Общие сведения. Амплитуда и характер колебаний машин вибрационного действия зависят от отношения возмущающей силы Р к их силе тяжести Q

Амплитуда и характер колебаний машин вибрационного действия зависят от отношения возмущающей силы Р к их силе тяжести Q. Под возмущающей силой понимается та сила, которая отрывает вибратор от поверхности уплотняемого материала [7]. В процессе работы уплотняющего механизма, при определенном отношении Р/Q = k₀, которое можно назвать критическим, колебания претерпевают качественные изменения. Если продолжать увеличивать возмущающую силу, то время пребывания вибрационной машины в воздухе будет превышать полупериод колебаний и при определенных условиях может достигать одного, двух и более периодов. Колебания машины при этом характеризуются периодическими ударами ее о поверхность грунта. В зависимости от величины возмущающей силы, т. е. отношения Р/Q и частоты, один удар о грунт может соответствовать двум, трем и более периодам возбудителя колебаний, в случае возбудителя эксцентрикового типа – нескольким оборотам вращения дебалансного вала. Число ударов о грунт m оказывается меньше частоты вращения дебалансного вала n. При этом отношение n/m всегда целое число (1, 2, 3 и т. д.). Такие колебания вибрационной машины можно назвать ударными. Ударные колебания являются устойчивыми и в точности сохраняют свой характер в течение длительного времени.

Машины, у которых k < k₀, относятся к вибрационным, а при k > k₀ - к вибротрамбующим (рис. 15). При работе вибротрамбующих машин уплотнение грунта происходит как ввиду развивающихся при ударе напряжений, так и за счет колебательных движений частиц грунта. От трамбовок эти машины отличаются малыми импульсами ударов и высокими частотами.

Вибротрамбующие машины, как правило, применяются для уплотнения только несвязных и малосвязных грунтов.

Критические отношения силы Р к силе тяжести вибратора Q

зависят от частоты и имеют следующие значения:

Частоты колебаний, 1/с 12-25 25-50 50-85

Критические отношения k₀ 0,7-1,0 1,0-1,4 1,4-2,3

В случае несвязных грунтов этим отношениям соответствует

амплитуда колебаний, равная 0,3-0,4 мм.

Рис. 15. Общий вид вибротрамбовки:

1- пружина; 2 - ручка; 3 – вибратор; 4 – ударная часть