Удосконалення вібраційної техніки і технології для виробництва будівельних матеріалів та конструкцій. Проектування змішувача для приготування фібробетонної суміші. Вивчення процесу створення математичної моделі керованого віброзмішувача матеріалів.
Аннотация к работе
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота 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; Захист відбудеться 18.10.2000 р., о 13 годині, на засіданні спеціалізованої вченої ради К 44.052.01 Полтавського державного технічного університету імені Ю.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. 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. Метою даної роботи є розробка, створення і дослідження ефективного вібраційного змішувача обємом до 100 дм3 для приготування фібробетону на базі керованого віброзбуджувача, що дає можливість незалежно керувати амплітудою і частотою коливань, генерувати нестаціонарний вібраційний режим. 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.Звичайно спочатку перемішують пісок і крупний заповнювач, потім уводять фібри, добавляють цемент та воду й продовжують перемішування до одержання однорідного складу суміші. Причиною виявилося те, що вібраційний вплив однієї і тієї ж інтенсивності призводить до перемішування одних сумішей, ущільненню інших, поділу третіх. 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. 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. 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.Створено високоефективний вібраційний змішувач для приготування фібробетонної суміші обємом 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 вязкими, пружними і пластичними властивостями. 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. Розроблено математичну модель вібраційного змішувача разом із приводним двигуном й оброблюваним середовищем, у якій пружні, вязкі та пластичні властивості змінюються в процесі обробки в перехідних режимах. 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.