راهنمای جامع بررسی فنی انواع ویبراتور بتن

راهنمای جامع بررسی فنی انواع ویبراتور بتن

ارتعاش بتن با هدف خارج ساختن حباب‌های هوا و توزیع یکدست بتن در تمام فضاهای قالب‌بندی و پر از آرماتور انجام می‌شود. در این عملیات‌ها هر حجم سنگین بتنی در باریک‌ترین فضاها را با استفاده از تجهیزات تخصصی مانند ویبراتور بتن به ارتعاش در می‌آورند. ارتعاش ایجاد شده منجر به انسجام کامل بتن خواهد شد.

ویبراتور بتن بدون تردید یکی از مهمترین ابزارها در عموم پروژه‌های عمرانی و مراحل مختلف بتن‌ریزی است. هر شیلنگ ویبره بتن ابزار ارتعاشی است که برای نفوذ تا عمق بتن در فضاهای باریک مانند قالب ستون‌های بتن‌آرمه و یا دیوارهای برشی و حتی قالب قطعات پیش ‌ساخته بتنی طراحی‌ شده است و می‌تواند با ایجاد ارتعاش، هر نوع حباب هوای باقیمانده از عمق بتن را خارج سازد و در استحکام و کیفیت نهایی بتن کاملاً تأثیرگذار باشد. در این مطلب از رستگار صنعت به بررسی فنی و کاربردی انواع ویبراتور بتن می‌پردازیم و این ابزارهای ارتعاش را از منظر طراحی و کاربردی ارزیابی می کنیم.

ساختار فنی ویبراتور بتن

ویبره بتن موتور محرک برای تولید ارتعاش در شیلنگ‌های ویبراتور بتن‌ریزی است. هر دستگاه ویبراتور بتن قدرت کافی برای تولید ارتعاش پوکر شیلنگ‌ها در عمق سنگین فضاهای باریک بتنی را تأمین می‌نماید.

برای ارتعاش بتن در فرکانس بالا و دامنه کوتاه انواع شیلنگ ویبراتور مکانیکی طراحی ‌شده است که تجهیزات بلند و منعطف ارتعاشی هستند. هر شیلنگ ویبره دارای یک فنر کاملاً ارتجاعی است که در انتها به بخش تولید ارتعاش یا همان پوکر متصل است. حرکت چرخشی فنر به پوکر منتقل شده تا حرکت ارتعاشی قدرتمند برای لرزش بتن تولید شود. از ویبره بتن برای کوپل با انواع شیلنگ ویبراتورها و تأمین قدرت کافی برای چرخش فنر ارتجاعی و در نهایت ایجاد ارتعاش در عمق بتن استفاده می‌کنند. انواع ویبراتور بتن همگی مولدهای موتوری هستند که در تیپ‌های برقی، بنزینی و یا دیزلی ساخته شده اند.

مشخصات فنی ویبراتور بتن

انواع ویبراتور بتن با توجه به نوع مکانیزم طراحی در مدل‌های ویبراتور بنزینی، ویبراتور دیزلی، ویبراتور برقی مکانیکی و یا ویبراتور برقی کانورتوری دسته بندی می‌شوند. اگر چه مکانیزم تولید توان تمامی این مولدها متفاوت است؛ اما در نهایت برخی مشخصه‌های فنی یکسان دارند:

·       توان ویبره بتن: انواع ویبره بتن را براساس مقدار توان مکانیکی آنها در مدل‌های ۲ الی ۶ اسب بخار دسته‌بندی می‌کنند. معمولاً ویبره برقی‌ها از نوع کانورتری کم توان‌ترین مدل‌ها هستند که در محدوده ۲ الی ۳ اسب بخار طراحی‌ شده‌اند؛ اما برای بهره‌مندی از قدرت ارتعاش بالا در برخی مدل‌ها از موتور ویبراتورهای دیزلی استفاده می‌کنند.

·       سایز کوپلینگ: تمامی ویبراتورها برای کوپل شدن با شیلنگ‌های ارتعاش طراحی شده‌اند. این کوپلینگ نوعی ابزار فلزی است که در محور خروجی ویبراتور برای اتصال ساده با فلنچ شیلنگ ها طراحی‌ شده است. سایز کوپلینگ باید با سایز فلنچ شیلنگ ارتعاشی همخوانی داشته باشد. همچنین جنس کوپلینگ از نوع چدنی یا فولادین است.

·       سرعت چرخش آزاد: فرکانس ارتعاش شیلنگ ویبراتور وابسته به سرعت چرخش آزاد موتور است. هر اندازه از مولد ویبراتورهای سریع‌تر استفاده کنید، قابلیت تولید ارتعاش با فرکانس بالاتری را داریم. در این ‌میان سرعت و فرکانس مولدهای برقی از نمونه‌های بنزینی و یا دیزلی بالاتر است.

