Розробка змішувача для приготування фібробетонної суміші на базі керованого віброзбуджувача

Размещено на http://www.allbest.ru/

Полтавський державний технічний університет імені Юрія Кондратюка

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Спеціальність 05.05.02 - Машини для виробництва будівельних матеріалів і конструкцій

Розробка змішувача для приготування фібробетонної суміші на базі керованого віброзбуджувача

Осіна Людмила Михайлівна

Полтава 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі теоретичної механіки Полтавського державного технічного університету імені Юрія Кондратюка Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник - доктор технічних наук, професор Сердюк Леонід Іванович, Полтавський державний технічний університет, завідуючий кафедрою теоретичної механіки.

Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор Маслов Олександр Гаврилович, Кременчуцький державний політехнічний інститут, завідуючий кафедрою конструювання машин і технологічного обладнання;

- кандидат технічних наук, доцент Ємельяненко Микола Григорович, Харківський державний технічний університет будівництва і архітектури, доцент кафедри механізації будівельних процесів.

Провідна установа: Київський національний технічний університет будівництва і архітектури, кафедра експлуатації та ремонту будівельних машин.

Захист відбудеться 18.10.2000 р., о 13 годині, на засіданні спеціалізованої вченої ради К 44.052.01 Полтавського державного технічного університету імені Ю. Кондратюка за адресою: 36601, м. Полтава, Першотравневий проспект, 24, зал засідань (ауд. 218).

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці університету.

Автореферат розісланий 16.09. 2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради канд. техн. наук, доцент М.П. Нестеренко

1. Загальна характеристика роботи

вібраційний будівельний змішувач фібробетонний

Актуальність теми. Вібраційна техніка і вібраційна технологія все ширше впроваджується в промисловість будівельних матеріалів. Не є новою й ідея вібраційного приготування бетонних сумішей. Вона обговорюється і частково реалізується з 30-х років. Застосування вібрації для приготування бетонних сумішей істотно підвищує міцність бетонних виробів. Однак вдалих рішень знайти не вдалося, про що свідчить той факт, що віброзмішувачі не випускалися навіть малими серіями, а в сучасних підручниках і довідниках із механізації приготування бетонних сумішей ніяких відомостей про вібраційні змішувачі не наводиться.

Як відзначали ведучі фахівці в галузі вібротехнології, при віброзмішуванні важливо вибрати найбільш економічний режим вібрації (частоту й амплітуду) корпуса змішувача для конкретного виду сумішей, що забезпечує найвищу швидкість циркуляції при мінімальній інтенсивності вібродії. Реалізувати це можливо тільки за допомогою керованих вібраційних машин, які дають змогу незалежно керувати амплітудою та частотою коливань робочого органа.

Приготування фібробетонної суміші пов'язано з проблемою введення в бетонну суміш металевої фібри. При використанні бетонозмішувачів примусової дії (навіть із накладанням вібрації на лопаті або корпус змішувача) уникнути комкування фібр практично не вдається.

Тому пошуки технічних рішень вібраційних змішувачів на базі керованих збуджувачів коливань, що дозволяють реалізувати нестаціонарні режими роботи, дослідження й обґрунтування конструктивних і технологічних рішень є вчасними й актуальними.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами. Виконана робота являє собою складову частину комплексної науково-технічної теми "Розробка, створення і дослідження технологічних керованих вібраційних машин", що виконується кафедрою теоретичної механіки Полтавського державного технічного університету ім. Ю.Кондратюка із середини 80-х років. Ця тема є частиною координаційного плану науково-дослідних робіт Академії наук колишнього Радянського Союзу "Теорія машин і систем машин", п.1.11.1.7.

Мета і задачі досліджень. Метою даної роботи є розробка, створення і дослідження ефективного вібраційного змішувача об'ємом до 100 дм3 для приготування фібробетону на базі керованого віброзбуджувача, що дає можливість незалежно керувати амплітудою і частотою коливань, генерувати нестаціонарний вібраційний режим. Її досягнення здійснювалося шляхом вирішення таких задач досліджень:

1. Провести аналіз існуючих конструктивних рішень віброзмішувачів для приготування бетонних сумішей та особливостей приготування фібробетонів.

2. Оцінити динамічні і технологічні можливості керованих дебалансних віброзбуджувачів у якості привода віброзмішувача для приготування фібробетонної суміші.

