Устройство для прессования изделий из строительных смесей
Изобретение относится к области изготовления строительных изделий методом полусухого вибропрессования. Предложенное устройство для формирования изделий из строительных смесей включает неподвижную станину 3 с подвижным столом 1, опирающимся на неподвижные опоры 4 и снабженном вибраторами, выполненными в виде нескольких дебалансных валов 2, кинематически связанных между собой. Вертикальные колонны 7 центрируют пуансон 13 и оппозитно ему расположенную бездонную матрицу 10, замкнутую по периметру. В верхней части станины 3 расположены центрирующие упругие виброизолирующие опоры 5, внутри которых перемещаются колонны 7. Колонны 7, имеющие сверху упоры 8, неподвижно закреплены на кронштейнах 9 матрицы 10. Гидроцилиндры вертикального перемещения 14, 15 матрицы 10 и пуансона 13 закреплены на столе 1. В их штоковых полостях 4 установлены управляемые регуляторы давления. Штоки гидроцилиндров 15 соединены с траверсой 12 через упругие амортизаторы 17. Матрица 10 через сменный поддон 16 контактирует с поверхностью стола 1. Пунсон 13 соединен с траверсой 12 посредством упругих элементов. Жесткость элементов конструкции - стола 1, траверсы 12, цилиндров 14, 15, кронштейнов 9 подобрана таким образом, что воздействующие на них динамические нагрузки распределены равномерно. Предложенная конструкция обеспечивает повышение качества формуемых изделий и надежности и ресурса работы установки.
Полезная модель относится к строительной индустрии, а именно, к устройствам для формования изделий из бетонных смесей.
Известны устройства для формования изделий из бетонных смесей, содержащие пуансон, матрицу, вибростол с поддоном, смонтированные на станине с возможностью взаимного перемещения (см. АС СССР №10004097, В 28 В 1/08, БИ 10-83; АС 1269997, В 28 В 1/08, БИ 42-86; патент РФ №2038210, В 28 В 5/04, БИ 18-95).
Однако при применении таких устройств получается продукция недостаточно высокого качества.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для прессования изделий из строительных смесей по патенту РФ №2230659, В 28 В 1/08; 3/00.
Устройство включает неподвижную станину, подвижный стол с вибраторами, направляющие колонны, охватывающую обоймами направляющие колонны траверсу с пуансоном и размещенную под ним замкнутую по периметру бездонную матрицу, закрепленную на кронштейнах и контактирующую через поддон с поверхностью стола, цилиндры вертикальных перемещений матрицы и пуансона. Станина снабжена неподвижными опорами стола и упругими, снабженными направляющими втулками виброизолирующими опорами колонн, расположенными в верхней части станины. Колонны, имеющие сверху упоры, своей нижней частью неподвижно закреплены на кронштейнах матрицы, кроме того, матрица и пуансон связаны непосредственно со столом цилиндрами вертикальных перемещений, установленными на столе.
К недостаткам известного устройства можно отнести относительно не высокое качество получаемых изделий, а также недостаточный ресурс работы установки.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является повышение качества формуемых изделий и повышение надежности и ресурса работы установки.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для прессования изделий из строительных смесей, включающем подвижный стол с вибраторами, направляющие колонны, неподвижную станину, снабженную неподвижными опорами стола и упругими, имеющими направляющие втулки виброизолирующими опорами колонн, расположенными в верхней части станины, охватывающую обоймами направляющие колонны траверсу с пуансоном и размещенную под ним замкнутую по периметру бездонную матрицу, закрепленную
на кронштейнах и контактирующую через поддон с поверхностью стола, причем колонны, имеющие сверху упоры, своей нижней частью неподвижно закреплены на кронштейнах матрицы, кроме того, матрица и пуансон связаны непосредственно со столом цилиндрами вертикальных перемещений, установленными на столе, а связи цилиндров вертикальных перемещений с траверсой пуансона выполнены упругими, согласно предлагаемой полезной модели вибраторы выполнены в виде нескольких дебалансных валов, кинематически связанных друг с другом, а жесткость таких элементов устройства как стол, траверса, цилиндры вертикальных перемещений матрицы и пунсона, кронштейны матрицы, подобрана таким образом, что воздействующие на них динамические нагрузки распределяются равномерно.
