Введение к работе
Актуальность . Ускорение научно-технического прогресса является основой интенсификации народного хозяйства и повышения его эффективности. Решение поставленных задач возможно только на основе применения качественно новой техники и новой технологии.
При изготовлении железобетонных изделий основной технологической операцией является уплотнение бетонной смеси, которое в основном осуществляется на виброплощадках. На заводах строй-Ендустрии находится в эксплуатации большое количество разнообразных видов формовочного оборудования, выбор которого в каждом конкретном случае осуществляется из условия наибольшего повышения качества и долговечности изделий, экономии цемента, снижения энергозатрат, уровней шума и вибрации.
Широкое применение вибрационных площадок с дебалансными вибровозбудителями указывает на их высокую экономическую эффективность и большие технологические возможности.
В настоящее время совершенствование технологии формования железобетонных изделий идет по пути снижения частоты, увеличения амплитуды колебаний и более эффективной передаче колебаний смеси. Это приводит к существенному увеличению мощности приводных двигателей, к пуску их в крайне перегруженном состоянии с последующей работой в установившемся режиме с недогрузкой, а переход через промежуточные резонансы ведет к снижению надежности узлов и деталей машины или к ее чрезмерной металлоемкости.
Дальнейшее развитие вибрационной технологии требует изучения и оптимизации режимов уплотнения с учетом реологических свойств бетонной смеси, выявления способов уплотнения, позволя-
ещих судественно повысить онергонасыщенность виброобработки, уменьшить время йормования, улучшить качестзо лицевых поверхностей.
Решение этих и других проблем возможно на основе использования в качестве привода вибрационной площадки управляемых на ходу возбудителей колебаний дебалансного типа.
Проведение комплексных исследования по изучение динамических и технологических возможностей виброплощадок с управляемыми дебалансными возбудителями позволяет достичь более высокого уровня развития вибрационной техники и вибрационной технологии для уплотнения бетонных смесей.
"Дель работы. Разработка и исследование математической модели вибрационной площадки вертикально направленных колебаний с управляемыми вибровозбудителямз. Разработка работоспособных и надежных конструкций эффективных вибропдощадок с управляемыми возбудителями и способов повышения энергонасыщенности процессов виброуплотяения.
На защиту выносится.
-
Математическая модель вибрационной площадки вертикально направленных колебаний с управляемыми вибровозбудителямз.
-
Результаты экспериментальных исследований работоспособности и надежности вибрационных площадок для уплотнения бетонных смесей.
-
Результаты теоретических и экспериментальных исследований эффективности переходных режимов работы управляемых виброплощадок.
-
Способ уплотнения бетонной снеси с переменным амплитуд-
-5-ным режимом работы.
5. Зависимость физико-механических свойств бетона от параметров управляемого нестационарного вибрационного поля.
Методика исследований. В работе использовались аналитические, численные и экспериментальные методы исследований.'
Анализ математической модели производился аналитически и с использованием численного метода Рунге-Кутта на ЭВМ EC-I032.
Экспериментально исследовалась работоспособность механизмов, влияние условий формирования вынуждающей силы на эффективность уплотнения, переходные режимы колебаний виброплощадки, влияние удобоукладываемости бетонной смеси на параметры нестационарного вибрационного поля и параметров нестационарного виб-ровоэдеиствия на свойства обрабатываемой среды.
Н а у ч н а я нови з на .
-
Разработана математическая модель вибрационной площадки вертикально направленных колебаний с управляемыми вибровозбудителями и исследовано движение колебательных систем в переходных и установившихся режимах.
-
Выявлено более интенсивное рассеяние энергии в бетонной смеси в переходных режимах по сравнение с установившемся режимом, решена задача оптимизации переходного режима виброуплотне-ния-
-
Разработана, изготовлена и исследована виброплощадка с управляемыми дебалансными вибровозбудителями.
-
Экспериментально исследованы переходные режимы колебания виброплоцадки с управляемыми дебалансными вибровозбудителя-
.-6-.
-
Исследовало влияние условия формирования вынуждающей силы на эффективность уплотнения.
-
Определена рациональная продолжительность нестационарного вибрационного воздействия на бетонную смесь.
-
исследовано влияние удобоукладываемости бетонной снеси на параметры нестационарного вибрационного поля.
-
Разработан и оптимизирован новый низкочастотный способ уплотнения бетонных смесей управляемым вибрационным полек.
1 ос і оверн-ость результатов подтверждается аде-кватностьо матемамических моделей и действующих виброплодадок, хорошей сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.
Практическая ценность. Выполненные исследования позволили разработать ряд надежных в эксплуатации ВЕброплоцадок с управляемыми дебалансными возбудителями колебаний для уплотнения бетонных смесей. Их использование обеспечивает снигение потребляемой моїцности приводных электродвигателей в два и более раза, повышает эффективность виброуплотнения за счет нестационарных региков работы, исклвчает промежуточные ре-зонансы, в результате чего повышается надежность узлов и деталей и снижается металлоемкость машины, а также повышается качество уплотнения бетонных изделий.
Разработан новый способ формования железобетонных изделие с регулируемыми режимами вибрационного поля, обеспечиваюзиг. повышение качества изделий, производительности технологических линий, сокращение расхода цемента и снижение теплоэнергетических ресурсов.
-7-Реализация работы. Разработанная вибро-плодадка и нестационарные режимы уплотнения внедрены на Полтавском заводе EEII-7. Годовой экономический эффект от одной вибрационной метины в условиях производства составляет 120 тыс. рублей или 102 руб/н' в ценах на I сентября 1992 г. При выпуске в Украине 27 клн. ьґ сборных железобетонных конструкций и применение указанной виброплоцадки и управляемых способов уплотнения только на ЮЗ изделий можно получить экономический эффект 275 клн. рус в год.
Апробация работы. По основным результатам работы были сделаны доклады на X Всесоюзной конференции по бе- тону и железобетону "Бетон и железобетон - ресурсо- и энерго-сберегагідие конструкции и технологии" (Киев, 1968 г.), на Республиканской научно-технической конференции "Совершенствование Еелезобетонных конструкций, работающих на сложные виды деформации, и внедрение их в строительнус практику" (Полтава, I9S9 г.), на региональном научно-техническом семинаре по вибротехнологии "Применение низкочастотных колебаний в технологических целях" (Полтава, 1990), на семинаре "Прогрессивная технология и оборудование для финишной обработки деталей" (Ижевск, 1992 г.), на научных конференциях Полтавского КСИ в 1986-1993 гг.
Публикации. По теме диссертации опубликовано II работ, находится на рассмотрении одна заявка на выдачу патента на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заклсчения, содержит 160 страниц машинописного текста, 40 рисунков и приложения на 22 страницах. Список использованных литературных источников
