設(shè)計(jì)振動(dòng)成型機(jī)的工藝參數(shù)
1.設(shè)計(jì)振動(dòng)成型機(jī)的工藝參數(shù)
設(shè)計(jì)振動(dòng)成型機(jī)的工藝參數(shù)主要有：振動(dòng)烈度或振動(dòng)加速度、最大振幅、振動(dòng)頻率、臺(tái)面面積、上加壓力、振動(dòng)器的最大動(dòng)力距、扇形偏心塊的結(jié)構(gòu)和形狀、扇形偏心塊的對(duì)數(shù)、扇形偏心塊的重量、扇形偏心塊的面積和偏心距、扇形偏心塊的最大動(dòng)力距和振動(dòng)時(shí)間、扇形偏心塊的最大動(dòng)力距和振動(dòng)時(shí)間、扇形偏心塊的激振力及振動(dòng)器的振幅。
2.振動(dòng)成型工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.1確定振動(dòng)烈度或振動(dòng)加速度范圍
振動(dòng)成型工藝適合成型維勃度為100s～200s的干硬性混凝土，即時(shí)成型、即時(shí)脫模。其振動(dòng)烈度或振動(dòng)加速度范圍為：最佳振動(dòng)烈度在32500px2/S3～3300 cm2/S3之間；最佳振動(dòng)加速度在10～20之間。
2.2計(jì)算最大振幅
根據(jù)成型機(jī)成型制品種類，按成型制品混合物中顆粒的大小選擇振動(dòng)頻率，按成型制品的種類選擇振動(dòng)烈度?？砂聪率接?jì)算最大振幅。
式中：A——振幅(CM)；U——振動(dòng)烈度，一般取32500px2/S3~82500px2/S3；f3，f——振動(dòng)頻率，一般取3000次/分～4500次/分，即50次/秒～75次/秒，設(shè)計(jì)振動(dòng)頻率的范圍定為0次/分～4500次/分。目前國(guó)外成型機(jī)的振動(dòng)頻率一般為0次/分～3600次/分，范圍定得較小，應(yīng)定得較大一些，以適宜較小粒徑的原材料成型，或采用多頻振動(dòng)。
一般最大振幅取2.3mm左右。
2.3 確定振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面尺寸
目前設(shè)計(jì)的成型機(jī)都是多功能的，成型出來(lái)的制品是多種多樣的。設(shè)計(jì)振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面尺寸跟成型機(jī)的種類及一次成型制品的數(shù)量有關(guān)。其中一次成型制品的數(shù)量與單個(gè)加壓制品擺放形式有關(guān)，每個(gè)制品的加壓面的實(shí)際占有面積越小，則一次成型制品的數(shù)量就越多。因此，首先確定成型制品的種類及一次成型制品的數(shù)量，然后以各種制品一次成型的最大加壓面積為依據(jù)設(shè)計(jì)模具，再參照已有成型機(jī)臺(tái)面尺寸，據(jù)此確定振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面尺寸。設(shè)計(jì)確定的臺(tái)面尺寸應(yīng)大于最大模具尺寸。臺(tái)面尺寸的大小應(yīng)注意結(jié)合整機(jī)結(jié)構(gòu)的可能性而定。
模具的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮單個(gè)加壓制品擺放形式及一次成型制品數(shù)量，單個(gè)加壓制品間的間距應(yīng)≥10mm。墻用空心砌塊的陰模高為600px，砌塊高為475px，125px的壓縮，壓縮比為21%；地面磚的陰模高為1750px，地面磚厚1500px，壓縮為250px，壓縮比為14.3%。陰、陽(yáng)模之間的間隙應(yīng)為1mm，間隙過(guò)大會(huì)產(chǎn)生毛邊。模具制造好后，應(yīng)有安裝方向的標(biāo)志，一般采用“>”符號(hào)表示安裝方向。安裝模型時(shí)，按符號(hào)方向順著工藝線流向安裝。
上加壓力由上振動(dòng)器和上壓頭自重、陽(yáng)模自重以及由電控陽(yáng)模壓力閥控制的上加壓力組成。確定電控陽(yáng)模壓力閥控制的上加壓力，首先要確定上振動(dòng)器和上壓頭自重以及最重的陽(yáng)模自重。目前國(guó)內(nèi)外的成型機(jī)只要更換模具，成型出來(lái)的制品是多種多樣的，成型制品不同，一次成型制品的數(shù)量也不同，加壓接觸面積也不同，其最佳單位加壓力也不同，制品成型高度也不同，故上加壓力應(yīng)考慮滿足生產(chǎn)制品成型時(shí)的最大加壓力。根據(jù)各種制品一次成型時(shí)的最大加壓面積乘以各種制品中最大的單位加壓力，確定上加壓力，然后減去上振動(dòng)器和上壓頭自重以及陽(yáng)模自重，得到電控陽(yáng)模壓力閥控制的上加壓力，再乘以120%，則是設(shè)計(jì)的電控陽(yáng)模壓力閥控制的最大加壓力。成型機(jī)的上加壓力設(shè)計(jì)過(guò)大或過(guò)小都是不對(duì)的。