Пуансон может быть соединен с траверсой посредством упругих элементов, а в штоковых полостях гидроцилиндров вертикальных перемещений матрицы и пуансона установлены управляемые регуляторы давления.
Заявляемая конструкция отличается от ближайшего аналога тем, что вибраторы выполнены в виде нескольких дебалансных валов, кинематически связанных между собой, а жесткость элементов установки подобрана таким образом, что воздействие на них динамических нагрузок распределяется равномерно.
В предлагаемом устройстве для повышения качества изделий за счет более равномерного распределения возбуждающих усилий по полю формования (поверхности поддона) вибраторы выполнены в виде нескольких дебалансных валов, киниматически связанных друг с другом.
А повышение надежности и ресурса работы установки обеспечивается подбором жесткости ее элементов (стола, траверсы, цилиндров вертикальных перемещений матрицы и пуансона, кронштейнов матрицы). В конструкции нет слабых звеньев, все элементы имеют запас прочности не менее 1,5.
Установка управляемых регуляторов давления в штоковых полостях гидроцилиндров матрицы и пуансона обеспечивает регулируемые ударные воздействия, что улучшает плотность укладки смеси.
Сущность полезной модели иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство в положении смены поддонов, а на фиг.2 - в положении формования при приложении вибрационных воздействий, на фиг.3 - выносной элемент на фиг.1.
Устройство для формования изделий включает подвижный стол 1, снабженный возбудителями колебаний в виде четырех дебалансных валов 2. Валы 2 кинематически связаны друг с другом, например, посредством зубчатых колес.
Стол 1 смонтирован на неподвижной станине 3 и опирается на неподвижные центрирующие опоры 4. Опоры 4 представляют собой регулируемые по высоте конические пальцы, расположенные в нижней части станины под соответствующими отверстиями стола 1.
В верхней части станины 3 расположены центрирующие упругие виброизолирующие опоры 5, выполненные в виде резиновых дисков с направляющими втулками 6, внутри которых могут перемещаются колонны 7. В верхней части колонн 7 имеются упоры 8.
Четыре колонны 7 установлены неподвижно на кронштейнах 9, с которыми жестко связана замкнутая по периметру бездонная матрица 10.
Каждую колонну 7 охватывает направляющая обойма 11, расположенная по периферии траверсы 12, на которой закреплен сменный пуансон 13. Таким образом, пуансон 13 и расположенная под ним матрица 10 взаимно центрируются посредством колонн 7.
Возможно конструктивное выполнение устройства, в котором пуансон 13 соединен с траверсой 12 через упругие амортизаторы.
На вибростоле 1 закреплены два гидроцилиндра 14 вертикального перемещения матрицы 10 и два гидроцилиндра 15 вертикального перемещения пуансона 13.
На штоках гидроцилиндров 14 закреплены кронштейны 9 матрицы 10, а на штоках гидроцилиндров 15 закреплена траверса 12 пуансона 13.
Штоки гидроцилиндров 15 соединены с траверсой 12 через упругие амортизаторы 17 (см. фиг.3).
Сменная матрица 10 контактирует с поверхностью стола 1 через сменный поддон 16.
Оси вертикальных гидроцилиндров 14 и 15 параллельны.
Таким образом, стол 1, поддон 16, матрица 10, траверса 12 с пуансоном 13 объединены колоннами 7 и цилиндрами 14, 15 в единую систему.
Система может опираться либо столом 1 на неподвижные опоры 4 станины 3 в положении смены поддонов 16 (при выдвинутых штоках цилиндров 14 вертикального перемещения матрицы 10), либо на упругие виброизолирующие опоры 5 упорами 8 колонн 7, если штоки цилиндров 14 втянуты и стол 1 подтянут через поддон 16 к матрице 10 (в положении загрузки смеси в матрицу при поднятом пуансоне 13 и во время формирования изделия при опущенном на смесь пуансоне 13).
Жесткость элементов конструкции - стола 1, траверсы 12, цилиндров 14, 15, кронштейнов 9 подобрана таким образом, что воздействующие на них динамические нагрузки распределены равномерно.
В штоковых полостях гидроцилиндров 14, 15 вертикального перемещения матрицы и пуансона установлены управляемые регуляторы давления (на чертеже не показаны).