3. Створити математичну модель керованого віброзмішувача з урахуванням взаємного впливу двигуна, робочого органа й оброблюваного середовища; провести чисельний аналіз математичної моделі; аналітично дослідити динамічні можливості нестаціонарних режимів роботи віброзмішувача.

4. Розробити конструкцію керованого віброзмішувача зі збуджувачем, що генерує вібраційні поля поступальної і гвинтової структури.

5. Провести комплекс динамічних та технологічних досліджень і розробити рекомендації до використання віброзмішувача об'ємом 100 дм3 для приготування фібробетонної суміші продуктивністю 1,2 м3/годину.

Наукова новизна отриманих результатів

1. Створено математичну модель керованого віброзмішувача з еліптичними коливаннями робочого органа, що враховує вплив оброблюваного середовища, зміну його реологічних властивостей у процесі віброобробки й дозволяє досліджувати роботу змішувача з приводним двигуном у перехідних і сталих режимах.

2. Зроблено чисельний аналіз математичної моделі у вигляді динамічної системи із шістьма ступенями вільності за допомогою спеціально розробленої програми для ПЕОМ Pentium - 400.

3. Експериментально встановлені можливі технологічні режими, що забезпечують приготування фібробетонних сумішей за допомогою вібраційного змішувача.

4. Досліджено залежність кутової швидкості дебалансного вала від кута повороту рухомих дебалансів і виконано оцінювання тенденції зміни при цьому коефіцієнта сил опору в підшипниках дебалансного вала.

5. Накопичені й узагальнені численні експериментальні дані динамічних досліджень, що є надійною базою вдосконалення конструктивних параметрів віброзмішувачів.

Практичне значення отриманих результатів. Розроблений і створений керований вібраційний змішувач для приготування фібробетонної суміші, що дає змогу інтенсифікувати процес змішування за рахунок нестаціонарних режимів віброобробки. Оригінальна конструкція дебалансного вала віброзбуджувача дозволяє істотно розширити діапазон керування рухомими дебалансами, що дає можливість керувати напрямком руху суміші відносно контейнера, легко змінювати його на зворотний і легко забезпечувати вивантаження готової суміші.

Конструкторська документація для впровадження у виробництво розробленого віброзмішувача передана на Лубенський завод залізобетонних виробів ВАТ "Лубнижитлобуд".

Розроблені математичні моделі та методи їх створення використовуються в навчальному процесі у курсі “Математичне моделювання в машинобудуванні” студентів електромеханічного факультету, а також у курсовому та дипломному проектуванні.

Особистий внесок здобувача. В опублікованих роботах автору належать результати експериментальних досліджень і їх аналіз. У теоретичній частині роботи автором розроблені математичні моделі та зроблений їх якісний і чисельний аналіз, показано, що в загальному випадку використання рівнянь Нільсена не зменшує кількість операцій диференціювання порівняно з рівняннями Лагранжа, про що говорили деякі дослідники. Дано оцінку тенденції зміни коефіцієнта опору в підшипниках дебалансного вала.

Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи доповідалися на ІІІ Міжнародній конференції з вібраційної техніки та технології (Курськ, 1997 р.); на ІV Міжнародній конференції "Теорія і практика процесів подрібнення, поділу, змішування й ущільнення" (Одеса, 1998 р.), ІІІ Міжнародній науково-технічній конференції "Сталезалізобетонні конструкції: дослідження, проектування, будівництво, експлуатація" (Кривий Ріг, 1998 р.); у роботі Сьомої наукової школи країн СНД "Вібротехнологія-97" (Одеса, 1997 р.), на науково-технічних конференціях Полтавського державного технічного університету в 1997 - 2000 рр.

Публікації. З теми дисертації опубліковано 11 робіт, у тому числі 3 журнальних статті, 5 статей у збірниках наукових праць і 3 - у матеріалах наукових конференцій.

Структура й об'єм дисертації. Дисертація викладена російською мовою, складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків та додатків. Обсяг дисертації 192 сторінки, у тому числі 53 рисунка, 15 таблиць і 17 сторінок додатків. Список використаних літературних джерел містить 132 найменування (із них 8 іноземних) на 13 сторінках.

