專利名稱：高效低噪聲混凝土振動(dòng)棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型內(nèi)容屬于建筑施工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種混凝土振動(dòng)搗實(shí)裝置，尤其涉及到一種適于在相對(duì)安靜環(huán)境下施工的高效低噪聲混凝土振動(dòng)棒。
背景技術(shù)：
振動(dòng)棒是建筑行業(yè)中廣泛使用的振搗設(shè)備。目前本領(lǐng)域公知的振動(dòng)棒主要有外流道式振動(dòng)棒和內(nèi)流道式振動(dòng)棒等。這類振動(dòng)棒的工作原理是在小軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)利用小軸偏心擺動(dòng)撞擊外殼而產(chǎn)生沖擊振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)振搗作用，由于該類振動(dòng)棒存在著噪聲非常大的缺點(diǎn)，故其在實(shí)際使用中受到很大限制。為克服以上缺點(diǎn)，近年來曾有人相繼設(shè)計(jì)出了多種不同結(jié)構(gòu)的低噪聲振動(dòng)棒，但由于這些結(jié)構(gòu)的振動(dòng)棒在實(shí)際應(yīng)用中或多或少地仍存在有一些問題，因而，尚未達(dá)到真正實(shí)用的低噪聲效果。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，進(jìn)而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，工作噪聲低，搗實(shí)效率高的高效低噪聲混凝土振動(dòng)棒。
用于實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是這樣的所提供的高效低噪聲混凝土振動(dòng)棒由振動(dòng)棒殼體及設(shè)在殼體內(nèi)的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)軸塊組成，其中所說的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)軸塊包括兩個(gè)沿殼體軸線中心點(diǎn)按180°對(duì)稱設(shè)置的橫截面為半圓形的條狀慣性塊，兩慣性塊的內(nèi)端通過軸承連接，外端則分別通過軸承與殼體連接。上述兩慣性塊在實(shí)際工作中可產(chǎn)生相反方向的慣性力偶，這種力偶可使得振動(dòng)殼體產(chǎn)生不同于以往振動(dòng)棒的激勵(lì)原理，而這種激勵(lì)原理經(jīng)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐證明具有激勵(lì)效率高、工作噪聲低等特點(diǎn)。
與現(xiàn)有技術(shù)的不同點(diǎn)在于，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)采用的是力偶作用原理，即利用兩個(gè)不同方向的慣性塊組成的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)軸塊，產(chǎn)生相反方向的慣性力，相反方向的慣性力作用在剛體上，然后使得剛體產(chǎn)生一個(gè)擺動(dòng)，進(jìn)而利用剛體的擺動(dòng)來達(dá)到對(duì)周圍介質(zhì)激勵(lì)的作用。


圖1為本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為慣性轉(zhuǎn)動(dòng)軸塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2中A-A剖面視圖。
圖4為振動(dòng)棒作用力矩與慣性轉(zhuǎn)動(dòng)軸塊尺寸變化曲線關(guān)系圖。
圖5為振動(dòng)棒平面運(yùn)動(dòng)簡圖。
圖6為振動(dòng)棒在空間形成的運(yùn)動(dòng)軌跡簡圖。
圖7為振動(dòng)棒的作用力效果圖。
具體實(shí)施方式
參見附圖，本實(shí)用新型所述的高效低噪聲混凝土振動(dòng)棒包括振動(dòng)棒殼體1和慣性轉(zhuǎn)動(dòng)軸塊2。慣性轉(zhuǎn)動(dòng)軸塊2位于振動(dòng)棒殼體1內(nèi)部，由兩個(gè)通過軸承連接且沿殼體軸線中心點(diǎn)按180°對(duì)稱設(shè)置的條狀慣性塊2a和2b組成，兩慣性塊2a、2b的橫截面均為半圓形(圖3)，其外端分別通過軸承3與振動(dòng)棒殼體1連接。振動(dòng)棒殼體1的一端密封，另一端通過軟管和彈簧軸與動(dòng)力部分連接。工作時(shí)，在外動(dòng)力部分帶動(dòng)下，慣性轉(zhuǎn)動(dòng)軸塊2在振動(dòng)棒殼體1內(nèi)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生相反方向的慣性力偶作用在剛體上，進(jìn)而達(dá)到對(duì)周圍介質(zhì)激勵(lì)的作用。