Устройство работает следующим образом.
Поддон 16 устанавливается на стол 1 и в штоковые полости гидроцилиндров 14 подается регулируемое давление, которое поддерживается в течение всего цикла загрузки смеси в матрицу 10 и формования изделия при воздействии вибрации и пригруза пуансона.
Под воздействием давления в штоковых полостях цилиндров 14 матрица 10 опускается вместе с закрепленными на ее кронштейнах колоннами 7 до упора колонн 7 упорами 8 в центрирующие втулки 6 виброизолирующих опор 5, после чего колонны 7 останавливаются, поднимается стол 1 (за счет втягивания штоков в гидроцилиндры 14) с поддоном 16 до упора в нижний обрез матрицы 10 и остается в этом положении.
Пуансон 13 находится в верхнем положении, и в матрицу 10 загружается смесь.
В этом положении частей устройства возможно кратковременное включение вращения дебалансных валов 2 с целью предварительной укладки смеси и досыпки ее в матрицу 10.
После загрузки смеси опускают пуансон 13, включается вращение дебалансных валов 2 и происходит укладка смеси в матрице 10 под воздействием вибрации и пригруза пуансоном 13, регулируемого величиной перепада давления в штоковой и поршневой полостях цилиндров 15.
Регулирование давления в штоковых полостях гидроцилиндров 14,15 обеспечивает ударные воздействия, что позволяет частицам смеси укладываться более плотно.
При достижении требуемой высоты изделия, определяемой по величине опускания пуансона 13 в матрицу 10, отключают вращение дебалансных валов 2.
После остановки дебалансных валов 2 подают давление в поршневые полости цилиндров 14, в результате чего стол 1 с поддоном 16, изделием и пуансоном 13 перемещаются вниз до момента установки стола 1 на неподвижные опоры 4 станины 3. После чего начинается движение вверх матрицы 10 с закрепленными на ней колоннами 7 до момента выпрессовки изделия из матрицы. Опорные поверхности колонн 7 отходят от втулок 6 упругих опор 5.
Поднимают траверсу 12 с пуансоном 13 и снимают со стола 1 поддон 16 с отформованным изделием.
Совместные колебания стола 1, пуансона 13 и матрицы 10 с поддоном 16 дают качественную без трещин укладку смеси за счет регулирования уровня давления в штоковых полостях цилиндров 14, 15 во время прессования, на повышение качества также влияет равномерное распределение возбуждающих усилий по поверхности поддона 16 за счет применения нескольких дебалансных валов 2, кинематически связанных между собой.
Вследствие того, что масса колеблющихся частей изменяется незначительно при изменении массы формуемых изделий, параметры вибрации меняются также незначительно, поэтому устройство не требует дополнительных поднастроек при переходе на другой вид изделия. А его ресурс и надежность повышены за счет подбора жесткости его элементов для равномерного воздействия на них динамических нагрузок.
1. Устройство для прессования изделий из строительных смесей, включающее подвижный стол с вибраторами, направляющие колонны, неподвижную станину, снабженную неподвижными опорами стола и упругими, имеющими направляющие втулки виброизолирующими опорами колонн, расположенными в верхней части станины, охватывающую обоймами направляющие колонны траверсу с пуансоном и размещенную под ним замкнутую по периметру бездонную матрицу, закрепленную на кронштейнах и контактирующую через поддон с поверхностью стола, причем колонны, имеющие сверху упоры, своей нижней частью неподвижно закреплены на кронштейнах матрицы, кроме того, матрица и пуансон связаны непосредственно со столом цилиндрами вертикальных перемещений, установленными на столе, а связи цилиндров вертикальных перемещений с траверсой пуансона выполнены упругими, отличающееся тем, что вибраторы выполнены в виде нескольких дебалансных валов, кинематически связанных друг с другом, а жесткость таких элементов устройства как стол, траверса, цилиндры вертикальных перемещений матрицы и пунсона, кронштейны матрицы, подобрана таким образом, что воздействующие на них динамические нагрузки распределяются равномерно.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в гидроцилиндрах вертикальных перемещений матрицы и пуансона установлены управляемые регуляторы давления.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пуансон соединен с траверсой посредством упругих элементов.
