Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Критерии оценки качества поверхности бетонных изделий . 7
1.1. Требования, предъявляемые к качеству поверхности бетонных изделий 7
1.2. Методы и приборы для измерений шероховатости поверхности бетонных конструкции 14
1.3. Тенденции развитие строительства бетонных покрытий 20
1.4. Методы производства работ и эксплуатационные свойства бетонных покрытий полов и перекрытий 26
Глава 2. Оборудование для обработки поверхности бетона 38
2.1. Обзор исследований, посвященных совершенствованию конструкции заглаживающих машин 38
2.2. Обзор существующих конструкций заглаживающих машин ... 43
2.3. Обзор существующих заглаживающих машин 52
2.3.1. Машины с дисковыми рабочими органами 52
2.3.2. Конструкция дисковых рабочих органов 66
Глава 3. Теоретический анализ процессов, происходящих в зоне действия рабочих органов загаживающих машин 72
3.1. Кинематика движения дискового рабочего органа машин для обработки бетонных поверхностей... 72
3.1.1. Определение метода рационализации геометрической формы рабочего органа. 74
3.2. Математические модели для показателей эффективности воздействия на обрабатываемую бетонную поверхность дисковыми рабочими органами с вращательным и поступательным движениями 79
3.2.1. Анализ изменяемости формы графика геометрической эффективности 84
3.2.2. Анализ влияния коэффициента уточнения средней эффективности воздействия as на геометрическую эффективность воздействия 87
3.2.3. Определение средней геометрической эффективности воздействия для кольцевого рабочего органа 88
3.3. Определение геометрической эффективности воздействия для произвольной геометрической формы рабочего органа, описанного с использованием кольцевых элементов 90
3.3.1. Матричное исчисление определения геометрической эффективности для точек. 91
3.3.2. Критерии оценки равномерности распределения геометрической эффективности воздействия рабочего органа 95
3.4. Анализ продольной неравномерности эффективности воздействия рабочего органа. 96
3.5. Приблизительный численный метод определения геометрической эффективности воздействия для произвольной геометрической формы 97
3.6. Анализ эффективности воздействия дисковых рабочих органов для обработки бетонных поверхностей с использованием программ моделирования ...100
3.6.1. Цель и элементы методики программ моделирования. 101
3.6.2. Метод Эйлера для задач основной гипотезы 103
3.6.3. Программы моделирования геометрической формы рабочего органа. 104
3.7. Усовершенствование геометрической формы рабочего органа 106
3.7.1. Разработка новой конструкции дискового рабочего органа с учетом равномерности фронта обработки поверхности с перекрытиями проходов 106
3.7.2. Структура компьютерной программы 113
3.7.3. Подбор параметров рабочих органов с заданной геометрей 118
3.7.4. Усовершенствованный рабочий орган, моделированный кольцами 119
3.7.5. Подбор рабочих органов модифицированием краев 120
Глава 4. Экспериментальня проверка результатов теоретических расчетов новой конструкций диска заглаживающей машины 122
4.1. Задача исследований 122
4.2. Совершенствование метода измерения шероховатости поверхности бетона, 122
4.3. Экспериментальная проверка корреляции качества обработки поверхности бетонного изделия с эффективностью воздействия дискового рабочего органа 131
4.3.1. Методика, оборудование и измерительная аппаратура в экспериментах изготовления и обработки опытных изделий 132
4.3.2. Результаты исследований качества заглаживания поверхности бетонных изделий 138
4.4. Технико-экономическая эффективность применения оптимальных параметров работы дисковых рабочих органов при обработке поверхности бетонного изделия в условиях производственного эксперимента. 154
Основные результаты исследований 156
Список использолванной литературы 157
Приложения 167
- Методы производства работ и эксплуатационные свойства бетонных покрытий полов и перекрытий
- Обзор существующих конструкций заглаживающих машин
- Математические модели для показателей эффективности воздействия на обрабатываемую бетонную поверхность дисковыми рабочими органами с вращательным и поступательным движениями
- Экспериментальная проверка корреляции качества обработки поверхности бетонного изделия с эффективностью воздействия дискового рабочего органа
Введение к работе
Производство бетонных изделий для жилищного, промышленного и других областей строительства неотъемлемо связано с отделкой поверхности этих изделий.
