Принцип действия вибрационных извещателей
Вибрационные датчики по принципу работы и внешнему виду очень похожи на камертон. В работе задействован пьезоэлектрический кристалл, приводящий в действие внешнюю вилку, настроенную на определенную частоту. Кристалл заставляет делать ее определенные колебательные движения на своей частоте. По мере погружения вилки в сыпучую или жидкую среду колебательные движения могут меняться. Данное изменение полностью зависит от свойств материала, в котором в данный момент находится вилка, частота ее колебаний по отношению к плотности среды пропорциональна в обратном порядке. Это означает, что период колебаний будет меняться в зависимости от вилки, которая погружена или не погружена в нужную среду.
Датчик, который применяется для определения уровня жидкости, определяется от периода колебаний вилки. Датчики, предназначенные для сыпучих сред, работают на принципе амплитуды. Все данные передаются на встроенный приемник, а затем переходят на усилитель.
Что предлагает профильный рынок?
Ведущими производителями виброног являются торговые марки Masalta (Япония), Biedronka (Польша), Scheppach (Германия). В последнем случае предусмотрена инновационная система гашения колебаний, в результате чего полностью вся вибрация кулачково-эксцентрикового механизма на ручки не передаётся. Остальные производители ограничились лишь применением виброгасительных материалов на ручках. Цена указанной продукции – от 60 тыс. руб. до 120 тыс. руб., в зависимости от производительности и мощности виброноги.
https://youtube.com/watch?v=wkbyaFKTHzg%3F
Опубликовано в Работает на бензине
Нажмите, чтобы отменить ответ.
Имя (Обязательно)
Сайт
Комментарий
Лента комментариев
Применение виброплит
Виброплиты представлены на рынке специального строительного оборудования различными видами и модификациями – https://www.fibrapol.ru/oborudovanie/vibroplity/. Применяются устройства при строительных и ремонтных работах, в частности:
- ✦ при обустройстве ландшафта;
- ✦ во время сооружения дорог, фундаментов домов, спортплощадок, дорожек;
- ✦ при выполнении сельхозработ и пр.
Используют оборудование для уплотнения покрытия из тротуарной плитки, различных насыпей в большинстве своем на участках до 1000 кв. метров. Небольшие размеры, вес и маневренность позволяют успешно использовать технику в труднодоступных местах, применение в которых крупногабаритной техники невозможно.
Как выбрать вибротрамбовку
Производители предлагают оборудование, способное решать самые разные задачи. По этой причине при выборе нужно учитывать сферу применения и тип установленного силового агрегата, мощность и частоту вибрации подошвы. Внимательное сравнение этих характеристик поможет купить технику, которая обеспечит необходимый уровень трамбования и прослужит несколько сезонов.
Назначение
Вибротрамбовки применяют на открытых строительных площадках, при обустройстве дорог, в помещениях. На улице можно работать с оборудованием, которое имеет двигатель внутреннего сгорания. Если основное назначение – утрамбовывание сыпучих материалов в закрытых помещениях, то нужно сделать выбор в пользу модели с электромотором.
При уплотнении в условиях дефицита полезного пространства – преимущества у техники с небольшими габаритами и весом. Это позволит улучшить манёвренность техники. При работе на крупных объектах требуется максимально глубокое утрамбовывание. Это может обеспечить техника с большой массой и высокой силой удара. При интенсивном применении нужно выбирать модель с увеличенной частотой вибраций.
Тип двигателя
Электродвигатель обеспечивает отсутствие вредных выбросов, комфортную работу с низким уровнем шума. Недостатком вибротрамбовки с этим силовым агрегатом является низкая мобильность: оператор зависит от наличия трёхфазного электропитания на площадке, а кабель мешает выполнять сложные манёвры.
Двигатель внутреннего сгорания обеспечивает высокий уровень мобильности, но вредные выхлопы не позволяют применять технику в закрытых помещениях. При выборе нужно учесть условия, в которых придётся применять оборудование. Если уплотнение ведётся при отрицательных температурах, то преимущество у бензинового мотора. При интенсивной работе на протяжении всего дня, необходимости трамбовки на большую глубину лучше выбрать модель с дизельным двигателем.