2. Основний зміст роботи

У першому розділі ”Стан проблеми та задачі дослідження” проаналізовані існуючі способи приготування фібробетонних сумішей, розглянуті особливості вільного і примусового змішування при приготуванні бетонів, докладно обговорені питання, пов'язані з вібраційним приготуванням бетонних сумішей, проаналізовані конструктивні особливості існуючих віброзмішувачів, наведені різні підходи до моделювання процесів вібраційного змішування й віброзмішувача, сформульовані мета і задачі досліджень.

Для приготування фібробетонної суміші застосовують звичайні змішувачі періодичної дії або більш ефективні змішувачі примусової дії. В огляді ВНДІЕБМ, виконаному Ф.Н. Рабіновичем, розглядаються існуючі способи приготування фібробетону. Звичайно спочатку перемішують пісок і крупний заповнювач, потім уводять фібри, добавляють цемент та воду й продовжують перемішування до одержання однорідного складу суміші. Іноді фібри вводять у бетонозмішувач із заздалегідь приготовленою бетонною сумішшю. Відзначається, що при виготовленні фібробетонних виробів підвищена увага повинна бути приділена тривалості віброобробки, тому що час вібрування впливає на рівномірність розподілу фібр в об'ємі бетону.

Велику роль у розвитку вібраційної технології і її застосування в промисловості та будівництві відіграли роботи А.П.Бабічева, П.С.Берника, Б.В.Гусєва, А.Є.Дьосова, Ю.Р.Копилова, Б.І.Крюкова, І.І.Назаренка, Г.В.Серги, Л.І.Сердюка, Ю.Я.Штаєрмана, В.М.Шмигальского й інших.

Вивченню фізико-хімічних процесів, що протікають при вібраційному змішуванні і розробці вібраційних змішувачів, присвячені роботи П.О. Ребіндера, М.В. Михайлова, Г.Я. Кунноса, А.М. Скудри, Б.Г. Скрамтаєва, К.О. Олехновича, Л.А. Файтельсона, П.П. Овчіннікова, В.О. Кузьмичова та багатьох інших.

Переваги вібраційного способу приготування бетонних сумішей були настільки очевидними, що багато організацій зайнялися модернізацією існуючого змішувального устаткування і створенням принципово нового. Однак створені одиничні зразки дуже ефективних віброзмішувачів високої продуктивності не отримали поширення. Відомостей про віброзмішувачі неможливо знайти в довідниках і підручниках із будівельних вібраційних машин. Причиною виявилося те, що вібраційний вплив однієї і тієї ж інтенсивності призводить до перемішування одних сумішей, ущільненню інших, поділу третіх. Перед творцями вібраційних змішувачів постали нерозв'язні в той час проблеми. Необхідно було для кожного виду суміші зі строго заданими властивостями створювати спеціальні машини, що було нереальним, або створити універсальний змішувач, який міг би на ходу змінювати параметри вібрації. Але керованих віброзбуджувачів теж не було.

У середині 80-х років у Полтаві були розроблені, створені і досліджені працездатні, прості за будовою і надійні в експлуатації керовані дебалансні віброзбуджувачі. Це стало новим потужним імпульсом до створення різних керованих технологічних вібромашин, однією з яких є розроблена конструкція віброзмішувача на базі керованого збуджувача гвинтових коливань.

У другому розділі ”Теоретичні дослідження вібраційного змішувача” розглядаються кінематичні схеми й математичні моделі керованих віброзбуджувачів поступальних і гвинтових коливань, розрахункова схема керованого віброзмішувача, розробляється його математична модель та моделі реологічних властивостей фібробетонної суміші при її віброобробці, наводяться результати чисельного аналізу математичної моделі, порівнюються нестаціонарні режими поступальних і гвинтових коливань, досліджується вплив конструктивних та технологічних параметрів вібромашини на частоту коливань робочого органа.

Аналіз керованих одновальних дебалансних віброзбуджувачів показує, що у випадку поступальних коливань вони генерують обертовий головний вектор (рівнодіючу) сил інерції дебалансів, що змінюється залежно від кута повороту рухомих дебалансів за законом

. (1)

У випадку гвинтових коливань генерується обертовий динамічний гвинт у вигляді головного вектора і колінеарного йому головного моменту

; (2)

, (3)

де - маса рухомого дебаланса; - ексцентриситет; - крок гвинтової канавки на дебалансному валі.