Для получения соответствующего качества поверхности бетонных изделий находят широкое распространение заглаживающие машины с рабочим органом в виде вращающегося диска, валка, бруса, ленты или различных комбинаций этих рабочих органов.
Область применения указанных машин зависит от состава бетонных смесей, требуемого качества заглаживания, производительности работ, а также технологии производства изделий на данном предприятии.
Целью диссертационной работы является создание методов оценки эффективности дисковых рабочих органов для обработки бетонных поверхности; определение эффективной геометрии рабочего органа, обеспечивающего равномерное поступательное и вращательное движения, а также рационализации процесса заглаживания с учетом перекрытии проходов.
Для достижения поставленных целей были сформулированы следующие задачи:
проанализировать кинематику рабочего органа для обеспечения равномерного поступательного и вращательного движения. Создать математическую модель расчетов оптимальных параметров сплошных дисков и колец;
разработать метод рационализации геометрической формы рабочего органа на основе подбора коэффициентов заполнения колец;
разработать компьютерную программу моделирования рациональной геометрической формы;
разработать компьютерные программы моделирования процессов заглаживания для дисков произвольной геометрии и параметров движения дискового рабочего органа;
разработать более точный метод измерения параметра шероховатости с помощью сканинг - компьютерного анализа;
провести экспериментальные исследования и сравнение типовой и новой геометрической формы диска с похожими параметрами.
Объект исследования - параметры дисковых рабочих органов.
Методы исследования включает в себя: компьютерное исследование методом Эйлера моделей рабочих процессов с учетом геометрических параметров и экспериментальная проверка результатов теоретического исследования.
Научная новизна результатов исследований заключается в следующем:
разработана методика определения аналитическими методами эффективности воздействия дисковых рабочих органов с простым движением;
на основе использования численных методов разработана методика определения эффективности воздействия дисковых рабочих органов произвольных геометрических форм и движения;
составлены формулы, определяющие величину геометрической эффективности для дисков и колец, что позволило добиться равномерности поступательного и вращательного движения;
предложен метод оптимизации рабочего органа, направленной на повышение качества обработки бетонных поверхностей.
Практическая значимость результатов исследований диссертации заключается в следующем:
разработанная методика позволяет определить наиболее эффективную величину перекрытий проходов, учитывая равномерность обработки поверхности для существующих рабочих органов;
разработанные методика и компьютерная программа позволяют определить рациональную геометрическую форму, обеспечивающую равномерность обработки поверхности;
анализ эффективности рабочих органов дает возможность
проектировать ароцессы обработки поверхности с целью получения ожидаемой равномерности шероховатости за один проход диска.
В главе I диссертации приводится обобщение и анализ опыта обработки бетонных и железобетонных конструкции, а также требования, предъявляемые к качеству бетонных и железобетонных изделии, в соответствии с ГОСТами и СНИПами. Рассмотрены методы оценки качества отделки поверхности бетонных изделии при помощи различных приборов.
Во II главе работы проведен обзор исследований, посвященных оптимизации параметров заглаживающих машин. Выполненный обзор существующих схем заглаживающих машин показал большое разнообразие применяемых в мире конструкции дисковых заглаживающих машин для обработки бетонных поверхностей. Анализ этих данных позволил установить границы пределы исследовании в решениях очередных частных задач.
Существенное значение для поставленной в диссертации задачи имело исследование влияния геометрической формы, размеров и расположения рабочих элементов диска на эффективность его воздействия при обработке поверхности бетонных конструкции (III глава диссертации). Это осуществлено путём построения модели воздействия и решения с использованием ЭВМ по разработанной автором компьютерной программе моделирования структуры дисковых рабочих органов с учётом скоростей и^сраекхории их движения. _
Разработаны методики оптимизации параметров технологии механической обработки плоских поверхностей бетонных конструкцией с применением математических моделей показателей эффективности воздействия дисковых рабочих органов.