·       نوع طراحی شاسی: انواع ویبره بتن را به شکل شاسی ثابت و یا شاسی متحرک طراحی می‌کنند. مدل‌های شاسی ثابت دارای قاب محافظ یکپارچه هستند که برای جابه‌جایی موقعیت کوپلینگ باید کل دستگاه را بلند کرده و جابه‌جا کنیم. اما ویبراتور بتن‌ها با شاسی گردان دارای پایه‌های چرخشی هستند که می‌توان به ‌راحتی کوپلینگ موتور را با توجه به موقعیت قرارگیری شیلنگ ارتعاشی تغییر داد.

انواع ویبراتور بتن

تمامی تجهیزات ویبراتور بتن برای تولید ارتعاش در حجم‌های سنگین بتنی و خارج کردن حباب‌های هوا و توزیع یکدست بتن طراحی شده‌اند. اما این تجهیزات با توجه به نوع موتور در دسته‌بندی‌های مختلف قرار می‌گیرند:

·       موتور ویبراتور برقی مکانیکی: ساده‌ترین و متداول‌ترین نوع ویبراتور بتن است که متشکل از یک الکتروموتور تک‌فاز و یا سه فاز در شاسی ثابت و یا گردان ساخته‌ شده است. از آنجا که در حین کار آلایندگی ندارند و به ‌سادگی با اتصال برق راه‌اندازی می‌شوند و در عین ‌حال قدرت بالایی را تولید می‌کنند، از محبوب‌ترین و کارآمدترین انواع ویبره بتن هستند. البته برای کارکرد به استفاده از شیلنگ ویبراتورهای مکانیکی نیاز دارند.

·       موتور ویبراتور برقی کانورتوری: در این مدل‌ها از تجهیز کانورتور برای تبدیل برق ولتاژ بالای ۲۲۰ ولت به برق با سطح ولتاژ کمتر مانند 48 ولت استفاده ‌شده است. این مدل‌های کانورتوری قابلیت راه‌اندازی چندین شیلنگ ویبراتور را به شکل هم‌زمان دارند، اما به نسبت از مدل‌های برقی مکانیکی عملکرد آنها ضعیف‌تر است. خرید ویبراتور بتن کانورتوری معمولاً در سطح پروژه‌های سبک بتن‌ریزی صورت می‌گیرد.

·       موتور ویبراتور بنزینی: برای طراحی این تیپ از ویبره بتن از موتورهای تک سیلندر و بنزین سوز استفاده می‌شود. این موتورها معمولاً ۴ زمانه از نوع تنفس طبیعی و هوا خنک هستند که به روش هندلی راه‌اندازی می‌شوند. موتور ویبراتور بنزینی قدرتمند، کارآمد و مطمئن کار می‌کند و در کل مناسب پروژه‌هایی است که دسترسی آنها به برق شبکه سراسری محدود است. از طرفی مناسب کار در پروژه‌های سیار طراحی ‌شده‌اند. قیمت ویبراتور بتن بنزینی معمولاً از تمامی مدل‌های برقی بالاتر است و در تمامی تیپ‌های ۲ الی ۶ اسب بخار تولید می‌شوند.

·       موتور ویبراتور دیزلی: در طراحی این مدل‌ها نیز از حضور موتورهای احتراق داخلی اما از نوع گازوئیل سوز استفاده ‌شده است. ویبراتورهای دیزلی قدرتمندترین انواع ویبراتور بتن هستند و در محدوده‌ی توان ۵.۵ الی ۶.۵ اسب بخار طراحی می‌شوند و برای کار با بزرگترین شیلنگ ویبراتورها با پوکرهای قطور فراتر از ۲.۵ اینچی در ارتعاش فضاهای بزرگ و عمیق و سنگین بتن طراحی‌ شده‌اند. در عین ‌حال این مولدهای دیزلی توانایی کارکرد در مدت زمان طولانی را دارند و می‌توانیم از آنها در مناطق دورافتاده، کارگاه‌ها بدون بهره‌مندی از برق شهری و یا پروژه‌های سیار استفاده کنیم. قیمت ویبره بتن دیزلی معمولاً از تمامی انواع برقی و یا بنزینی بالاتر است.

علاوه‌بر موارد ذکر شده، انواع دیگری از موتور ویبره بتن مانند ویبراتورهای بادی و یا دریلی و... طراحی شده‌اند که موارد کاربردی خاص دارند و برای فعالیت در سطح پروژه‌های متداول استفاده نمی‌شوند.

