Сопротивление трения характеризуется силами, которые надо приложить для преодоления сопротивления сдвигу. Величина этих сил зависит от вязкости среды. Вязкое сопротивление направлено против скорости движения рабочей части вибратора и непосредственно влияет на величину потребляемой вибратором мощности.
Сопротивление формы зависит от формы поперечного сечения обтекаемого смесью тела (вибратора). Сопротивление формы направлено против скорости. Для вибраторов с цилиндрическим корпусом это свойство имеет второстепенное значение по сравнению с сопротивлением трения; для плоскостных же, имеющих большую площадь рабочей части, является одним из основных свойств.
Инерционное сопротивление возникает вследствие сообщения ускорения частицами бетонной смеси, расположенных в зоне действия вибратора. Инерционное сопротивление смеси уменьшает амплитуду смещения, оно преодолевается за счет движения массы дебалансов вибратора.
Инерционное сопротивление отличается от сопротивления формы тем, что оно связано с ускорением частиц смеси, а сопротивление формы - со скоростью вибрационных колебаний рабочей части вибратора. Для глубинных вибраторов инерционное сопротивление значительно больше, чем сопротивление формы.
Удельный
коэффициент сопротивления бетонной смеси вибратору ,
определенный опытным путем, находится в пределах от 23·10
до 50·10
Н с/см
. Эпюра колебаний (рис.17, 18) свободного
вибратора определяется двумя параметрами: амплитудой смещения центра тяжести
вибратора и расстоянием от этого центра тяжести на оси вибратора, где амплитуда
смещения равна нулю (нулевая точка).
Рис.18. Эпюры колебаний вибратора:
а - схема вибратора; б - теоретическая эпюра колебаний вибратора в воздухе; в - эпюра колебаний вибратора
в бетонной
смеси; - нулевая точка;
- центр тяжести;
-
точка приложения возмущающей силы
Амплитуда
смещения центра тяжести вибратора в воздухе зависит от
момента дебаланса и массы вибратора и равна
,
(8)
где
- масса дебаланса;
-
эксцентриситет дебаланса;
- масса корпуса
вибратора.
При
погружении вибратора в бетонную смесь возникает инерционное сопротивление смеси
в зоне действия вибратора. Инерционную массу смеси ,
препятствующую работе вибратора, называют дополнительной, или присоединенной
массой. В этом случае амплитуда смещения равна
,
(9)
где -
амплитуда смещения при наличии инерционного сопротивления.
Положение нулевой точки определяется по формуле
,
(10)
где
- расстояние от центра тяжести вибратора
до нулевой точки;
- момент инерции массы вибратора
относительно центра тяжести;
- расстояние от центра
тяжести до точки приложения возмущающей силы;
- масса
вибратора.
Величина
считается положительной, если точка
расположена ниже точки
, величина
положительна,
если точка
расположена
выше точки
(рис.18).
Если массу вибратора принять равномерно распределенной по оси, то момент инерции вибратора относительно центра тяжести можно ориентировочно определить по формуле
,
(11)
где - длина
вибратора.
В большинстве случаев нулевая точка у глубинных вибраторов по условиям амортизации колебаний располагается выше верха рабочей части вибратора.
Опыты
с обычными цилиндрическими глубинными вибраторами показывают, что при полном
погружении рабочей части в бетонную смесь отношение , а
дополнительная масса (присоединенная масса бетонной смеси) составляет 0,3-0,4
массы рабочей части вибратора. Для плоскостных виброуплотнителей это отношение
возрастает до 2 и соответственно
- до 1.
После погружения вибратора в бетонную смесь эпюра колебаний принимает форму перевернутой трапеции (рис.18 в). Это указывает на то, что инерционное сопротивление в нижней части вибратора несколько больше, чем в верхней.
В
исследования виброуплотнения введено понятие о минимальной (предельной)
амплитуды , при которой еще происходит тиксотропное разжижение
бетонной смеси и ее уплотнение. Установлено, что с ростом частоты колебаний
уменьшается. При этом возрастает
интенсивность затухания колебаний в смеси и снижается радиус действия вибратора
(рис.19).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.