В IV главе диссертации описаны лабораторные и производственные эксперименты, а также данные по внедрению результатов теоретических исследований. В заключительных выводах сформулированы основные направления и рекомендации совершенствования технологии механической обработки поверхностей бетонных конструкции.
Методы производства работ и эксплуатационные свойства бетонных покрытий полов и перекрытий
Эксплуатационные свойства бетонных покрытий, в том числе их поверхностей, зависят от многих факторов, которые могут быть связаны с операциями бетонного производства или условиями работы покрытия, а именно: факторы, оказывающие влияние на физико-механические свойства бетона и бетонной смеси (состав бетона, вид и количество цемента, количество воды, вид и процент добавок, температура бетона, влияющая на процессы гидролиза и гидратации), прочность, микроструктуру и долговечность бетона [32, 35, 36, 62], факторы, определяемые применяемой технологией производства бетонных конструкций [12, 14].
Практически, две-первые группы факторов подчиняются требованиям третей группы, т.к. производство бетонной смеси, а также технология её укладки и обработки, в том числе обработки поверхности бетона, должны быть направлены на получение соответствующих эксплуатационных свойств бетонных покрытий и их поверхности. Рассмотрение всех этих вопросов выходит за пределы темы настоящей диссертации, но они учитывались при решении поставленных задач, при постановке лабораторных исследований и проведении производственных экспериментов. Ниже рассмотрены только некоторые из них, связанные с технологией производства работ по устройству бетонных конструкций и обеспечению требуемого качества их поверхности.
Эксплуатационные характеристики бетонных изделий и покрытий охватывают [29, 75]: шероховатость и бездефектность поверхности, которые рассмотрены в предыдущем пункте этой главы, сопротивление воздействию эксплуатационных статических и динамических нагрузок, сопротивление абразивному износу, сопротивление воздействию агрессивной среды (газов, жидкостей и пыли), температурную устойчивость, долговечность эксплуатации, ремонтопригодность, сохранение цвета и эстетического вида, удобство обеспечения чистоты поверхности.
Поскольку шероховатость и дефектность поверхности бетонных покрытий в значительной степени определяют некоторые из этих характеристик, постольку в этом пункте рассмотрены вопросы сопротивления верхнего слоя бетона сжатию, сопротивления поверхности бетона абразивному износу и водопроницаемости бетона.
Производство бетонных работ при устройстве покрытий полов и перекрытий составляет значительную долью в общем объёме бетонного производства. Шведские фирмы, строящие также в Польше (Skanaka Cement -Gjuterient, ВРА Byggproduktion, ISB Industribygmader), применяют при производстве полов и перекрытий метод комплексной механизации, включающей в-себя [83]: укладку бетонной смеси из бункеров с помощью кранов или трансферкаров (например, при бетонировании покрытий и основания под покрытия в большепролётных объектах); вибрацию укладываемой бетонной смеси с помощью глубинных вибраторов; отделочную вибрацию с помощью виброрейек; вакуумирование бетона; отделку поверхности частично затвердевшего бетона.
Ход этих операций представлен схематически на рис. 1.3. Они проводятся одновременно на шести участках. Процессом, определяющим размеры участка работ, является операция вакуумирования бетонной смеси, т.к. ритм и время производства процессов на каждом участке должно быть равно сумме времени Т+То, согласно зависимости: где F - одновременно вакуумированная поверхность, м2; Т - время вакуумирования, мин; Т0 - время, необходимое на прикрытие участка перед вакуумированием (обычно 5...20 минут); Sw - коэффициент использования рабочего времени (правильное значение Sw - 0,75).
Распределение и первоначальное уплотнение бетонной смеси производится с применением глубинных вибраторов с диаметром головки 40,..60 мм и частотой вибрации (12.,.17) тыс. колебаний в минуту. Покрытия толщиной мене 10 см обычно не требуют уплотнения с помощью глубинных вибраторов, т.к. достаточным является применение виброрейки. Перед поверхностным уплотнением и выравниванием поверхности с помощью виброрейки целесообразно провести нивелировку направляющих.