نگاهی به شیلنگ ویبراتور مکانیکی

سیستم ویبره بتن دارای دو بخش کلی است که در یک سمت آن موتورهای برقی و یا بنزینی و دیزلی برای تولید توان حضور دارند و در سمت دیگر از انواع شیلنگ ویبراتور برای تولید ارتعاش در داخل بتن استفاده می‌کنند. این شیلنگ‌ها از طریق بخش کوپلینگ با موتور ویبراتور بتن در ارتباط هستند و قدرت کافی برای ارتعاش بتن را از طریق فنر ارتجاعی جابجا می‌کنند. مشخصات فنی انواع شیلنگ ویبره بتن به قرار زیر است:

·       طول شیلنگ ویبراتور: این شیلنگ‌ها را در طول‌های ۱ الی ۹ متری طراحی می‌کنند. شیلنگ‌ها با طول بیشتر، قدرت مانور بهتری در فضاهای باریک، عمیق و یا قالب‌های پیچیده بتنی دارند؛ اما برای کارکرد نیاز به موتور ویبراتورهای قدرتمندتری نیز دارند.

·       قطر پوکر: پوکر بخش ارتعاش شیلنگ ویبراتورها است که حرکت چرخش فنر متصل به محور موتور ویبراتور بتن را تبدیل به حرکت ارتعاشی کرده و فرکانس قدرتمندی برای لرزش حجم‌های سنگین بتنی و خارج کردن حباب‌های هوا ایجاد می‌کنند. پوکرها با قطر بالاتر قدرت ارتعاش قوی‌تری دارند؛ اما نیاز به موتور ویبراتورهای قدرتمندتری نیز خواهند داشت.

·       سایز کوپلینگ شیلنگ ویبراتور: این کوپلینگ در بخش ابتدایی شیلنگ قرار دارد و محل اتصال با محور موتور ویبره بتن است. برای سایزهای مختلف شیلنگ ویبراتور مکانیکی انواع کوپلینگ‌های فولادین و یا چدنی در سایزهای مختلف طراحی ‌شده است.

·       دامنه و فرکانس ارتعاش شیلنگ ویبراتور: مقدار فرکانس ارتعاش شیلنگ ویبراتورها و دامنه این ارتعاش در لرزش پیوسته‌ی پوکر آنها از مهمترین مؤلفه‌های فنی است که ارتباط تنگاتنگی در موفقیت عملیات ویبره زنی بتن دارد. برای حباب گیری و توزیع یکدست بتن در حجم‌های بزرگ و بتن‌های سنگین باید از شیلنگ ویبراتورهای قدرتمند با قابلیت تولید ارتعاش فرکانس کوتاه اما دامنه بلند استفاده کنیم. این در حالی است که در حجم‌های باریک بتن‌ریزی مانند قالب ستون‌های بتن آرمه به ارتعاش‌های فرکانس بالا اما دامنه کوتاه نیاز داریم. نوع طراحی و قطر پوکر در چگونگی ارتعاش شیلنگ تأثیرگذار است.

انواع شیلنگ ویبراتور بتن

در این بخش از اطلاعاتی جامع برای تحلیل فنی و کاربردی انواع شیلنگ ویبراتور بتن صحبت می‌کنیم و چگونگی استفاده از این شیلنگ‌ها به ‌همراه موتور ویبراتور بتن در سطح عملیات‌های متنوع عمرانی را بررسی خواهیم کرد.

·       شیلنگ ویبراتورهای ۱ اینچی: این شیلنگ‌ها دامنه نوسانی کوتاه در حدود ۰.۴ میلی‌متر را تولید می‌کنند و مناسب فعالیت در فضاهای کوچک و باریک بتنی تا حجم شد ۴ مترمکعب هستند. از این شیلنگ‌ها برای کوپل شدن با موتور ویبراتورهای برقی یا بنزینی و کار در بتن‌های خمیری روان، قالب‌های نازک و باریک اعضای پیش تنیده و قالب سازه‌های پیش‌ ساخته بتنی استفاده می‌کنند.

·       شیلنگ ویبراتورهای ۱.۵ اینچی: در دسته‌بندی کاربردی‌ترین شیلنگ‌های ارتعاش قرار دارند که دامنه ارتعاش آنها در حدود ۰.۸ میلی‌متر است و در فضاهای باریک تا حجم‌های نسبتاً وسیع بتن تا حداکثر ۸ متر مکعب کارایی دارند. از این شیلنگ ویبراتورهای ۱.۵ اینچی برای کوپل شدن با مولدهای برقی مکانیکی یا کانورتوری و همچنین مولدهای بنزینی و بادی در ارتعاش قالب دیوارها، ستون‌ها، شمع‌ها و قطعات پیش‌ ساخته بتنی استفاده می‌کنند.

