установка для обработки поверхности изделий из бетонных смесей

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ, содержащая раму, в горизонтальных направляющих которой размещена каретка с торцевыми приводными щетками и механизмами их прижима к изделию и отвода, наклонные цилиндрические щетки, смонтированные на раме посредством двуплечих рычагов, свободные концы которых соединены с подводящей и отводящей трособлочными системами с противовесами и силовым цилиндром, при этом приводные валы торцевых щеток выполнены составными, механизм прижима - в виде трособлочной системы с противовесом, часть блоков которой установлена на свободных концах приводных валов торцевых щеток посредством подшипников качения, а другая часть блоков - на раме и каретке, механизм отвода торцевых щеток выполнен в виде смонтированных на раме отклоняющего блока, силового цилиндра и противовеса, при этом противовес и каретка соединены со штоком силового цилиндра посредством гибкой связи, огибающей отклоняющий блок, отличающаяся тем, что каждая цилиндрическая щетка со стороны привода снабжена последовательно установленными на ее валу импульсатором крутильных колебаний и инерционным механизмом, при этом импульсатор крутильных колебаний выполнен в виде планетарно-зубчатого механизма с центральным зубчатым колесом и контактирующих с ним смонтированных на водиле противофазно неуравновешенных сателлитов, при этом водило кинематически связано с валом щетки, инерционный механизм установлен на валу щетки и выполнен в виде размещенного в корпусе кривошипа, соединенного посредством противоположно расположенных шатунов с ползунами, смонтированными и связанными с упругими элементами, закрепленными на корпусе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству изделий сборного бетона и железобетона.

Известна установка для очистки наружных поверхностей железобетонных изделий, включающая раму с направляющими, в которых размещена вертикально подвижная каретка с приводным рабочим органом, приводы механизмов перемещения каретки и прижима рабочего органа, причем подвижная каретка выполнена в виде короба с горизонтальными направляющими, в котором установлена дополнительная каретка, соединенная посредством шпонок с механизмом прижима. Рабочий орган выполнен в виде двух звездообразных щеток, установленных на дополнительной каретке с перекрытием обрабатываемых зон [1] .

Однако такая установка не обеспечивает качественной обработки поверхности изделий сложной конфигурации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является установка для обработки поверхностей изделий из бетонных смесей, содержащая раму, в горизонтальных направляющих которой размещена каретка с торцовыми приводными щетками и механизмами прижима и отвода последних, наклонные цилиндрические щетки, установленные на раме посредством двуплечих рычагов, свободные концы которых соединены с отводящей и подводящей трособлочными системами с противовесами и силовым цилиндром. При этом механизм прижима торцовых щеток выполнен в виде трособлочной системы, часть блоков которой закреплена на свободных концах приводных валов торцовых щеток при помощи подшипников качения, а другая часть блоков установлена на раме и каретке, а механизм отвода - в виде смонтированных на раме отклоняющего блока, силового цилиндра и противовеса. Противовес и каретка посредством гибкой связи соединены со штоком силового цилиндра [2] .

Данное техническое решение направлено на сокращение времени и повышение качества обработки изделий сложной конфигурации.

Однако, описанное техническое решение установки для обработки наружных поверхностей изделий из бетонных смесей, как показала практика ее использования, имеет и недостатки.

Так, жесткая фиксация наклонных цилиндрических щеток на валу их привода, то есть исключение подвижности щетконосителя в осевом и угловом направлениях, снижает активность эластичных элементов щетки в месте контакта с обрабатываемой поверхностью изделий, с увеличением технологического цикла обработки поверхности требуется повышенный расход промывочной жидкости.

При таком схемно-конструктивном выполнении цилиндрической щетки установки силовое поле воздействия и силовой контакт щетки с поверхностью изделий ограничен, при этом не в полной мере реализуется положительно доминирующий фактор - сдвиговый характер эластичных элементов щетки при чистовой обработке изделий сложной конфигурации и, следовательно, - геометрические характеристики траектории движения, динамика и направленность силового воздействия щетки на обрабатываемую поверхность, что снижает требуемое качество обработки.

Настоящее изобретение направлено на повышение качества обработки поверхности изделий из бетонных смесей.