Вакуумирование уплотненной . бетонной смеси . производится установкой состоящей из вакуумного агрегата (вакуумного насоса, сборника воды, фильтра и контрольного устройства), уплотняющего и фильтрационного комплекса (гибкие маты, жёсткие плиты) и гибких насосных шлангов.
Обзор существующих конструкций заглаживающих машин
Машины для отделки бетонных поверхностей можно классифицировать в соответствии со схемой, предложенной Я. Райчыком [3]. Схема такой классификации приведена в таблице 2.1. Анализ большого количества изобретений ведущих стран и фирменных конструкций показал, что разработано более 100 видов заглаживающих машин для различных условий их использования, однако некоторые виды машин отличаются только конструктивными особенностями или совмещают функции нескольких машин. Принципиальные схемы рабочих органов оригинальных представителей машин приведены на рисунках 2.1 - 2.20 [1,42]. В стройиндустрии и в полигонных условиях наиболее распространены дисковые самоходные и ручные заглаживающих машины с диаметром рабочего органа 0,2...2,1 м и собственной окружной скоростью вращения 5 ... 10 м/с (Уд) при давлении на бетон 0,5 ... 1,5 кПа (АР). Разновидностью этих машин является машина с рабочим органом со встроенным вибратором, сообщающим диску колебания в вертикальной или горизонтальной плоскости. Вибратор включается в тех случаях, когда изделие отформовано из жестких смесей, и перед заглаживанием требуется дополнительное уплотнение и разравнивание поверхности. На стройплощадках и дорожном строительстве применяются машины с лопастным рабочим органом (рис. 2.3), причем в отдельных случаях лопасти возможно поворачивать на определенный угол вокруг их горизонтальной оси. На рис. 2.3 представлен дисковый рабочий орган, приводной диск которого укреплен на консоли, которая свободно вращается в подшипнике. При включении привода диска, он совершает, кроме собственного вращения, еще и круговое движение вокруг оси подшипника рычага.
При этом заглаживаемая полоса будет иметь ширину, равную В = 2 (R + г), где R - радиус диска, г - длина рычага. Изменяя длину рычага, можно изменять фронт заглаживания (заглаживать изделия различной ширины). Учитывая то, что машина, изготовленная по схеме, показанной на рис. 2.3, в ряде случаев работает "вразнос", создана машина, работающая по схеме рис. 2.4. У этой машины на консолях смонтировано два диска. Регулируя их скорости вращения можно добиться постоянства скорости кругового вращения дисков. Благодаря двум дискам машина уравновешена и имеет более высокую производительность. Разновидностью рассматриваемой машины является широко известная в Швеции, Японии и США конструкция в виде двух или трех вращающихся дисков, смонтированных на общей раме. Такая конструкция не имеет специального привода передвижения. Она движется и поворачивается за счет разности скоростей вращения и давления дисков на обрабатываемую поверхность. На рис. 2.5 представлена схема рабочего органа с 4-мя дисками, смонтированными на рычагах, два из которых соединены с поршнями гидроцилиндра.
Такая конструкция позволяет перемещать крайние диски с большего радиуса кругового движения на меньший и таким образом менять ширину заглаживаемой полосы. Для аналогичных целей предложен рабочий орган, представленный на рис. 2.6. Рабочий орган имеет три лопасти, шарнирно укрепленных на оси их вращения. При помощи пружины и тросикового управления лопасти (лепестки) можно раздвигать или складывать, меняя тем самым, фронт заглаживания во время работы машины и, таким образом, обходить закладные элементы изделия. При ударе о препятствия лопасти "складываются" и машина предохраняется от поломок. На рис. 2.7 представлена схема рабочего органа в виде диска, совершающего кроме вращения дополнительное эксцентричное или возвратно-поступательное движение, что позволяет повысить интенсивность заглаживания (заглаживающую способность). Особый эффект от применения такого рабочего органа достигается при заглаживании широких изделий и при установке на раме нескольких дисков. В этом случае дополнительное движение исключает появление не заглаженных полос между дисками. На рис. 2.9 диск соединен с валом при помощи шарнирного четырехзвенника с пружинами и грузиками. В процессе вращения диска по мере возрастания сил трения, диск уменьшает число оборотов, грузики переходят на меньший радиус, и диск разгружается. На рис. 2.10 представлена схема дискового рабочего органа в днище которого установлен подпружиненный клапан, соединенный с резервуаром с мастикой (краской, жидким стеклом). При вращении диска мастика поступает в зону трения диска и "увлажняя" поверхность (для особо жестких смесей), придает ей декоративный вид или специальные физические свойства. При избыточном количестве влаги на заглаживаемой поверхности, что соответственно ухудшает качество заглаживания, используется рабочий орган, показанный на рис. 2.11. В данном случае отверстия в диске соединены с эжекторной системой, при вращении раструба которой с поверхности отсасывается лишняя влага. В отдельных случаях для той же цели диск имеет в верхней части замкнутую полость (рис. 2.12), а в нижней -отверстия с фильтрами. Замкнутая полость соединена с вакуум-насосом, который в процессе работы также отсасывает с поверхности лишнюю влагу.