Із (1) - (3) видно, що при зміні кута від нуля до збуджувач поступальних коливань змінюватиме тільки інтенсивність вібродії, а збуджувач гвинтових коливань буде змінювати інтенсивність, структуру (при - генерує поступальні коливання) і напрямок динамічного гвинта. Все це свідчить на користь останнього.

Розрахункова схема керованого віброзмішувача. Оброблюване середовище подане у вигляді тіла, що має пружні, в'язкі та пластичні властивості, які реалізуються у вигляді в'язей між оброблюваним середовищем і робочим органом. Ці в'язі представлені паралельно з'єднаними пружними елементами з жорсткостями в'язкими елементами та пластичними елементами з характеристикою .

Запропонована розрахункова динамічна схема має шість ступенів вільності. Рух машини буде виражатися п'ятьма диференціальними рівняннями другого порядку й одним алгебраїчним рівнянням у вигляді керуючої функції, що встановлює закон зміни кута.

Використовуючи рівняння Нільсена і методику, розроблену в ПДТУ, складену математичну модель керованого віброзмішувача, яка зведена до безрозмірного вигляду, можна подати так:

(4)

; (5)

; (6)

; (7)

; (8)

. (9)

Керуюча функція приймає значення від нуля до 1. У перехідних режимах , у сталому режимі . Пуск машини відбувається в динамічно врівноваженому стані частин, що обертаються, при .

Безрозмірні характеристики пружності , в'язкості і пластичності у даній моделі розглядаються як змінні в перехідних режимах та постійні в сталих режимах. Вони змінюються за такими залежностями:

; (10)

; (11)

, (12)

де - поточне значення амплітуди коливань середовища; - значення амплітуди в сталому режимі; - коефіцієнти пропорційності; і - відповідні значення при .

Отримана таким способом модель являє собою нелінійну систему диференціальних рівнянь із змінними коефіцієнтами, що істотно ускладнює її розв'язок й аналіз. Була розроблена спеціальна програма Math Shell Shock Analyser 2 для ПЕОМ Pentium 2-400 із використанням методу Рунге-Кутта IV порядку.

Чисельний аналіз математичної моделі дав змогу оцінити вплив кожного окремого реологічного коефіцієнта середовища на поведінку механічної системи. Кожна задача вирішувалася в лінійній та нелінійній відносно коефіцієнтів (10) - (12) постановці. Порівнюючи результати чисельних та фізичних експериментів можна з упевненістю сказати, що врахування зміни реологічних коефіцієнтів у процесі віброобробки приводить до результатів, які більш точно збігаються з результатами фізичних експериментів. Уперше досліджено вплив коливань у двох взаємно перпендикулярних напрямках на характеристики руху механічної системи.

Зроблено аналітичне порівняння енергонасиченості нестаціонарних режимів поступальних і гвинтових коливань. Показано, що у випадку гвинтових коливань перехідні режими більш енергонасичені порівняно з поступальними коливаннями.

Із розгляду рівняння обертання дебалансного вала з приводним двигуном і використовуючи загально прийняту залежність для визначення моменту сил опору в підшипниках отримано залежність кутової швидкості обертання від параметрів віброзбуджувача та приводного двигуна

(13)

. (14)

Залежність (14) показує, що кутова швидкість обертання дебалансного вала залежить від жорсткості стійкої гілки механічної характеристики двигуна , значення статичного моменту мас дебаланса і приведеного коефіцієнта f тертя в підшипниках.

У третьому розділі ”Експериментальні та технологічні дослідження керованого вібраційного змішувача” подається опис експериментальної установки, досліджується вплив виду абразивного середовища на зчеплення фібр із бетоном і вивчається перемішуваність окремих складових бетону та їх змішуваність у сухому вигляді й під час приготування фібробетонної суміші, розглядається вплив розташування контейнера на інтенсивність змішування, а також вплив підготовки поверхонь фібр і їх кількості на міцність фібробетонних елементів. Експериментально досліджується зміна частоти коливань при керуванні статичним моментом дебалансів під час обробки різних середовищ. Показано, що величина коефіцієнта тертя в підшипниках є лінійною функцією нормального тиску.