Решение поставленной задачи достигается тем, что установка для обработки поверхности изделий из бетонных смесей содержит раму, в горизонтальных направляющих которой размещена каретка с торцовыми приводными щетками и механизмами их прижима и отвода, и наклонные цилиндрические щетки, установленные на раме посредством двуплечих рычагов, свободные концы которых соединены с подводящей и отводящей трособлочными системами с противовесами и силовым цилиндром. Механизм прижима торцовых щеток выполнен в виде трособлочной системы с противовесом, часть блоков которой установлена на свободных концах приводных валов торцовых щеток, а другая часть блоков - на раме и каретке. Механизм отвода торцовых щеток выполнен в виде смонтированных на раме отклоняющего блока, силового цилиндра и противовеса, причем противовес и каретка посредством гибкой связи, огибающей отклоняющий блок, соединены со штоком силового цилиндра. Каждая цилиндрическая щетка со стороны привода снабжена последовательно расположенными импульсатором крутильных колебаний и инерционным механизмом. Импульсатор крутильных колебаний щетки выполнен в виде планетарно-зубчатого механизма с центральным зубчатым колесом, введенных с ним в зацепление и размещенных на водиле противофазно неуравновешенных сателлитов, причем водило кинематически связано с валом щетки. Инерционный механизм установлен на приводном валу щетки и выполнен в виде кривошипа, соединенного посредством противоположно размещенных шатунов с ползунами, которые смонтированы в направляющих и связаны с упругими элементами, закрепленными в корпусе механизма.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленная установка для обработки наружной поверхности изделий из бетонных смесей отличается тем, что каждая цилиндрическая щетка со стороны привода снабжена последовательно расположенными импульсатором крутильных колебаний и инерционным механизмом. Импульсатор крутильных колебаний щетки выполнен в виде планетарно-зубчатого механизма с центральным зубчатым колесом и введенных с ним в зацепление и размещенных на водиле противофазно неуравновешенных сателлитов, причем водило кинематически связано с валом щетки. Инерционный механизм установлен на приводном валу щетки и выполнен в виде кривошипа, соединенного посредством противоположно размещенных шатунов с ползунами, смонтированными в направляющих и связанными с упругими элементами, закрепленными в корпусе механизма.

Предлагаемое устройство, по сравнению с прототипом, за счет формирования устойчивого режима угловых колебаний цилиндрической щетки и ее вибрационного воздействия в зоне контакта с поверхностью изделий обеспечивает более качественную их обработку от технологических загрязнений и полное удаление последних с поверхности изделий вместе с промывочной жидкостью.

На фиг. 1 схематично изображена установка для обработки поверхности изделий из бетонных смесей, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - механизмы прижима и отвода щеток (крайнее правое положение); на фиг. 5 - схема установки торцовой щетки; на фиг. 6 - схема установки цилиндрических щеток; на фиг. 7 - цилиндрическая щетка; на фиг. 8 - сечение В-В на фиг. 7.

Установка содержит раму 1, в горизонтальных направляющих 2 которой установлена каретка 3 с торцовыми щетками 4 для предварительной очистки изделия. Торцовые щетки изготовлены из стальной проволоки и имеют привод 5 с цепной передачей 6. Приводные валы 7 торцовых щеток 4 выполнены составными из наружных закрепленных на каретке 3 трубчатых и размещенных в них внутренних горизонтально подвижных частей. Торцовые щетки 4 имеют возможность перемещения в осевом направлении с помощью механизма их прижима и отвода. Механизм прижима торцовых щеток 4 выполнен в виде трособлочной системы 8 и противовеса 9, массу которого можно менять. Прижимные блоки 10 трособлочной системы 8 закреплены на свободных концах внутренних горизонтально подвижных частей приводных валов 7 торцовых щеток 4 посредством подшипников качения 11. Блоки 10 имеют обоймы 12 с пазами для прохода гибкой связи трособлочной системы 8, фиксирующей от поворота обойму. Гибкая связь трособлочной системы 8 одним концом прикреплена к каретке 3, а другим - соединена с противовесом 9. Механизм отвода торцовых щеток 4 выполнен в виде трособлочной системы 13 с противовесом 14. Гибка связь трособлочной системы 13 закреплена одним концом к каретке 3, а другим - к силовому цилиндру 15, закрепленному на раме 1.