Математические модели для показателей эффективности воздействия на обрабатываемую бетонную поверхность дисковыми рабочими органами с вращательным и поступательным движениями
Для поверхности вращающегося диска равномерном движением и одновременно передвигающегося равномерным движением прямолинейно скорость воздействия является неоднородной на поверхности диска.
Скорость воздействия в отдельных точках диска (абсолютная скорость) va это векторная сумма поступательной скорости диска и вектора линейной скорости, создаваемого вращательным движением диска, что указано на рис. 3.2. Абсолютную скорость для произвольной точки диска (х, у), где начало координат является середина диска (0,0) можно определить, используя несколько простых зависимостей. Поступательная скорость V
имеет одинаковую величину и направление (соответственно с направлением движения диска) независимо от положения точки. Вектор скорости вращательного движения Va, имеет разные параметры в зависимости от положения относительно середины диска. Значение этого вектора прямо пропорционально произведению вращательной скорости ш и расстояния г от середины диска: где: са - скорость вращения, рад./с, г - расстояние от середины диска г = х2 + у2 .
Направление скорости вращения в данной точке перпендикулярно к водящему радиусу этой точки, а ее поворот совпадает соответственный с направлением скорости вращения. Линейная скорость, вытекающая из скорости вращения, пропорциональна длине водящего радиуса точки г. Водящий радиус может принимать величины из предела (О, R). Минимальное значение этой скорости в пределах диска равно 0, в середине диска (0, 0) и o R на краю диска.
Равнодействующая скорость Va принимает величину от Vamio =0 для точки на оси х, где (Vp = Va). Максимальная скорость Va будет на краю диска на высоте ее середины для точки (-R, 0), где Vimu = ю R + V .
Математические модели для средней эффективности воздействия и показателей отклонений могут быть разработаны для любой из рассмотренных раньше структур поверхности и вариантов маршрутов движения центра дискового рабочего органа. Изложенный в этой части диссертационной работы примерный ход формирования математических моделей относится в основном к рабочему органу в виде сплошного диска, и частично кольцевому, для их однопроходного воздействия на поверхность бетона без и с перекрытиями проходов. Наряду с этим проведен анализ влияния второго прохода на изменения показателей эффективности обработки поверхности в принятых для построения моделей пределах переменных факторов (независимых переменных).
Для разработки математических моделей эффективности воздействия рабочего органа в виде сплошного диска на обрабатываемую поверхность, проведен теоретический двухфакторный эксперимент по полному плану для трех уровней независимых переменных в пределах: собственная скорость вращения диска о0 = 6,28, 7,54, 8,79 рад/с и скорость поступательного движения Vp - 0,05, 0,10, 0,15м/с. Диаметр диска D = 0,5 м.
Формула, определяющая абсолютную скорость диска в зависимости от положения точки относительно середины диска (х, у): где: Vp - поступательная скорость рабочего органа, ю - скорость вращения рабочего органа, х, у - координаты исследуемой точки в системе координат с началом в середине рабочего органа и оси у согласно направлению поступательного движения диска.
Величина абсолютного распределения скорости для сплошного диска представлена на рис. 3.3 и 3.4.