У відомій літературі не наводяться відомості про приготування фібробетонної суміші за допомогою вібраційного змішувача. Тому були заплановані і проведені різні динамічні й технологічні дослідження за допомогою розробленої оригінальної експериментальної установки. Кутова швидкість обертання дебалансного вала вимірювалася електронним строботахометром 2ТСт 32-456. Амплітуди коливань у різних точках контейнера вимірювалися за допомогою мірних клинів. В окремих точках знімалися осцилограми за допомогою шлейфового осцилографа Н -117/1. У якості приводного двигуна використовувався асинхронний електродвигун із короткозамкнутим ротором АИР71В2У2 потужністю 1,1 кВт, а у випадках, коли керували частотою коливань, застосовували двигун постійного струму СЛ - 661 потужністю 0,23 кВт.

Були проведені серії дослідів для порівняння сили зчеплення з бетоном фібр, оброблених у бої абразивних кругів і в гранітному щебені. Виявилося, що величина сили зчеплення в обох випадках практично однакова. Це давало підставу сподіватися, що можливо об'єднати процес підготовки поверхонь металевих фібр із процесом їх перемішування з піском та щебенем.

Досліджувалася поведінка сухих складових при вібраційному впливі. Експерименти проводилися з піском фракцій 0,36…0,63 мм, щебенем фракцій 5…10 мм і 20…25 мм, а також із боєм абразивних кругів фракцій 5…10 мм. Дослідження проводилися з приводним двигуном СЛ - 661 із початковими частотами від 1750 до 950 кол/хв. Як показали досліди, різні середовища по-різному реагують на вібраційні впливи: їх перемішування відбувається при різному поєднанні частоти коливань і силових впливів. При цьому падіння частоти коливань для кожного виду оброблюваного середовища різне: найменше - при обробці піску, найбільше - при віброобробці великого щебеню.

Наступним етапом було вивчення змішуваності сухих складових фібробетонної суміші між собою. Досліджували змішуваність піску і щебеню фракцій 5…10 мм. Співвідношення приймали П:Щ = 7:2,8 із тих міркувань, що у фібробетонній суміші звичайно на 2,8 частин великого заповнювача припадає 7 частин дрібних складових (піску і цементу). Для виключення надмірного пилоутворення цемент замінили відповідною кількістю піску. Були з'ясовані режими, при яких перемішування відбувається щонайкраще. Водночас чітко спостерігалися режими, за яких рух складових відсутній, за яких відбувається розподіл різних середовищ.

Найбільш відповідальними та цікавими були експерименти з приготуванням фібробетонної суміші складу Щ: П: Ц = 2,8: 4: 3 і В/Ц = 0,5 (за об'ємом) із використанням віброзбуджувача гвинтових коливань. Фібри вводилися в суміш щебеню і піску в процесі їх перемішування, добавлялася 1/3 води, після чого вводився цемент та інша частина води. Наведені деякі результати експериментів із віброзмішування фібробетонної суміші.

Бачимо, що в початковій стадії вібродії проходить ущільнення суміші, потім відбувається її розпушення, починається перемішування і при певних співвідношеннях частоти коливань та силових впливів (або відповідних амплітуд) відбувається повне перемішування суміші. Можна з упевненістю сказати, що тільки завдяки керованому віброзбуджувачу виявилося можливим не лише спостерігати всі стадії стану суміші при її віброобробці, але й досягти її віброзмішування.

Спеціальні дослідження були проведені із вивчення впливу розташування контейнера стосовно осі обертання дебалансного вала. Було переконливо показано, що більш інтенсивно перемішування складових відбувається при розташуванні контейнера перпендикулярно осі дебалансного вала. Більше того, у цьому випадку є можливість змінювати напрямок переміщення всієї суміші вздовж контейнера, що ще більш інтенсифікує процес змішування й істотно полегшує вивантаження готової суміші з контейнера. Зауважимо, що максимальне значення амплітуд коливань окремих точок контейнера складало 1,3 мм при частотах 1600…1800 кол/хв.

Для оцінювання якості приготування фібробетонних сумішей були виготовлені фібробетонні балочки довжиною 300 мм і перерізом 4080 мм. Кількість фібр змінювалося від нуля до 0,4% за об'ємом. Використовувалися як попередньо оброблені фібри, так і без попередньої обробки. Було проведено ряд серій випробувань балочок на згин і на стиск та визначені їх опори на розтягання при згині і на стиск . У кожній серії випробувалося по 6 балочок.