Для чистовой обработки поверхности изделий служат две наклонные цилиндрические щетки 16, установленные на раме 1 посредством двуплечих рычагов 17. Подвод цилиндрических щеток 16 осуществляется трособлочной системой 18, прикрепленной к свободным концам рычагов 17, и противовесом 19. Их отвод осуществляется трособлочной системой 20, противовесом 21 и силовым цилиндром 22. Щетки 16 могут быть выполнены резинотканевыми или из синтетических эластичных элементов и имеют привод 23. Цилиндрические щетки 16 свободно расположены на приводных валах 24, при этом на каждом из валов коаксиально расположены разнонаправленные цилиндрические винтовые пружины 25 растяжения-сжатия, наружные концы которых закреплены на втулках 26, установленных на валу 24 с возможностью перемещения вдоль него. Внутренние концы пружин 25 жестко укреплены на ступицах 27 цилиндрического корпуса 28 щеток 16, свободно охватывающих приводной вал 24. Каждая цилиндрическая щетка 16 со стороны привода снабжена последовательно расположенными импульсатором крутильных колебаний и инерционным механизмом. Импульсатор крутильных колебаний выполнен в виде планетарно-зубчатого механизма, содержащего корпус, центральное зубчатое колесо 29, и находящихся с ним в зацеплении диаметрально расположенных на водиле 30 сателлитов 31 с противофазно неуравновешенными грузами 32. Водило 30 кинематически связано с валом 24 щетки 16 и снабжено инерционным механизмом, выполненным в виде кривошипа, с которым соединены шатуны 33, а с последними связаны ползуны 34, смонтированные в направляющих 35 и соединенные с упругими элементами 36, закрепленными в неподвижном корпусе 37. Устройство оборудовано коллектором 38 с форсунками для струйной подачи промывочной жидкости.

Установка для обработки поверхности изделий из бетонных смесей работает следующим образом.

Подводят каретку 3 с торцовыми щетками 4 к перемещаемому изделию. Для этого силовой цилиндр 15 поднимает противовес 14, противовес 9 опускается, и щетки 4 прижимаются к изделию. Каретка 3 продолжает перемещаться к изделию относительно торцовых щеток 4. Перемещение каретки 3 относительно торцовых щеток 4 происходит за счет разности усилий, действующих на них с помощью противовесов 9 и 14. По ходу перемещения изделия оно обрабатывается цилиндрическими щетками 16. Для их прижима необходимо включить силовой цилиндр 22, который с помощью трособлочной системы 20 поднимает противовес 21 и опускает противовес 19 с помощью трособлочной системы 18. В рабочем режиме чистовой обработки поверхности изделий вращение вала 24 с установленной на нем цилиндрической щеткой 16 осуществляется от привода 23 через импульсатор крутильных колебаний, выполненный в виде планетарно-зубчатого механизма, ведущее центральное колесо которого передает вращение сателлитам 31. Противофазная неуравновешенность сателлитов 31 дебалансами 32 вызывает на водиле 30 знакопеременный вращающий момент - его крутильные колебания, которые передаются валу 24 щетки. При этом размах крутильных колебаний ограничивается линейной деформацией упругих элементов 36, которые попеременно сжимаются-разжимаются от поворота кривошипа, движения шатунов 33 и ползунов 34, скользящих по направляющим 35. Деформация упругих элементов 36 позволяет создавать размах крутильных колебаний вала 24 и, соответственно, щетки 16 до 90^о без применения ускоряющих механических передач. Оптимальность работы инерционного механизма предусматривает противоположное расположение направляющих 35. Таким образом, вал 24 с цилиндрической щеткой 16 совершает помимо вращательного движения вокруг своей оси, дополнительно еще и угловые колебания. При импульсных угловых колебаниях щетки и фрикционно силовом взаимодействии ее эластичных элементов с поверхностью изделия при каждом угловом осциллирующем цикле движения обеспечивается наиболее благоприятный режим вибрационного воздействия щетки на обрабатываемую поверхность, что позволяет интенсифицировать процесс чистовой обработки изделий из бетонных смесей и повысить качество зачистки. Угловые колебательные движения цилиндрической щетки 16 и структура динамического воздействия ее эластичных элементов на обрабатываемую поверхность, в свою очередь, приводят к переменной деформации - возбуждению упругих элементов - пружин 25 (упруго связывающих щетку с приводным валом 24) как в осевом направлении - вдоль вала 24, так и в окружном (угловом) вокруг вала, что, в конечном счете, проявляется в непрерывном автоколебании щетки 16 в осевом - с амплитудой и в угловом - с амплитудой направлениях относительно вала при одновременном непрерывном вращении щетки. При этом автоколебательный процесс щетки является незатухающим и характеризуется большими вариациями амплитуд и частот, составляющих спектр колебаний щетки. Сложные пространственные траектории колебательных движений щетки, силовое поле воздействия и геометрические условия контактирования ее эластичных элементов с поверхностью изделия в широком диапазоне амплитудно-частотных и частотно-силовых характеристик ведет к значительному сокращению технологического времени обработки изделий из бетонных смесей, что, в конечном итоге, способствует увеличению производительности установки, обеспечивая при этом высокое качество обработки по всей обрабатываемой поверхности сложного контура изделия.