Введение к работе
Актуальность темы диссертации.
Актуальность темы диссертации обуславливается прежде всего объёмами применения в эомышленности методов вибрационного уплотнения бетона. Для достижения высоких іужебньгх свойств практически всех изделий из бетона необходимо обеспечить их высокую ютность и прочность. Поэтому вся масса производимого промышленностью бетона должка здвергаться уплотнению. Сегодня основным и наиболее эффективным технологическим гтодом уплотнения бетона является вибрационный, что обуславливант огромные масштабы о применения.
Важное для производства значение технологии вибрационного уплотнения бетона и ирокое применение требуют постоянного совершенствования и создания всё более ефективного оборудования для её реализации. Современные вибрационные машины для шотнения бетона должны создавать поличастотные асимметричные колебания, рантирующне высокое качество ведения технологического процесса, применительно к тонам различных марок и конфигурациям формуемых изделий.
Второй аспект проблемы - это повышение конструкционно-эксплуатационных :рактеристик вибрационного уплотняющего оборудования, совершенствование шнципиально-конструктивного устройства, снижение динамических нагрузок на элементы шструкции и опорные узлы, повышение устойчивости работы при переменных нагрузках и дачи энергии на выполнение технологического процесса, в том числе и за счет применения )вых типов приводов.
Учитывая широкие масштабы применения и современные требования экономики следует метить особую важность проблемы снижения металлоёмкости и энергоёмкости формующего уплотняющего бетон оборудования.
И, наконец, необходимость неотложного решения комплекса проблем, связанных со иіжением вредных воздействий на окружающую среду и обслуживающий персонал. В первую іередь - это снижение уровня передачи вибрационных воздействий, звуковых и іфразвуковьіх излучений.
Цель работы.
Целью работы является создание и внедрение в серийное производство ряда резонансных ібрационньїх площадок для уплотнения бетона, обоснование направлений дальнейшей их щернизации, разработка новых типов виброприводов и инженерных методов выбора іфективньїх технологичеких режимов и проектирования конструкций повышенной іфективности.
Работа предусматривает решение комплекса задач, связанных с исследованием динамики резонансных вибрационных площадок под нагрузкой, с целью обеспечения высокой
технологической эффективности, снижения энергозатрат и металлоёмкости, а также вредны вибрационных, шумовых и инфразвуковых воздействий на окружающую среду.
В соответствии с поставленной целью решались следующие основные задачи:
создание, внедрение в серийное производство ряда резонансных вибрационных площадо и оснащение заводов ЖБИ эффективными установками для уплотнения бетона прі производстве железобетонных строительных конструкций;
обоснование направлений модернизации резонансных вибрационных площадок в часті совершенствования принципиально-конструктивного устройства, применения новых типої прогрессивных систем вибрационных приводов, повышения технологической эффективности I снижения вибрационной нагруженности элементов конструкции;
разработка принципиально-конструктивных схем эксцентрикового привода с'нслинейныл упруговязким элементом и бигармонического инерционно-эксцентрикового внбровозбудителя;
разработка инженерных методов проектирования резонансных вибрационных площадок і нелинейными характеристиками элементов конструкции и инерциошю-эксцентриковыл приводом.
Научная новизна работы.
Разработана принципиально-конструктивная схема зксцеїггрикового вибропривода і нелинейными упругим и вязким элементами в шатуне и инженерный метод выбора еп параметров и настройки на заданный технологический режим работы;
Разработаны принципиально-конструктивные схемы резонанасных вибрационные площадок с бнгармоническим инерционно-эксцентриковым приводом и инженерный мето; выбора их параметров, обеспечивающих высокую эффективность ведения технологической: процесса и снижение динамических нагрузок на опорную раму.
Разработанные конструкции виброплощадок защищены авторскими свидетельствами.
Методы исследования.
Исследования нелинейных динамических систем вибропривод-виброилощадка ( нелинейными элементами конструкции-нагрузка (уплотняемый бетон) проводились методамі теории вибрационной техники и технологии.
При проведении исследований на PC применялась стандартная компьютерная программа Дельта, допускающая одновременное выведение на монитор и на печать основньо характеристик исследуемого процесса. Решение нелинейных дифференциальных уравнени? системы производилось численным методом Рунге-Кутта. Точность вычислений задавалась в 1-2%.
