免燒磚機(jī)振動(dòng)成型作用的主要因素

振動(dòng)可以使混凝土密實(shí)是人所共知的。混凝土振動(dòng)棒，振動(dòng)電機(jī)、振動(dòng)臺(tái)等許多人也都使用過。

但是常規(guī)的振動(dòng)方法和裝置用于生產(chǎn)免燒磚顯然是不行的。免燒磚的密實(shí)度要求非常高，其抗壓強(qiáng)度一般要達(dá)到10~!20MPa。要實(shí)現(xiàn)免燒磚在振動(dòng)作用下的高密實(shí)度，需要十分科學(xué)地設(shè)計(jì)振動(dòng)方式，使振動(dòng)達(dá)到最大的密實(shí)效果。一般來講，生產(chǎn)高密實(shí)度免燒磚，其振動(dòng)頻率、振動(dòng)方式、振動(dòng)方向、振幅大小、振動(dòng)加速度、振動(dòng)時(shí)間、加壓方式是七個(gè)主要的因素。只有這七個(gè)技術(shù)條件全部合理，才會(huì)生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度的免燒磚。

①振動(dòng)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(dòng)機(jī)理的要求，振動(dòng)頻率為50H:最為理想。干硬性物料宜采用高頻率小振幅。國內(nèi)外成型機(jī)采用的振動(dòng)頻率多數(shù)在45-75H:范圍內(nèi)，也就是2900^-4000r/min之間，根據(jù)不同種類免燒磚的要求，可通過變頻調(diào)速器來調(diào)整振動(dòng)頻率，也可調(diào)整振動(dòng)器相位角，控制振幅和激振力。對(duì)于簡(jiǎn)易成型機(jī)，目前大多數(shù)采用國家定型的附著式振動(dòng)器，，振動(dòng)功率為0.5-1.5kW、頻率為50Hz、激振力為3--13kN。這對(duì)降低成本、簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)是有利的。

②振動(dòng)方式。振動(dòng)磚機(jī)有三種振動(dòng)成型方式，即模芯振動(dòng)、模箱振動(dòng)和臺(tái)式振動(dòng)。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，成型機(jī)采用模芯振動(dòng)較好，因?yàn)樵擃惓尚蜋C(jī)自重較輕，一般在150kg^-10t左右。若用模箱振動(dòng)成型，則振動(dòng)時(shí)易造成成型機(jī)來回移動(dòng)，直接影響砌塊質(zhì)量。模芯振動(dòng)與模箱振動(dòng)比較，模芯振動(dòng)參與振動(dòng)的質(zhì)量小，消耗功率也相應(yīng)減少，節(jié)約能源。

③振動(dòng)方向。有三種，即環(huán)向振動(dòng)、垂直定向振動(dòng)和水平定向振動(dòng)。振動(dòng)磚機(jī)型機(jī)采用垂直定向振動(dòng)或水平定向振動(dòng)均優(yōu)于環(huán)向振動(dòng)。原因是成型機(jī)在成型時(shí)，希望獲得固定方向的振動(dòng)，一個(gè)方向的振動(dòng)會(huì)干擾另一個(gè)方向振動(dòng)。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)資料介紹，在同一生產(chǎn)能力，固定方向振動(dòng)所需功率，比不定方向振動(dòng)所需的功率小25腸。另外定向振動(dòng)易于消振，機(jī)械(配)件磨損(坯)程度相對(duì)減少，機(jī)架剛度也可適當(dāng)減小，從而減輕了成型機(jī)的自重，因此國內(nèi)外生產(chǎn)的自動(dòng)化程度較高的成型機(jī)，絕大部分采用垂直定向振動(dòng)，而小型成型機(jī)也有采用水平定向振動(dòng)的。水平定向振動(dòng)除具有上述優(yōu)點(diǎn)外，還有一些其他的優(yōu)點(diǎn)，如噪聲小、振實(shí)效果好、減少模箱磨損等。但水平定向振動(dòng)在較大的加壓作用下，振實(shí)效果比垂直定向振動(dòng)差。因此采用水平定向振動(dòng)，必須把加壓值和加壓振動(dòng)時(shí)間作相應(yīng)的調(diào)整。.對(duì)小型成型，如采用垂直定向振動(dòng)或水平定向振動(dòng)，機(jī)器結(jié)構(gòu)將較復(fù)雜，成本相應(yīng)增加。因此，目前大多數(shù)簡(jiǎn)易成型機(jī)，普遍采用環(huán)向振動(dòng)。