Мощность
Этот параметр влияет на производительность труда. Чем выше показатели мощности, тем меньше проходов потребуется для достижения необходимого уровня уплотнения. Обратной стороной увеличения этого параметра является возрастание веса. Тяжёлая техника лучше трамбует грунт, песок, но управлять оборудованием становится сложнее. Если нет задачи по увеличению глубины уплотнения, то лучше выбрать менее мощную модель.
Частота вибраций
От количества ударов в минуту зависит производительность. Хорошими показателями для профессиональной техники является 600-650 возвратно-поступательных движений за эту единицу времени. Увеличение параметра позволит обрабатывать за час участок большей площади, но для такого оборудования повысятся требования к амортизационной и антивибрационной системе. Плохое качество эластичных прокладок сделает работу сложной, повысит уровень дискомфорта, что негативно скажется на производительности.
Расчет параметров виброплиты
Исходные данные:
Возмущающая сила Q=19200H
Частота вращение вибратора n=5000 об/мин
Масса вибрирующей массы m1=6,7 кг
Масса всей машины m=107 кг
Мощность привода N=3,4 кВт
Частота собственных колебаний принимаем к=0,
КПД ременной передачи n=0,96
Произведём расчет параметров при угле сдвига фаз равным 0
1. Сила сопротивления найдем по формуле:
,
Где – угол сдвига фаз
=Q выражение принимает вид:
2. Амплитуда колебаний определим по формуле:
w- частота внутренних колебаний
3. Момент определим по формуле:
4. Мощность определим по формуле:
5. Найдем реальную мощность двигателя, учитывая КПД клиноремённой передачи.
,
где КПД клиноремённой передачи =0,96
Далее производим аналогичные расчеты при угле сдвига фаз с шагом равным 5 до 45. Для облегчения расчетов воспользуемся программой MS Excel. Полученные данные сведём в таблицу.
Из таблицы видно, что при угле сдвига фаз равным наблюдается максимальная мощность данного двигателя.
Вывод: в результате проделанной работы, видно, что именно при угле смещения фаз равном 42 ° наблюдаются оптимальные параметры работы виброплиты, а именно, мощность двигателя на соответствующих оборотах, амплитуда вибрации. Следовательно, просчитаны параметры оптимальной работы и уплотнения обрабатываемой поверхности.
Как устроена вибронога
Привод виброноги может быть электрическим или от двигателя внутреннего сгорания. Учитывая, однако, степень погружения устройства во влажную среду, а также требования к автономности применения, виброноги производят только с бензиновым приводом.
Поскольку устройство используется для локального утрамбовывания материала, например, под основания колонн, столбы, дренажные колодцы и пр., оно должно быть компактным и удобным для применения. В отличие от виброплит, виброноги имеют пониженную вертикальную устойчивость, а потому требуют от исполнителя более высоких физических усилий. Кроме того, локальное виброуплотнение часто востребовано при неотложных ремонтно-восстановительных работах, а потому соответствующая техника входит в комплект оборудования, которое используется службами по чрезвычайным ситуациям.
Устройство виброноги:
- Кулачково-эксцентриковый механизм.
- Вал.
- Двигатель с бачком.
- Возвратная пружина.
- Шатун с поршнем.
- Корпус с ручками.
- Уплотняющая плита.
- Сильфон.
- Система управления.
Площадь трамбующей плиты виброноги небольшая, и не превышает 500…600 мм2. Это обеспечивает устройству повышенную стабильность, снижает вес, и при одной и той же мощности привода позволяет генерировать вибрации с увеличенной амплитудой. Повышенная частота вибраций приводит к увеличению кинетической энергии и способствует улучшению качества трамбовки. Вместе с тем, это не позволяет производить уплотнение при реверсном перемещении поршня.
Особые требования предъявляются к двум узлам виброноги – раме и плите. Они испытывают значительные динамические нагрузки, а плита, кроме того, ещё и сопротивление уплотняемого материала, которое стремится оторвать плиту от поршня при его перемещении вверх. Поэтому, данные детали изготавливают из штампованного проката средне- и высокоуглеродистых сталей, и подвергают нормализации – процессу термообработки, который снижает перепад напряжений в различных частях деталей.