2.5 確定最大動(dòng)力距
計(jì)算步驟為：確定振動(dòng)器的最大動(dòng)力矩，選擇偏心塊的對(duì)數(shù)及每對(duì)偏心塊要求的最大動(dòng)力距；選定假定偏心塊的形狀及尺寸，計(jì)算假定偏心塊的重量、偏心距及最大動(dòng)力矩。只有當(dāng)假定偏心塊最大動(dòng)力矩大于或等于要求的偏心塊最大動(dòng)力矩時(shí)，假定偏心塊方可作為實(shí)際應(yīng)用偏心塊，否則重新假定設(shè)計(jì)計(jì)算。當(dāng)重新假定設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，應(yīng)重新假定偏心塊的對(duì)數(shù)或重新假定每對(duì)偏心塊的形狀及尺寸，直到假定偏心塊最大動(dòng)力矩大于或等于要求的偏心塊最大動(dòng)力矩時(shí)為止。
多功能的成型機(jī)，應(yīng)造成型時(shí)被振物最重的一種情況作為設(shè)計(jì)依據(jù)，計(jì)算大動(dòng)力矩。其中振動(dòng)頻率也要根據(jù)各種制品中的顆粒大小來(lái)確定振動(dòng)頻率范圍，選定其合適的振動(dòng)頻率，計(jì)算最大振幅，再計(jì)算最大動(dòng)力矩。
2.5.1計(jì)算振動(dòng)器最大動(dòng)力矩Md
式中：F——阻力系數(shù)；C——彈簧常數(shù)； GZ——被振物有效載重之和(kg)；A——最大振幅(cm)；n——振動(dòng)頻率(次/分)；g——重力加速度(取24525px/s2)。
2.5.2 計(jì)算每對(duì)偏心塊要求達(dá)到的動(dòng)力矩M
式中：nd——達(dá)到 Md 時(shí)的偏心塊對(duì)數(shù)。
2.5.3 計(jì)算假定每對(duì)扇形偏心塊的動(dòng)力矩Mp
MP=Gp·e
式中：Gp——扇形偏心塊的重量(kg)； e——扇形偏心塊的偏心矩(cm)。
2.5.4 計(jì)算每對(duì)扇形偏心塊的重量Gp
Gp=2·f·h·r
式中：f ——假定偏心塊有效面積(cm2)，根據(jù)假定偏心塊的形狀計(jì)算，偏心塊一般選為扇形；h ——偏心塊的厚度(cm)，根據(jù)偏心塊的結(jié)構(gòu)尺寸選定；r ——偏心塊用鋼的比重，一般取0.0078kg/cm2。
2.5.5 計(jì)算扇形偏心塊的面積f
f=0.0087·σ1·(R2-r2)
式中：σ1—扇形偏心塊的夾角(度)；R——扇形邊長(zhǎng)(CM)；r——固定偏心塊的軸半徑(cm)。
2.5.6 計(jì)算扇形偏心塊的偏心矩e
式中：σ——兩扇形偏心塊夾角(度)；其余字母意義同前。
2.6 確定振動(dòng)時(shí)間
一般振動(dòng)時(shí)間范圍定為0S～9.99S就可以了。
3.設(shè)計(jì)成型機(jī)的注意事項(xiàng)
設(shè)計(jì)成型機(jī)時(shí)要附加雙扇偏心塊的夾角與偏心塊的激振力或振動(dòng)器的振幅的關(guān)系曲線圖。根據(jù)計(jì)算偏心塊激振力的公式和計(jì)算振動(dòng)器的振幅的公式計(jì)算并繪制關(guān)系曲線圖。
3.1 計(jì)算雙扇偏心塊的夾角與偏心塊的激振力的關(guān)系
計(jì)算偏心塊激振力的公式為
式中：Q——扇形偏心塊激振力(kg)；Mp ——一對(duì)扇形偏心塊的動(dòng)力矩(kg-cm)，隨兩扇形偏心塊的夾角變化而變化，先計(jì)算變化的扇形偏心塊的偏心矩，再計(jì)算變化的一對(duì)扇形偏心塊的動(dòng)力矩；nd——扇形偏心塊的對(duì)數(shù)；n1——振動(dòng)頻率(r/min)；g——重力加速度(cm/S2)；σ——兩扇形偏心塊的夾角(度)。
其扇形偏心塊的激振力隨兩扇形偏心塊的夾角的變化而變化，當(dāng)兩扇形偏心塊重合時(shí)，激振力最大；當(dāng)兩扇形偏心塊重合錯(cuò)角為零時(shí)，激振力最小。
3.2計(jì)算雙扇形偏心塊的夾角與振動(dòng)器的振幅的關(guān)系
計(jì)算振動(dòng)器振幅的公式為：
式中：e—扇形偏心塊的偏心矩(cm)；A1—振動(dòng)器的振幅(cm)，其余符號(hào)意義同前。
其振動(dòng)器的振幅隨扇形偏心塊的偏心矩的變化而變化，而扇形偏心塊的偏心矩隨兩扇形偏心塊的夾角的變化而變化。當(dāng)兩扇形偏心塊重合是地，振幅最大；當(dāng)兩扇形偏心塊重合錯(cuò)角為零時(shí)，振幅最小。