·       شیلنگ ویبراتورهای ۲ اینچی: از دسته‌بندی شیلنگ‌های قدرتمند هستند که برای ارتعاش بتن‌های نسبتاً خمیری شکل که درجه چگالی آنها بالا است، کارایی دارند. دامنه ارتعاش این شیلنگ‌های ۲ اینچی فراتر از ۱ میلی‌متر است و می‌توانند حجم‌های سنگین بتنی فراتر از ۱۰ و حداکثر ۱۵ متر مکعب را ویبره زنی نمایند. معمولاً از این شیلنگ‌ها در ارتعاش قالب دیوارهای ضخیم، ستون‌های حجیم، تیرها و دال‌ها استفاده می‌کنند.

·       شیلنگ ویبراتورهای ۲.۵ اینچی و بالاتر: قدرتمندترین سایز استاندارد طراحی شیلنگ ویبراتورهای مکانیکی هستند که برای ایجاد ارتعاش در حجم‌های سنگین بتنی فراتر از ۱۵ متر مکعب کارایی دارند. ارتعاش این شیلنگ‌ها بسیار قدرتمند است و از آنها برای ویبره زنی حجم‌های بزرگ بتنی مانند سدها، دیوارهای ضخیم، فونداسیون، پایه ستون پل‌ها و... استفاده می‌کنند.

برندهای مطرح تولیدکننده ویبراتور بتن

اگر بخواهیم از برندهای تولیدکننده این تجهیزات ارتعاشی صحبت کنیم، با طیف گسترده‌ای از کمپانی‌ها روبه‌رو هستیم. در عین ‌حال از آنجا که بخش موتور ویبراتور بتن متفاوت از بخش‌های شیلنگ ویبراتور ارتعاشی است، لذا کمپانی‌های متفاوتی نیز در تولید این قطعات فعال هستند.

انواع برندهای میکاسا (Mikasa) ساخت ژاپن، کوپاژ (Copaz) ساخت کره، کاما (KAMA) ساخت چین، کیپور (Kipor) ساخت چین به ‌همراه موتور ویبراتورهای خوش‌نام و نشان روبین و هوندا ساخت ژاپن از بهترین برندهای تولیدکننده موتور ویبره بتن هستند. در عین ‌حال نام برندهایی همچون ایران ویبره، ایران کوب در سطح تولید شیلنگ‌های ارتعاشی از اعتبار مناسب سطح بازار داخلی برخوردار هستند.

راهنمای خرید ویبراتور بتن

در این مطلب به تشریح جامعی از تمامی مؤلفه‌های فنی و کاربردی انواع موتور ویبره بتن در کنار شیلنگ ویبراتورهای ارتعاش پرداخته‌ایم. قاعدتاً می‌دانید که از هر نوع سیستم ویبره بتن نمی‌توانیم در هر نوع پروژه ارتعاش و حباب گیری بتن استفاده کنیم. برای خرید ویبره بتن لازم است تا چند نکته‌ی کلیدی را مد نظر داشته باشید:

·       موتور ویبراتور را با توجه به امکانات پروژه و قابلیت تأمین سوخت تهیه کنید. برای پروژه‌ها با دسترسی به برق کار با انواع ویبراتور برقی پیشنهاد مناسبی است. همچنین در مکان‌های دور افتاده که باید مقدار سوخت زیادی ذخیره کنید، خرید ویبره بتن دیزلی انتخاب بهتری خواهد شد.

·       موتور ویبراتور بتن با قدرت مناسب تهیه کنید و مطمئن شوید که ابعاد شیلنگ ارتعاشی چه از نظر طول و یا از نظر قطر پوکر با قدرت موتور ویبراتور بتن همخوانی دارد.

·       انواع موتور ویبراتور را در تیپ‌های شاسی ثابت و شاسی گردان تولید می‌کنند. نمونه‌های شاسی گردان مناسب ویبره زنی قالب های زیاد بتن در کنار هم است.

·       از شیلنگ‌های ارتعاشی با توجه به قطر پوکر برای فعالیت در حجم‌های مناسب بتن استفاده کنید. دقت کنید که شیلنگ‌های بزرگ با پوکر‌های قطور باعث تخریب بافت بتن در حجم‌های کوچک می‌شوند. این در حالی است که شیلنگ‌ها با پوکر‌های کوچک در سطح پروژه‌های بزرگ بتنی کارآمد نیستند.