Применение высокопрочных сплавов в некоторых конструкциях виброног (преимущественно малых размеров) себя не оправдывает: масса устройства действительно уменьшается, но одновременно возрастают и инерционные усилия на ручки, из-за чего управление виброногой усложняется. Падает и долговечность уплотняющей плиты.
Основные разновидности виброплит
Все виброплиты можно разделить на 2 категории устройств:
- ручные модели;
- навесное оборудование.
Ручные виброплиты
Ручная виброплита представляет собой установку для уплотнения с рабочей площадью от 1,3 до 4,2 тысяч кубических сантиметров. Она комплектуется бензиновым, электрическим, либо дизельным двигателями.
Важно: электрические виброплиты имеют меньшую мощность и подходят для использования при наличии поблизости источника электрической энергии. По мощности и массе виброплиты подразделяются на легкие, средние
Последние предполагают наличие бака с жидкостью. Подача воды необходимы для предупреждения прилипания при трамбовке битума. Наличие жидкости освобождает от необходимости трудоемкой чистки оборудования
По мощности и массе виброплиты подразделяются на легкие, средние. Последние предполагают наличие бака с жидкостью. Подача воды необходимы для предупреждения прилипания при трамбовке битума. Наличие жидкости освобождает от необходимости трудоемкой чистки оборудования.
Легкие вибрационные плиты часто поставляются с ковриками. Они позволяют трамбовать тротуарную плитки, не боясь повредить ее.
Обратите внимание: легкие виброплиты не подходят для работы с асфальтом. Их массы недостаточно для качественного уплотнения
Навесное оборудование
Тяжелые виброплиты принадлежат к категории навесного оборудования. Они имеют большую массу, реверсный режим, благодаря чему работа может выполняться в обоих направлениях. Навесные вибрационные плиты могут устанавливаться на погрузчики, экскаваторы. Их применяют при больших объемах работы:
- благоустройство территории;
- подготовка подушек в траншеях;
- уплотнение котлованов;
- установка свай и столбов.
Как выбрать виброногу
- Подбор типоразмера рассматриваемого оборудования производится по следующим критериям:
- По площади уплотнения: если она относительно невелика – до десятка квадратных метров, то применение виброноги технологически целесообразно.
- По характеру уплотняемого материала – вибронога хороша для заделки и уплотнения битумом трещин, имеющихся в бетоне, трамбовки щебня, грунта, но неприемлема для керамической дорожной плитки и прочих штучных покрытий, которые изготовлены из малопластичных материалов. При этом площадь плиты значения не имеет.
- По наибольшей глубине зоны уплотнения. Обычно отскок виброноги во время обратного хода составляет до 600 мм при трамбовке на воздухе, и до 150 мм – на основании.
- Тип привода, который может быть бензиновым или дизельным. В последнем случае развивается повышенная мощность, но устройство становится более тяжёлым для перемещения, и издаёт больше шума при эксплуатации. Есть недостатки и у бензинового привода – по соображениям техники безопасности им недопустимо работать в плохо проветриваемых пространствах.
- По частоте вибраций (эксцентриситету кулачкового механизма). С ростом вибрации снижается время, необходимое для уплотнения, однако одновременно уменьшается и долговечность механизма, который постоянно работает в условиях значительных знакопеременных нагрузок. Поэтому обычно ищут компромисс между частотой и амплитудой вибраций. Оптимум в большинстве случаев находится в диапазоне частот 300…700 мин-1: в таком случае и производительность процесса достаточно высока (до 3 м2/мин) и условия работы оператора неплохие.
- От состава грунта: если уплотняемый материал обладает повышенной влажностью, то его сцепление со смежными поверхностями корпуса и сильфона увеличивается. Как следствие, возрастают нагрузки, а сильфон, изготавливаемый из полиуретана низкого давления, может треснуть. Поэтому виброногу следует использовать на материалах с малой влажностью.
- По допустимому усилию уплотнения в конечный момент соприкосновения плиты с материалом. Для бензиновых виброног этот параметр находится в пределах 750…1350 кг.
Что это такое?
