振動成型作用的主要因素

振動成型作用的主要因素

振動可以使混凝土密實是人所共知的。混凝土振動棒，振動電機、振動臺等許多人也都使用過。但是常規(guī)的振動方法和裝置用于生產(chǎn)免燒磚顯然是不行的。免燒磚的密實度要求非常高，其抗壓強度一般要達到10^-20MPa。要實現(xiàn)免燒磚在振動作用下的高密實度，需要十分科學地設計振動方式，使振動達到最大的密實效果。一般來講，生產(chǎn)高密實度免燒磚，其振動頻率、振動方式、振動方向、振幅大小、振動加速度、振動時間、加壓方式是七個主要的因素。只有這七個技術條件全部合理，才會生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高強度的免燒磚。

①振動頻率。免燒磚所用的原材料中粗骨料最大顆粒粒徑為5^-10mm，依照振動機理的要求，振動頻率為50Hz最為理想。干硬性物料宜采用高頻率小振幅。國內(nèi)外成型機采用的振動頻率多數(shù)在45^-75Hz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)整振動頻率，也可調(diào)整振動器相位角，控制振幅和激振力。對于簡易成型機，目前大多數(shù)采用國家定型的附著式振動器，.振動功率為0.5-1.5kW%頻率為50Hz、激振力為3^-13kN。這對降低成本、簡化機構是有利的。

②振動方式。振動磚機有三種振動成型方式，即模芯振動、模箱振動和臺式振動。根據(jù)實踐經(jīng)驗，成型機采用模芯振動較好，因為該類成型機自重較輕，一般在150kg~!--10t左右。若用模箱振動成型，則振動時易造成成型機來回移動，直接影響砌塊質(zhì)量。模芯振動與模箱振動比較，模芯振動參與振動的質(zhì)量小，消耗功率也相應減少，節(jié)約能源。

③振動方向。有三種，即環(huán)向振動、垂直定向振動和水平定向振動。振動磚機型機采用垂直定向振動或水平定向振動均優(yōu)于環(huán)向振動。原因是成型機在成型時，希望獲得固定方向的振動，一個方向的振動會干擾另一個方向振動。根據(jù)有關文獻資料介紹，在同一生產(chǎn)能力，固定方向振動所需功率，比不定方向振動所需的功率小25腸。另外定向振動易于消振，機械(配)件磨損(坯)程度相對減少，機架剛度也可適當減小，從而減輕了成型機的自重，因此國內(nèi)外生產(chǎn)的自動化程度較高的成型機，絕大部分采用垂直定向振動，而小型成型機也有采用水平定向振動的。水平定向振動除具有上述優(yōu)點外，還有一些其他的優(yōu)點，如噪聲小、振實效果好、減少模箱磨損等。但水平定向振動在較大的加壓作用下，振實效果比垂直定向振動差。因此采用水平定向振動，必須把加壓值和加壓振動時間作相應的調(diào)整。對小型成型，如采用垂直定向振動或水平定向振動，機器結構將較復雜，成本相應增加。因此，目前大多數(shù)簡易成型機，普遍采用環(huán)向振動。

④振動加速度。振動加速度是反映振動頻率和振幅的一個綜合參數(shù)，因此在設計計算和應用上，往往用振動加速度來表示較為方便。成型時當振動加速由小變大時混凝土拌和物結構粘度趨于下降形式，最佳的振動加速度可獲得良好的密實度和較高的強度，而又不增加振動能耗。不同品種的所選的振動加速度也有所不同。一般對于半干物料，應選用振動加速度大一些，簡易成型機的振動加速度為3-5g較適宜，大型成型機則為大于或等于5g。以往國產(chǎn)簡易振動成型機的振動加速度普遍偏低，導致振動成型周期長，難以生產(chǎn)高質(zhì)量免燒磚為了達到上述要求，在選用振動機時應盡量提高振動機功率，加大激振力。

⑤振動時間。成型機的振動頻率、振幅和振動加速度確定后，還要選擇合理的振動延續(xù)時間，這樣才能綜合表達出混凝土混合料的振實效果。

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

⑥加壓方法。采用振動成型機成型時，必須采用壓頭加壓，目的是對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)成型機有振動加壓和自重加壓兩種，一般多采用振動加壓，即一邊振動，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密實所需的時間。由于簡易成型機成型時間稍長，加壓值可在0.02-0.12MPa之間選取。如果選用的加壓值過小，則會延長成型時間，成型的密實差，甚至疏松;如果選用的加壓值過大，則會引起振幅衰減，混合料受抑制而振動不起來，影響上表面的密實度。對于簡易成型機，由于機身自重較輕，加壓值過大時，機身將自行抬起，成型機無法工作，因此該成型機宜選用0.05MPa左右的加壓值。但要達到此目標加壓值，靠自重加壓是不行的，必須采用振動加壓，并選擇合理的振動參數(shù)，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。

國內(nèi)外振動機型大多采用的振動頻率為f=300。次/分，而振幅一般在0.04^-0.07cm之間選擇。