Введение к работе
Актуальность темы. Производство железобетонных изделий для жилищного, промышленного, индивидуального и других видов строительства неотъемлемо связано с отделкой поверхности этих изделий. В связи с этим существует целый ряд требований, предъявляемых к поверхностям изделий, изготовленных из железобетона, которые впоследствии будут подвергаться окрашиванию, оклейке обоями, линолеумом и т.п. После изготовления железобетонных изделий трудоемкие штукатурные и другие отделочные работы по ним должны быть сведены к минимуму.
Для обработки бетонных поверхностей с целью получения требуемой шероховатости используются заглаживающие машины с рабочими органами в виде бруса, валка, диска, ленты или их комбинации. Область применения машин зависит от состава бетонных смесей, требуемого качества поверхности, производительности работ, а также технологии производства на данном предприятии.
Разработке конструкций и исследованию рабочих процессов вышеперечисленных рабочих органов посвящены труды А.В. Болотного, А.И. Батулова, Я. Райчыка, Фарах Аши Фараха, В.А. Тура, Во Куанг Зиема, Л.А. Мамаева, М.А. Лазарева, А.Г. Подопригоры, С.А. Рысс-Березарка, А.А. Кононова и др.
Дисковый рабочий орган заглаживающей машины является наиболее распространенным в различных областях строительства и имеет ряд преимуществ: ввиду большой заглаживающей способности обрабатывает поверхности изделий, отформованные из всех видов строительных материалов, до высокого класса шероховатости (4Ш - Rn-0,3 * 0,6 мм); имеет возможность обработки изделий сложной конфигурации в плане с выходом на поверхности закладных и монтажных деталей; имеет простую конструкцию и удобен в эксплуатации.
Большинство машин с дисковыми рабочими фганами производят заглаживание без применения вибрации или же с применением вибрационного воздействия, но преимущественно с горизонтально направленными колебаниями. Отсутствие дисковых заглаживающих машин с вертикально направленными колебаниями определило направление исследований: изучение влияния вертикальных вибраций на процессы, происходящие в обрабатываемой среде, и разработка научно обоснованных методов для проектирования таких рабочих органов. Использование вибрационного воздействия приведет к повышению прочности поверхностного слоя бетона, процесс заглаживания будет проходить интенсивней, и, как следствие, поверхность изготавливаемых изделий получит улучшенные физико-механические характеристики.
Создание высокоэффективных вибрационных дисковых заглаживающих машин, позволяющих повысить качество железобетонных изделий, снизить затраты на строительство и увеличить срок его службы, является важной и актуальной задачей.
Цель работы - повышение качества бетонных поверхностей за счет
разработки конструкции вибрационного дискового рабочего органа (ВДРО) за
глаживающей машины и определения его рациональных параметров и рржнмпи
работы. | , ,\ национальная 1
" БИБЛИОТЕКА |
СЯетервург ГХл .
Z&>\
В соответствии с целью в работе решены следующие задачи:
разработка новых эффективных конструкций ВДРО;
обоснование и создание динамических моделей процесса взаимодействия ВДРО с поверхностью жесткой и особо жесткой бетонной смеси;
исследование процессов, происходящих в бетонной смеси при воздействии ВДРО, с целью выявления рациональных режимов работы;
исследование заглаживающей способности и мощности ВДРО;
экспериментальное исследование влияния параметров ВДРО на шероховатость и прочностные характеристики бетонной поверхности;
оценка экономической эффективности использования нового ВДРО на посту конвейерной линии производства наружных стеновых панелей.
Методы исследования. При решении поставленных задач использовался экспериментально-теоретический метод, который базируется на основных положениях теории качения жесткого тела по деформируемому основанию, теории уплотнения строительных материалов, математической статистики и теории планирования эксперимента.
Научная новизна работы:
в разработке новых эффективных конструкций ВДРО, защищенных патентами РФ;
разработке динамических моделей процесса взаимодействия ВДРО с поверхностью бетонной смеси;
определении зависимости мощности привода ВДРО от реологических свойств бетонной смеси и основных параметров и режимов работы;
определении зависимости заглаживающей способности ВДРО от реологических свойств бетонной смеси;
определении закономерности влияния параметров и режимов работы ВДРО на величину размаха шероховатости бетонной поверхности;
6) определении рациональных параметров и режимов работы ВДРО.
Достоверность научных положений, выводов и результатов
обоснована использованием апробированных методов при исследованиях; проверкой основных положений теоретических исследований экспериментальным путем; хорошей сходимостью полученных результатов с результатами исследований других авторов; использованием методов математической статистики при обработке экспериментальных данных.
Практическая ценность работы заключается в том, что на базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований созданы современные методы расчета рациональных параметров и режимов работы ВДРО в зависимости от требуемой шероховатости заглаживаемой поверхности. Основные результаты научной работы используются в учебном процессе при курсовом и дипломном проектировании по специальности 170900 «Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование» в БрГТУ и внедрены в производство в Строительно-архитектурной корпорации (Монголия), ОАО Комбинат «Братскжелезобетон» (г. Братск, РФ) в виде «Методики выбора рациональных, конструктивных, кинематических параметров и режимов работы ВДРО».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международной конференции РАН «Проблемы
механики современных машин», г. "Улан-Удэ, 2000 г.; на международном симпозиуме «Механизмы и машины ударного, периодического и вибрационного действия», г. Орел, 2000 г.; на международной научно-технической конференции «Интерстроймех-2001», г. Санкт-Петербург, 2001 г.; на международной научно-практической конференции «Математическое моделирование в образовании, науке и производстве», г. Тирасполь, 2001 г.; на ХШ симпозиуме «Динамика виброударных (сильно нелинейных) систем» ИМАШ РАН, г. Москва, 2001 г.; на межвузовской конференции с международным участием «Транспортные средства Сибири», г. Красноярск, 2001 г.; на международной научно-технической конференции «Интерстроймех-2002», г. Могилев, 2002 г.; на XVIII - ХХШ научно-технических конференциях БрГТУ г. Братск, 1997 - 2002 гг.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликованы 10 печатных работ и получено 6 патентов РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 162 страницах машинописного текста, иллюстрирована 94 рисунками, 10 таблицами; состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 119 наименований и трех приложений.