Вибротрамбовка — это многофункциональная вибрационная машина ручного типа, применяемая в строительной сфере с целью уплотнения сыпучих материалов и рыхлых грунтов. По внешнему виду это приспособление является компактным и мобильным инструментом, снабженным ручным управлением.
Трамбовка грунта с помощью вибрационного оборудования позволяет решить ряд важнейших задач:
- выровнять и уплотнить основание строительной площадки;
- предотвратить процесс усадки почвы под фундаментом;
- вытеснить из структуры грунта влагу и воздух.
При выполнении подготовительных строительных работ вибротрамбовку применяют там, куда крупногабаритная автотехника не может подойти из-за ограниченности свободного пространства. Ручной инструмент дает возможность выполнить трамбовку в ограниченных проемах при укладке трубопровода, участках, расположенных возле стен или углов зданий, при строительстве велодорожек и укладке бордюрных или тротуарных элементов. Ручной инструмент эффективно справляется со своими функциями без ущерба для повреждения зданий или коммуникаций.
Комплектация ручной вибротрамбовки состоит из следующих основных частей:
- двигатель, который может быть бензиновым, дизельным или электрическим;
- механизм кулачково-эксцентрикового типа;
- вал, снабженный специальной возвращающей пружиной;
- шатун со специальным поршнем;
- уплотняющая подошва;
- система ручного управления
Ручная вибротрамбовка может называться еще и виброногой, так как площадь уплотняющей подошвы у этого инструмента небольшая и составляет 50-60 см². Такая компактность нужна для снижения веса оборудования, но это не уменьшает устойчивость инструмента и дает возможность развивать силу вибрации, необходимую для работы. Несмотря на свою компактность, подобное оборудование требует от оператора значительных физических усилий, связанных с перемещением аппарата и сохранением его устойчивости в вертикальном положении в процессе выполнения работ.
Кроме того, рабочему приходится испытывать на себе сильнейшие вибрационные нагрузки, которые неблагоприятно влияют на здоровье. Эффективность работы ручного типа вибротрамбовки обусловлена силой удара и их частотой в 1 минуту.
Лучшие электрические вибротрамбовки
Технические характеристики вибротрамбовок с электрическими двигателями не уступают по основным параметрам моделям, работающим на бензине. Основное преимущество – отсутствие вредных выбросов, что позволяет использовать в закрытых помещениях при строительстве цехов промышленных предприятий, торговых центров, спортивных комплексов. Электрическая вибронога работает с низким уровнем шума, не требует сложного обслуживания. Недостатком является низкая мобильность по причине привязки к электрокабелю.
TSS HCD90В
Вибротрамбовка разработана для уплотнения различных типов сыпучих материалов, включая глину, битумный песок, гравий. Укомплектована мощным электродвигателем, который не требует регулярного обслуживания. Работает от трёхфазной электросети, для подключения к питанию предусмотрена кабельная вилка с розеткой, которые обеспечивают надёжное соединение с кабелем.
Малогабаритная подошва упрощает уплотнение грунта в труднодоступных местах. Оператор с помощью этого оборудования может обработать за час до 275 кв.м. Узел трамбования имеет увеличенный ресурс за счёт применения качественной смазки. Конструкция собрана на жёсткой металлической раме, передаточный механизм защищён пыльником.
Достоинства:
- Глубина трамбования до 650 мм;
- Минимальный уровень шума;
- Надёжный редуктор;
- Низкая цена.
Недостатки:
Большой вес.
Zitrek Cncj 72 FW-E
Техника укомплектована электромотором собственной разработки, который при небольшой потребляемой мощности обеспечивает высокое усилие давления на грунт. Глубина воздействия достигает 40 см. Разработана для заливки фундамента, прокладки коммуникаций в траншеях. Имеет небольшую по размерам подошву, что делает удобной трамбовку на узких площадках.
В основе конструкции жёсткая стальная рама, которая упрощает перемещения по площадке. Управление электродвигателем находится на рукоятке, что улучшает контроль над силовым агрегатом. За уровнем масла в картере можно следить через окошко и своевременно делать замену смазочной жидкости. Аммортизаторы эффективно гасят вибрацию, а продуманный угол наклона делает простым управление при перемещении.