Для определения параметров нагрузки использовались результаты экспериментальных исследований Б. В. Гусева, О. А. Савинова и других исследователей, работавших в области методов виброуплотнения бетона.
Степень обоснованности и достоверности научных положений и практических результатов обеспечивается 20-летним опытом эксплуатации более ста резонансных виброплощадок на десятках предприятий.
Практическая значимость работы.
Разработаны и организовано серийное производство резонансных вибрационных площадок для уплотнения бетонных изделий 18 типоразмеров, грузоподъемностью от 5т до 30т.
Оснащены резонансными вибрационными площадками для уплотнения бетона 48 заводов железобетонных изделий АО Моспромстройматериалы и других ведомств.
Сформулированы основные направления модернизации и дальнейшего совершенствования резонансных вибрационных площадок для уплотнения бетонных изделий и выполнен ряд конкретных разработок по их совершенствованию..
Разработаны предложения и даны рекомендации по сижению динамических нагрузок на опорные конструкции резонансных вибрационных площадок для уплотнения бетона.
Разработаны инженерные методы проектирования резонансных вибрационных площадок и определения эффективных технологических режимов уплотнения бетона, которые могут быть использованы научными и инженерно-техническими работниками научно-исследовательских и проектно-конструкторских институтов, фирм, АО и заводскими конструкторскими бюро при разработке новых, усовершенствовании и модернизации существующих резонансных вибрационных площадок для уплотнения бетона.
Реализация результатов работы.
За период с 1974 по 1991 гг. включительно было разработано 18 типов резонансных виброшющадок грузоподъемностью от 5 до 30 тонн. За этот период было изготовлено и внедрено 123 виброплощадки, из них на предприятиях АО Моспромстройматериалы 71 виброплощадка и на предприятиях других ведомств 52 виброплощадки.
В КГБ АО Моспромстройматериалы внедрены комплексные методики проектирования и расчёта резонансных вибрационных площадок для уплотнения бетона.
Заводским лаборатоиям ЖБИ АО Моспромстройматериалы выданы рекомендации по определению эффективных режимов уплотнения бетона в вибрационных и виброударных режимах.
Апробация работы.
Основные результаты работы докладывались на 2 технических заседаниях KTI Моспромстройматериалы (1974, 1977 гг.), 4 технических заседаниях Моспромстройматсриаль (1976, 1979, 1981гг.), на конференции "Опыт использования резонансных виброуплотняющш машин в промышленности строительных материалов" МДНТП, Москва (1975г.); семинар» "Автоматизация и роботизация производства сборного железобетона", МДНТП, Москва (1986); Научном совете по вибрационной технике Секции "Коммуникации" Российскоі Инженерной Академии (1995); Международной конференции "Развитие строительных машин механизации и автоматизации строительных и открытых горных работ", Москва,( 1996г.) Конференции по нелинейным колебаниям механических систем", Н.Новгород,(1996г.).
Практические результаты работы в виде промышленных резонансных виброплощадої прошли апробацию в течение 20 лет на заводах ЖБИ и других предприятиях.
Публикации.
По результатам исследований опубликовано 12 статей, брошюра (объемом 5,3 п.л.), : описания изобретений.
Структура н объем работы.
Диссертация в виде научного доклада изложена на 33 страницах машинописного текста включает 1 таблицу і: 4 рисунка и является обобщением научных трудов и изобретений автор: [1] - [16] по теме работы.
На защиту выносится следующие основные положения диссертации і виде научного доклада.
Результаты создания, экспериментальной отладки, организации производства и внедрениз на 48 предприятиях Моспромстройматерналов и других ведомств более 120 резонансны) виброплощадок для уплотнения бетона 18 типоразмеров.
Принципиально-конструктивная схема резонансной виброплощадки с эксцентриковьш приводом, имеющим нелинейные упруговязкие характеристики и инженерный метод расчёта і настройки на заданный технологический режим работы.
Принципиально-конструктивные схемы двух модификаций резонансных вибрационные площадок с гармоническим и бигармоническим шіерционно-зксцентриковьімі вибровозбудителями и инженерного метода расчёта их параметров.