Используя табличные величины согласно выше указанной зависимости Sg можно простым способом рассчитать, используя аппроксимацию геометрической эффективности в произвольной точке.
Для постоянных кинематических параметров: диаметр диска D - 0,5 м, собственная скорость вращения 0 = 7,54 рад/с и скорость поступательного движения Vp = 0,1м/с выполнено моделирование с применением компьютерной программы воздействия на поверхность тремя дисками о диаметре 0,50, 0,10 и 0,20 м. Результаты численного эксперимента представлены ниже на рис. 3.8.
Средняя эффективность воздействия для отдельных точек диска составляет соответственно 4,8183008, 0,19273203 и 0,00770 м. При пятикратно меньшем диаметре средняя эффективность воздействия 25-кратно меньше.
Графики отличаются, а их форма трудна для сравнения. Чтобы сделать возможным сравнение введено простое математическое превращение, заключающиеся в переградуировке графиков дисков в направлении оси X от диаметра 0,02 и 0,10 м до наибольшего диаметра диска 0,50 м. В направлении оси Sg графики переградуированы до средней геометрической эффективности диска при диаметре 0,5 м (соответственно 25 и 265 раз).
Экспериментальная проверка корреляции качества обработки поверхности бетонного изделия с эффективностью воздействия дискового рабочего органа
Для определения шероховатости поверхности исследуемых образцов по предложенному методу введен показатель яркости изображения WL, получаемый разделением произведения медианы и средневзвешенной степени яркости на стандартное отклонение. Для исследуемых эталонных образцов получены значения этих величин приведенные в таблице 4.2. Пока следует только отметить, что показатель яркости скенинг-карты уменьшается по мере роста размера кусков фракции материала, из которых изготовлены эталонные образцы. Это указывает на возможность его использования для оценки шероховатости поверхности. 128 Возник вопрос, который из показателей шероховатости эталонных образцов (Но, Ra, Rz, R„) следует сравнивать с показателем яркости сканирования. По данным табл. 4.1 все они возрастают по мере увеличения размера кусков фракции материала, из которых изготовлены образцы и имеют место определенные соотношения величины этих показателей. В решении этого вопроса было предпринято несколько приёмов. Исходным являлось распределение пятен сканинг - фотографии по степеням их яркости, полученное путём анализа гистограммов (табл. 4.3). Несомненно, нельзя сопоставлять с показателем яркости изображения показателей шероховатости поверхности образцов Rz и Rn, т.к. они охватывают число точек, которые мало влияют на средневзвешенную степень яркости изображения. Распределение пятен сканинг - фотографии указывает, что показатель степени их яркости связан с показателем средней абсолютной шероховатости Ra, рассчитанной по формулам (1.2)...(1.4), которые объединяют среднеарифметическую шероховатость
Но и среднеквадратичную шероховатость Нск- Корреляцию между полученными в исследованиях значениями показателя яркости изображения WL И средней абсолютной шероховатостью поверхности эталонных образцов R изображает график на рис. 4.4. Эта графическая зависимость была введена в компьютерную программу БИТ-МАШ, которая выполняет соответствующий пересчёт сканирования на показатель шероховатости Ra исследуемого участка (площадки) поверхности бетона. эталонных образцов. Обнаружено, что такая закономерность имеет место только в случае эталонных образцов. Целю исследовании было установление корреляции шероховатости поверхности бетонного изделия с рассчитанную эффективностью воздействия диска, применяемого для заглаживания поверхности свежеуложенной в форме бетонной смеси. Эффекты заглаживания поверхности бетонной смеси были оценены через измерение шероховатости поверхности затвердевшего бетона на ширине полосы обработки равной диаметру сплошного диска. Предпосылку для опытов представляет принцип, что распределение показателя шероховатости на ширине обрабатываемой полосы поверхности бетонного изделия должна соответствовать с распределением показателя эффективности воздействия рабочего органа, соответственно с графиками. Для обеспечения плавучих измен показателя эффективности воздействия рабочего органа на ширине обрабатываемой полосы поверхности, до исследовании выбрано сплошной диск. Анализ графиков распределения эффективности воздействия такого инструмента показывает, что градиенты ее измен в серединной части полосы обработки поверхности являются для большинства кинематических параметров менее значительные чем на краю полосы. Попытка заглаживания поверхности свежеуложенной в форме бетонной смеси решено провести с использованием сплошного диска о том же диаметре для всех серии опытов и однократного воздействия без перекрытий проходов диска.
