振动成型作用的主要因素

振动成型作用的主要因素

振动可以使混凝土密实是人所共知的。混凝土振动棒，振动电机、振动台等许多人也都使用过。但是常规的振动方法和装置用于生产免烧砖显然是不行的。免烧砖的密实度要求非常高，其抗压强度一般要达到10^-20MPa。要实现免烧砖在振动作用下的高密实度，需要十分科学地设计振动方式，使振动达到最大的密实效果。一般来讲，生产高密实度免烧砖，其振动频率、振动方式、振动方向、振幅大小、振动加速度、振动时间、加压方式是七个主要的因素。只有这七个技术条件全部合理，才会生产出优质高强度的免烧砖。

①振动频率。免烧砖所用的原材料中粗骨料最大颗粒粒径为5^-10mm，依照振动机理的要求，振动频率为50Hz最为理想。干硬性物料宜采用高频率小振幅。国内外成型机采用的振动频率多数在45^-75Hz范围内，也就是2900^-4000r/min之间，根据不同种类免烧砖的要求，可通过变频调速器来调整振动频率，也可调整振动器相位角，控制振幅和激振力。对于简易成型机，目前大多数采用国家定型的附着式振动器，.振动功率为0.5-1.5kW%频率为50Hz、激振力为3^-13kN。这对降低成本、简化机构是有利的。

②振动方式。振动砖机有三种振动成型方式，即模芯振动、模箱振动和台式振动。根据实践经验，成型机采用模芯振动较好，因为该类成型机自重较轻，一般在150kg~!--10t左右。若用模箱振动成型，则振动时易造成成型机来回移动，直接影响砌块质量。模芯振动与模箱振动比较，模芯振动参与振动的质量小，消耗功率也相应减少，节约能源。

③振动方向。有三种，即环向振动、垂直定向振动和水平定向振动。振动砖机型机采用垂直定向振动或水平定向振动均优于环向振动。原因是成型机在成型时，希望获得固定方向的振动，一个方向的振动会干扰另一个方向振动。根据有关文献资料介绍，在同一生产能力，固定方向振动所需功率，比不定方向振动所需的功率小25肠。另外定向振动易于消振，机械(配)件磨损(坯)程度相对减少，机架刚度也可适当减小，从而减轻了成型机的自重，因此国内外生产的自动化程度较高的成型机，绝大部分采用垂直定向振动，而小型成型机也有采用水平定向振动的。水平定向振动除具有上述优点外，还有一些其他的优点，如噪声小、振实效果好、减少模箱磨损等。但水平定向振动在较大的加压作用下，振实效果比垂直定向振动差。因此采用水平定向振动，必须把加压值和加压振动时间作相应的调整。对小型成型，如采用垂直定向振动或水平定向振动，机器结构将较复杂，成本相应增加。因此，目前大多数简易成型机，普遍采用环向振动。

④振动加速度。振动加速度是反映振动频率和振幅的一个综合参数，因此在设计计算和应用上，往往用振动加速度来表示较为方便。成型时当振动加速由小变大时混凝土拌和物结构粘度趋于下降形式，最佳的振动加速度可获得良好的密实度和较高的强度，而又不增加振动能耗。不同品种的所选的振动加速度也有所不同。一般对于半干物料，应选用振动加速度大一些，简易成型机的振动加速度为3-5g较适宜，大型成型机则为大于或等于5g。以往国产简易振动成型机的振动加速度普遍偏低，导致振动成型周期长，难以生产高质量免烧砖为了达到上述要求，在选用振动机时应尽量提高振动机功率，加大激振力。

⑤振动时间。成型机的振动频率、振幅和振动加速度确定后，还要选择合理的振动延续时间，这样才能综合表达出混凝土混合料的振实效果。

振动延续时间取决于混凝土混合物的干硬度及其他振动参数，其值可在几秒到几十秒之间。一般而言，振动时间低于最佳值或过短，混凝土混合料不能充分振实;振动时间高于最佳值或过长，则混凝土的密实度也不会显著增加，甚至有时会产生分层离析现象，反而降低了混凝土密实和成型质量。对于简易成型机，振动时间一般以20^-40s为适宜。

⑥加压方法。采用振动成型机成型时，必须采用压头加压，目的是对物料施加一定的压力，使之克服存在于含水颗粒之间的、由表面张力引起的a结力，提高成型效果和质量，缩短成型周期。目前国内生产成型机有振动加压和自重加压两种，一般多采用振动加压，即一边振动，一边由上部施加一定的压力。

加压值的大小取决于混合料的干硬度和振动密实所需的时间。由于简易成型机成型时间稍长，加压值可在0.02-0.12MPa之间选取。如果选用的加压值过小，则会延长成型时间，成型的密实差，甚至疏松;如果选用的加压值过大，则会引起振幅衰减，混合料受抑制而振动不起来，影响上表面的密实度。对于简易成型机，由于机身自重较轻，加压值过大时，机身将自行抬起，成型机无法工作，因此该成型机宜选用0.05MPa左右的加压值。但要达到此目标加压值，靠自重加压是不行的，必须采用振动加压，并选择合理的振动参数，以保证产品质量。

国内外振动机型大多采用的振动频率为f=300。次/分，而振幅一般在0.04^-0.07cm之间选择。