④振動(dòng)加速度。振動(dòng)加速度是反映振動(dòng)頻率和振幅的一個(gè)綜合參數(shù)，因此在設(shè)計(jì)計(jì)算和應(yīng)用上，往往用振動(dòng)加速度來表示較為方便。

成型時(shí)當(dāng)振動(dòng)加速由小變大時(shí)混凝土拌和物結(jié)構(gòu)粘度趨于下降形式，最佳的振動(dòng)加速度可獲得良好的密實(shí)度和較高的強(qiáng)度，而又不增加振動(dòng)能耗。不同品種的所選的振動(dòng)加速度也有所不同。一般對(duì)于半干物料，應(yīng)選用振動(dòng)加速度大一些，簡(jiǎn)易成型機(jī)的振動(dòng)加速度為3-5g較適宜，大型成型機(jī)則為大于或等于5g。以往國產(chǎn)簡(jiǎn)易振動(dòng)成型機(jī)的振動(dòng)加速度普遍偏低，導(dǎo)致振動(dòng)成型周期長(zhǎng)，難以生產(chǎn)高質(zhì)量免燒磚為了達(dá)到上述要求，在選用振動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)盡量提高振動(dòng)機(jī)功率，加大激振力。

⑤振動(dòng)時(shí)間。成型機(jī)的振動(dòng)頻率、振幅和振動(dòng)加速度確定后，還要選擇合理的振動(dòng)延續(xù)時(shí)間，這樣才能綜合表達(dá)出混凝土混合料的振實(shí)效果。

振動(dòng)延續(xù)時(shí)間取決于混凝土混合物的干硬度及其他振動(dòng)參數(shù)，其值可在幾秒到幾十秒之間。一般而言，振動(dòng)時(shí)間低于最佳值或過短，混凝土混合料不能充分振實(shí);振動(dòng)時(shí)間高于最佳值或過長(zhǎng)，則混凝土的密實(shí)度也不會(huì)顯著增加，甚至有時(shí)會(huì)產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象，反而降低了混凝土密實(shí)和成型質(zhì)量。對(duì)于簡(jiǎn)易成型機(jī)，振動(dòng)時(shí)間一般以20-40s為適宜。

⑥加壓方法。采用振動(dòng)成型機(jī)成型時(shí)，必須采用壓頭加壓，目的是對(duì)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(jié)力，提高成型效果和質(zhì)量，縮短成型周期。

目前國內(nèi)生產(chǎn)成型機(jī)有振動(dòng)加壓和自重加壓兩種，一般多采用振動(dòng)加壓，即一邊振動(dòng)，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(dòng)密實(shí)所需的時(shí)間。

由于簡(jiǎn)易成型機(jī)成型時(shí)間稍長(zhǎng)，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(huì)延長(zhǎng)成型時(shí)間，成型的密實(shí)差，甚至疏松;如果選用的加壓值過大，則會(huì)引起振幅衰減，混合料受抑制而振動(dòng)不起來，影響上表面的密實(shí)度。對(duì)于簡(jiǎn)易成型機(jī)，由于機(jī)身自重較輕，加壓值過大時(shí)，機(jī)身將自行抬起，成型機(jī)無法工作，因此該成型機(jī)宜選用0.05MPa左右的加壓值。但要達(dá)到此目標(biāo)加壓值，靠自重加壓是不行的，必須采用振動(dòng)加壓，并選擇合理的振動(dòng)參數(shù)，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。

國內(nèi)外振動(dòng)機(jī)型大多采用的振動(dòng)頻率為f=3000次/分，而振幅一般在0.04-0.07cm之間選擇。