Это вытекает из принципа цели опытов. Желательный диапазон измен величины показателя воздействия на обрабатываемую поверхность получено путем измен кинематических параметров работы диска соответственно с принятым планом опытов. С целью предоставления результатом опытов практического значения, проведенные были серии опытов для бетонной смеси с разной консистенцию. Обеспечено при этом постоянство вида и физические свойства компонентов бетонной смеси в форме, а также давление рабочего органа при заглаживании. В результате так проведенных опытов, для заданной консистенции бетонной смеси определена была зависимость показателя шероховатости бетонной поверхности до показателя эффективности воздействия сплошного диска на обрабатываемую поверхность. Эксперименты изготовления опытных изделий, заглаживания и оценки качества обработанной поверхности бетона были проведены с применением нескольких операции. Опытные изделия в виде монолитных плит решили получать укладкой в форме размером 0,9 х 2,0 х 0,1 м бетонной смеси, составленной из цемента, песка, щебня и воды. Для получения бетонных смесей заданной жесткости, необходимым являлось проведение лабораторного контроля физических характеристик этих материалов и применение расчётно-экспериментального метода проектирования состава бетона. Стенд для проведения экспериментов заглаживания поверхности не затвердевшего бетона и его оснащение. Для проведения экспериментов заглаживания поверхности бетонного изделия была приспособлена мостовая машина, построенная для шлифования и полировки облицовочных плит, производимых из минеральных и композитных материалов. Конструкцию приспособленной для заглаживания машины изображает рис. 4.5.
Рабочий орган 1 машины, установленный на приводном валу 2, может вращаться с собственной скоростью в пределах »0 = 60...360 об/мин, а каретка 3 позволяет на установку положения оси вращения рабочего органа в произвольной точке по ширине обработки изделия, получаемого в форме 8. Рабочее поступательное движение рабочего органа осуществляется путём передвижения моста 5, привод которого позволяет на изменение скорости Vp = 0,05...0,15 м/с. Мост 5 пролетом 2,8 м может перемещаться по рельсовому пути 6, уложенном на бетонном фундаменте 7 на расстояние 6 м. Форма 8 для укладки бетонной смеси, устанавливаемая на платформу 9 может иметь размеры 2,2 х 3,2 м. Платформа 9 может устанавливаться в произвольном месте на рельсовом пути 10, с помощью привода 11. Протяженность пути 10 создает удобство укладки, уплотнения и обезвоживания поверхности бетонной смеси в форме 8, а также операции измерении шероховатости поверхности изделия на рабочих площадках вне путей передвижения моста. Регулировка давления рабочего органа на обрабатываемую поверхность с помощью гидравлической системы может производиться в пределах 0,5...5,0 кПа. Для проведения экспериментов заглаживания поверхности бетонного изделия была приспособлена мостовая машина, построенная для шлифования и полировки облицовочных плит, производимых из минеральных и композитных материалов. Фотографию приспособленной для заглаживания машины приведена на рис. 4.6. Изготовление, укладка, уплотнение, обезвоживание и заглаживание поверхности бетонной смеси в форме. Заглаживание не затвердевшей поверхности бетонных изделий, отформованных из бетонных смесей жесткостью К = 25 с, решили провести по полному плану эксперимента для трёх уровней независимых переменных [67, 85, 88, 107]: собственной скорости вращения диска со0 = 6,28; 7,54 и 8,79 рад/с и поступательного движения моста машины Vp = 0,05; 0,10 и 0,15 м/с. План опытов для жесткости бетонной смеси К = 25 с приведен в таблице 4.4. Во всех сериях эксперимента заглаживания применен сплошной диск диаметром рабочей поверхности D = 0,5 м. Давление диска на обрабатываемую поверхность удерживалось неизменным и равным Р = 1,43 кПа [41, 108, 111].