Достоинства:
- Хорошо справляется с глиной и влажной почвой;
- Увеличенный ресурс;
- Эластичный защитный кожух;
- Соответствие европейским стандартам.
Недостатки:
Упрощённое реле включения.
Недостатки
У этого популярного металлического заполнителя есть и недостатки. И прежде всего:
- его наличие даёт увеличение веса бетонных изделий;
- не всегда бывает хорошая прочность сцепления с цементом (чаще при использовании гладких заготовок или применении тощих бетонных смесей, с большим количеством песка);
- возможен выход материала из тела бетона в условиях длительной эксплуатации (особенно заметно в дорожном строительстве при ремонтных работах полотна);
- нанесение дополнительного коррозионного или другого защитного покрытия приводит к дополнительным тратам и удорожанию конечной стоимости продукции.
Эти свойства, однако, не влияют на популярность такого строительного материала и он широко применяется современным потребителем.
Лучшие модели
Вибротрамбовка Hyundai HTR 140
Качественно трамбует как твердый грунт, так и сыпучие покрытия. Сила удара составляет 14 килоньютон при частоте 680 ударов в минуту. Качественный двигатель не подведет даже в самых тяжелых условиях работы. Верхнеклапанная система цилиндров не требует особых усилий при запуске мотора. Все узды и элементы закреплены на толстой раме, которая имеет пружинные амортизаторы, что позволяет значительно гасить вибрацию во время работы. Рама и уплотняющая плита изготавливаются из прочных сортов стали, ведь данные элементы испытывают колоссальные нагрузки во время работы.
Masalta EMR70H
Небольшая, но вместе с тем высокопроизводительная вибронога, оснащенная оригинальным двигателем Honda. Качественные комплектующие позволяют оборудованию работать в условиях повышенной запыленности и влажности, при этом эти факторы никак не влияют на надежность и долговечность устройства.
AGT CV 65 H
Оптимальный вариант для использования в строительной сфере, а также для ремонта автодорог. Двигатель имеет не такую высокую мощность, как у других моделей, поэтому вес устройства не такой большой – 10 кг. Компактная вибронога, которая идеально подойдет для жителей загородных домов и дач – при помощи этого инструмента можно обустроить свою придомовую территорию, подготовить площадку под фундамент бани и других различных построек.
Кентавр ВТ95
Производится в Украине, поэтому стоимость такого инструмента существенно ниже, чем у европейских конкурентов. Невысокая стоимость также объясняется тем, что сила удара составляет всего 12 килоньютон, при этом частота вибраций составляет 270 ударов в минуту, что также не впечатляет. Несмотря на посредственные характеристики, данную модель можно порекомендовать для выполнения земляных работ, а также для уплотнения сыпучих материалов и небольших канав.
Biedronka UW7814K
Инструмент производится в Польше, имеет японский двигатель Honda GX160, который отличается минимальным расходом топлива. Привод имеет хорошее охлаждение, поэтому не нагревается даже в условиях больших перегрузок. При недостаточном количестве смазки происходит автоматическое отключение двигателя, что позволяет избежать повреждения виброноги при неудовлетворительном обслуживании.
При необходимости устройство можно перемещать на высоту при помощи транспортировочного крюка, который входит в комплект. Данная модель разработана специально для выполнения объемных строительных работ – уплотнение асфальта, бетона и плитки происходит достаточно быстро, что позволяет снизить трудозатраты.
Принцип работы
Вращательное движение двигателя привода преобразовывается в возвратно-поступательное движение посредством центробежной муфты, одноступенчатой цилиндрической зубчатой передачи и кривошипного механизма. Мощность передается в трамбовочную систему и создается ударная сила для уплотнения грунта. Благодаря наклону вибротрамбовки обеспечивается ее движение вперед. Рукоять управления отделена от трамбовочной системы резиновыми элементами. Тем самым снижается передача вибрации на оператора. Гофрированная трубка защищает ударный механизм от воздействия пыли и грязи, а усиленная система фильтрации защищает двигатель.
Преимущества
Преимущества вибродиагностики:
- Возможность обнаруживать скрытые дефекты.
- Получение информации о состоянии оборудования, находящегося в труднодоступных местах.
- Проведение мониторинга и получение информацию о дефекте еще на стадии его появления.