Армування робилося фібрами довжиною 40 мм і діаметром 0,4 мм без попередньої обробки фібр. Час ущільнення в усіх випадках складав 80 секунд. Усього було випробувано 96 балочок.

Добре видно, що збільшення кількості фібр приводить до адекватного збільшення характеристик міцності (особливо на розтягання при згині). Але головне - бачимо вплив розташування контейнера на якість суміші, що виготовляється. Дані свідчать на користь розташування контейнера перпендикулярно осі дебалансного вала.

Наведені результати експериментів із дослідження впливу попередньої обробки фібр на міцність фібробетонних балочок. Застосовувалися ті ж фібри, контейнер був розташований перпендикулярно дебалансному валові.

Переконуємося, що попередня підготовка поверхонь фібр практично не впливає на кінцевий результат. Цей висновок дає можливість значно спростити технологічний процес приготування фібробетонної суміші, виключивши із нього підготовку поверхонь фібр перед їх уведенням у бетонну суміш.

Експериментальні динамічні дослідження дозволили досліджувати падіння частоти коливань (або кутової швидкості обертання дебалансного вала) при керуванні рухомими дебалансами, тобто при зміні навантажень підшипників дебалансного вала. Це дало змогу оцінити значення коефіцієнта тертя в підшипниках. Розв'язуючи (14) відносно , одержимо

, (15)

постійна для даного віброзбуджувача і двигуна привода; - відношення поточної частоти до початкової.

Із (15) видно, що величина пропорційна величині , що залежить від і значення кута . Подані експериментальні значення залежно від і показана апроксимуюча їх пряма. З графіка бачимо, що величина коефіцієнта тертя в підшипниках прямо пропорційна нормальному тискові в підшипниках.

У четвертому розділі ”Конструкція віброзмішувача для приготування фібробетону” наводиться опис і обґрунтування розробленого дослідно-промислового зразка віброзмішувача об'ємом 0,1 м3 готової суміші та його порівняння з відомими розробками.

Дослідно-промисловий зразок вібраційного змішувача являє собою контейнер довжиною 1200 мм і діаметром 530 мм, у верхній частині циліндр має зріз 75 мм. Пружні в'язі у вигляді 8 витих циліндричних пружин, розташовані в два ряди вздовж контейнера, забезпечують його стійкі рухи в просторі. У середній частині контейнера до нього кріпиться керований віброзбуджувач гвинтових коливань і приводний двигун. Керування рухомими дебалансами здійснюється за допомогою мотор-редуктора, закріпленого на корпусі віброзбуджувача.

За основними техніко-економічними показниками розроблений віброзмішувач перевершує існуючі відомі.

Висновки

У дисертації наведені нові науково обґрунтовані теоретичні й експериментальні результати, що у сукупності є істотними для подальшого розвитку й удосконалення вібраційної техніки і технології для виробництва будівельних матеріалів та конструкцій.

1. Створено високоефективний вібраційний змішувач для приготування фібробетонної суміші об'ємом 0,1 м3 готового замісу на базі керованого віброзбуджувача, у якому використовуються нестаціонарні режими гвинтових коливань різної інтенсивності, що дає змогу готувати суміші з різними в'язкими, пружними і пластичними властивостями.

2. Експериментально підтверджена можливість керувати на ходу не тільки інтенсивністю, але і напрямком динамічного гвинта віброзбуджувача, що дозволяє інтенсифікувати процес змішування й істотно спростити вивантаження готової суміші з контейнера.

3. Теоретично обґрунтований та експериментально підтверджений різний вплив оброблюваних середовищ на величину опору в підшипниках дебалансного вала. Вперше показано, що коефіцієнт опору в підшипниках залежить від величини нормального тиску і зростає за лінійним законом із збільшенням тиску.

4. Розроблено математичну модель вібраційного змішувача разом із приводним двигуном й оброблюваним середовищем, у якій пружні, в'язкі та пластичні властивості змінюються в процесі обробки в перехідних режимах.

5. Для чисельного аналізу математичної моделі створена спеціальна програма з використанням методу Рунге-Кутта для ПЕОМ Pentium-400.

