個方向振動。根據有關文獻資料介紹,在同一生產能力,固定方向振動所需功率,比不定方向振動所需的功率小25腸。另外定向振動易于消振,機械()件磨損()程度相對減少,機架剛度也可適當減小,從而減輕了成型機的自重,因此國內外生產的自動化程度較高的成型機,絕大部分采用垂直定向振動,而小型成型機也有采用水平定向振動的。水平定向振動除具有上述優點外,還有一些其他的優點,如噪聲小、振實效果好、減少模箱磨損等。但水平定向振動在較大的加壓作用下,振實效果比垂直定向振動差。因此采用水平定向振動,必須把加壓值和加壓振動時間作相應的調整。對小型成型,如采用垂直定向振動或水平定向振動,機器結構將較復雜,成本相應增加。因此,目前大多數簡易成型機,普遍采用環向振動。

④振動加速度。振動加速度是反映振動頻率和振幅的一個綜合參數,因此在設計計算和應用上,往往用振動加速度來表示較為方便。成型時當振動加速由小變大時混凝土拌和物結構粘度趨于下降形式,最佳的振動加速度可獲得良好的密實度和較高的強度,而又不增加振動能耗。不同品種的所選的振動加速度也有所不同。一般對于半干物料,應選用振動加速度大一些,簡易成型機的振動加速度為3-5g較適宜,大型成型機則為大于或等于5g。以往國產簡易振動成型機的振動加速度普遍偏低,導致振動成型周期長,難以生產高質量免燒磚為了達到上述要求,在選用振動機時應盡量提高振動機功率,加大激振力。

⑤振動時間。成型機的振動頻率、振幅和振動加速度確定后,還要選擇合理的振動延續時間,這樣才能綜合表達出混凝土混合料的振實效果。

振動延續時間取決于混凝土混合物的干硬度及其他振動參數,其值可在幾秒到幾十秒之間。一般而言,振動時間低于最佳值或過短,混凝土混合料不能充分振實;振動時間高于最佳值或過長,則混凝土的密實度也不會顯著增加,甚至有時會產生分層離析現象,反而降低了混凝土密實和成型質量。對于簡易成型機,振動時間一般以20^-40s為適宜。

⑥加壓方法。采用振動成型機成型時,必須采用壓頭加壓,目的是對物料施加一定的壓力,使之克服存在于含水顆粒之間的、由表面張力引起的a結力,提高成型效果和質量,縮短成型周期。目前國內生產成型機有振動加壓和自重加壓兩種,一般多采用振動加壓,即一邊振動,一邊由上部施加一定的壓力。

加壓值的大小取決于混合料的干硬度和振動密實所需的時間。由于簡易成型機成型時間稍長,加壓值可在0.02-0.12MPa之間選取。如果選用的加壓值過小,則會延長成型時間,成型的密實差,甚至疏松;如果選用的加壓值過大,則會引起振幅衰減,混合料受抑制而振動不起來,影響上表面的密實度。對于簡易成型機,由于機身自重較輕,加壓值過大時,機身將自行抬起,成型機無法工作,因此該成型機宜選用0.05MPa左右的加壓值。但要達到此目標加壓值,靠自重加壓是不行的,必須采用振動加壓,并選擇合理的振動參數,以保證產品質量。

國內外振動機型大多采用的振動頻率為f=300。次/分,而振幅一般在0.04^-0.07cm之間選擇。

磚機
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