圖2為產(chǎn)生激勵(lì)力的慣性塊結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中，當(dāng)結(jié)構(gòu)總長度確定以后，慣性塊的尺寸和形狀均具有一個(gè)合理值。下面以ZN50振動(dòng)棒結(jié)構(gòu)參數(shù)為例來計(jì)算，取振動(dòng)棒殼體內(nèi)徑為Φ40mm，則慣性塊的最大直徑為Φ38mm。從圖2可知慣性力F2=eMe2ω2=4eMe2π2f2=4eMe2π2(n60)2---(1)]]>式中e——慣性質(zhì)量的偏心距(m)，Me2——偏心質(zhì)量(kg)。
n——主軸的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)。
從圖2可得Me2=12πR2Lxp---(2)]]>由(1)和(2)式可得慣性力F2對(duì)0點(diǎn)力矩M=F2(L-x)=F2(L-Lx2)=2eR2Lxπ3(n60)2(L-Lx2)---(3)]]>對(duì)(3)式求導(dǎo)可知，當(dāng)Lx＝L時(shí)，力矩M取最大值，如圖4所示?？紤]到結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度的原因，合理選取上述參數(shù)，經(jīng)計(jì)算得單邊最大慣性力為F2＝1.317(kN)。由于該結(jié)構(gòu)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所以F1＝1.317(kN)。由圖2可得兩邊軸承支撐力。Fs1＝Fs2＝0.611(kN)。
該結(jié)構(gòu)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)簡圖如圖5所示，在空間形成的運(yùn)動(dòng)軌跡簡圖如圖6所示。從圖中可知，振動(dòng)棒工作時(shí)，在每一個(gè)軸線剖面內(nèi)，振動(dòng)棒的運(yùn)動(dòng)為擺動(dòng)式。在擠壓周圍介質(zhì)相同變形的前提下，該原理比傳統(tǒng)的整體平移式要省力。它的作用力效果如圖7所示，由該圖可以看出，當(dāng)作用力位置越靠近中心點(diǎn)時(shí)，作用力的效果越明顯，而傳統(tǒng)的振動(dòng)棒沒有此效果。
權(quán)利要求1.一種高效低噪聲混凝土振動(dòng)棒，由振動(dòng)棒殼體(1)及設(shè)在殼體(1)內(nèi)的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)軸塊(2)組成，其特征在于所說的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)軸塊(2)包括兩個(gè)沿殼體軸線中心點(diǎn)按180°對(duì)稱設(shè)置的橫截面為半圓形的條狀慣性塊(2a、2b)，兩慣性塊(2a、2b)的內(nèi)端通過軸承連接，外端分別通過軸承(3)與殼體(1)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及到一種用于建筑施工的高效低噪聲混凝土振動(dòng)棒，由振動(dòng)棒殼體及設(shè)在殼體內(nèi)的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)軸塊組成，所說的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)軸塊包括兩個(gè)沿殼體軸線中心點(diǎn)按180°對(duì)稱設(shè)置的橫截面為半圓形的條狀慣性塊，兩慣性塊的內(nèi)端通過軸承連接，外端則分別通過軸承與殼體連接。實(shí)際工作中，該振動(dòng)棒利用兩個(gè)不同方向的慣性塊產(chǎn)生相反方向的慣性力作用在剛體上，使得剛體產(chǎn)生一個(gè)擺動(dòng)，進(jìn)而利用剛體的擺動(dòng)來達(dá)到對(duì)周圍介質(zhì)激勵(lì)的作用，其實(shí)物產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，工作噪聲低，搗實(shí)效率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04G21/06GK2912949SQ20062007894
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者張鐵山 申請(qǐng)人:張鐵山