6. Досліджено вплив зміни реологічних коефіцієнтів оброблюваного середовища в перехідних режимах, проведено порівняння отриманих результатів з аналогічними результатами при постійних коефіцієнтах, показано, що врахування зміни реологічних коефіцієнтів точніше відображує справжню поведінку механічної системи.

7. Проведено комплекс технологічних експериментів, у результаті яких показано, що при приготуванні фібробетонної суміші можливе поєднання процесу підготовки фібр в абразивному середовищі і процесу змішування, що спрощує та робить дешевшим весь технологічний процес.

8. Теоретично обґрунтовано й експериментально підтверджено розташування змішувального контейнера перпендикулярно осі обертання дебалансного вала, що забезпечує більш інтенсивне перемішування складових і одержання більш однорідної фібробетонної суміші.

9. Показано експериментально, що різна інтенсивність вібраційного впливу на оброблюване середовище викликає її ущільнення, розпушення, перемішування або переміщення вздовж контейнера. Це дало змогу запропонувати найбільш раціональні технологічні режими одержання фібробетонних сумішей.

10. Технічну документацію передано для впровадження у ВАТ „Лубнижитлобуд” на заводі залізобетонних виробів і у виробниче об'єднання „Полтаваагрошляхбуд”. Розрахунковий економічний ефект складає 4700 гривень у рік при однозмінній експлуатації віброзмішувача.

Список опублікованих робіт із теми дисертації

1. Сердюк Л.И., Жигилий С.М., Осина Л.М. Способ изготовления дисперсно армированных бетонных изделий с использованием управляемых вибромашин // Проблеми теорії і практики залізобетону: Збірник наук. статей. - Полтава: ПДТУ, 1997. - С. 423 - 425.

2. Сердюк Л.И., Жигилий С.М., Осина Л.М. Использование управляемых вибрационных машин для подготовки металлической фибры и приготовления дисперсно армированных бетонов // Сб. научн. докладов III МНТК. - Курск: Курский гос. техн. ун-т, 1997. - С. 50 - 52.

3. Сердюк Л.И., Жигилий С.М., Осина Л.М. Подготовка металлической фибры и приготовление дисперсно армированных бетонов с использованием управляемых вибрационных машин // Материалы КНМ стран СНГ. Часть 4. Научная школа “Вибротехнология - 97”. - Одесса, 1997. - С. 33 - 35.

4. Сердюк Л.И., Жигилий С.М., Осина Л.М. Некоторые подходы к составлению математических моделей вибромашин // Вибрации в технике и технологиях. - 1998. - № 1(5). - С. 52 - 54.

5. Осина Л.М. Влияние технологии изготовления фибробетонных элементов на механические свойства изделий // Збірник наук. статей. Сталезалізобетонні конструкції. Дослідження, проектування, будівництво, експлуатація. - Кривий Ріг, 1998. - С. 130 - 132.

6. Осіна Л.М., Пісковий С.С. Експериментальні дослідження впливу режиму вібраційної обробки на виготовлення фібробетонної суміші // Збірник наук. праць. - Вип. 3. - Полтава: ПДТУ, 1998. - С. 64 - 70.

7. Жигилий С.М., Осина Л.М., Сердюк Л.И. Изготовление дисперсно армированных бетонов с использованием управляемых вибрационных машин // Труды IV Международной конференции. - Одеcса, 1998. - С. 54 - 55.

8. Сердюк Л.И., Осина Л.М. Математическая модель управляемого вибро-смесителя // Вибрации в технике и технологиях. - 1999. - № 2(11). - С. 13 - 16.

9. Сердюк Л.И., Осина Л.М. Исследование нестационарных режимов работы управляемых вибрационных машин // Вибрации в технике и технологиях. - 1999. - № 2 (11). - С. 82 - 85.

10. Осіна Л.М. Підготовка металевої фібри в середовищі вільного абразиву із застосуванням вібрації // Тези доповідей 50-ої наук. конф. ПДТУ. - Полтава: ПДТУ, 1998. - С. 132.

11. Осіна Л.М. Вплив оброблюваного середовища на кутову швидкість обертання дебалансного вала керованого віброзмішувача // Зб. наук. праць (галузеве машинобудування, будівництво). - Вип.5. - Полтава: ПДТУ ім. Ю.Кондратюка, 2000. - С. 93 - 98.

Размещено на Allbest.ru