- Малое время диагностирования.
Метод вибрационной диагностики основан на получении данных о вибрации. Любая вибрация содержит в себе гармоники различной частоты. Анализируя амплитуду этих гармоник, можно получить информацию о состоянии оборудования. Данные о вибрации собираются с помощью специального щупа, с помощью датчиков, закрепленных на оборудовании и т. д. (разные приборы используют разные методы получения данных).
Современные приборы для проведения вибродиагностики используют цифровой метод обработки информации, что дает возможность очень быстро получать результат измерений. Во многих случаях, например, при проведении вибрационного контроля на железнодорожном транспорте, оперативность получения информации является важным условием для своевременного предупреждения ситуаций, которые могут создать угрозу жизни и здоровью человека или материальному имуществу.
Использование современных технологий связи дает возможность создавать системы, позволяющие получать информацию одновременно со значительного количества датчиков, оперативно обрабатывать ее и предоставлять оператору.
Любая машина представляет собой сложную колебательную систему с распределенными параметрами. Но в первом приближении ее можно рассматривать как систему с сосредоточенными параметрами, со свойственными только ей собственными частотами, формой сигнала и характером затухания собственных колебаний. Соответственно, все эти параметры собственных колебаний несут в себе необходимую диагностическую информацию.
Знание собственных частот динамических машин крайне необходимо, так как при совпадении частоты вращения ротора с любой из собственных частот приводит к резонансу (резкому увеличению уровня вибрации), что быстро приводит к поломке оборудования.
При статистическом анализе не производят разделение вибросигнала на составляющие, а анализируют форму плотности распределения вероятности сигнала. При наличии дефектов машины плотность вероятности случайной вибрации начинает отличаться от нормального распределения.
Следует учитывать, что:
- Внеплановая остановка оборудования нарушает ход технологического процесса, приводя к значительным потерям из-за срыва сроков поставок продукции, большей длительности ремонта ввиду отсутствия подготовленных материальных и трудовых ресурсов.
- Принудительные замены и частые необоснованные ремонты увеличивают риск появления дефектов в результате ошибок монтажа, нарушений технологии изготовления и снижают ресурс оборудования из-за возобновления процесса приработки.
Возможное решение — это использование стратегии ремонтов по техническому состоянию и технологий неразборного технического диагностирования. Проведение ремонтов по состоянию в настоящее время является актуальной задачей. Появляется возможность реального управления безотказностью механического оборудования на основе информации о фактическом состоянии.
Каково же устройство виброплиты?
Итак, основным механизмом в устройстве виброплиты является рабочая плита, на которую и устанавливаются прочие узлы: вибратор, моторная рама, двигатель, центробежная муфта. Главный механизм, конечно, вибровозбудитель, основными деталями которого являются дебалансный вал (валы) и корпус в виде цилиндра. Конструкция фиксируется хомутами и присоединяется к плите при помощи болтов. Если вал всего один, то плита может перемещаться только в одном направлении и называется она, соответственно, одновальная. Двухвальные виброплиты могут двигаться вперед-назад (так называемые реверсивные виброплиты). Дебалансный вал устанавливается в подшипниковых опорах.
Источник фото: dorkomteh.ruНекоторые вибрационные плиты оснащены баком с водой
Немаловажная деталь в устройстве виброплиты, также крепящаяся к плите, – моторная рама. Способ крепления – при помощи амортизаторов. На моторную раму устанавливается двигатель, питанием для которого может служить бензин, дизель или электричество. На валу двигателя имеется центробежная муфта сцепления, которая срабатывает при частоте вращения 2 200 оборотов в минуту. Через клиноременную передачу проводится (передается) вращение от муфты к валу вибратора.
Читайте Вибрационные катки на службе у дорожных строителей
Некоторые плиты оснащены баком с водой (устанавливается на водиле). К дополнительным элементам, которые не влияют на основной принцип действия виброплиты, но делающим работу оператора более комфортной, можно отнести амортизирующие коврики, перчатки, гасящие нагрузку от вибрации и т.д.
Данное устройство виброплиты стандартно, принцип работы виброплиты любого производителя – вибрация. Но видим необходимым остановиться детально на более значимых механизмах данного устройства.
