Анотація до роботи:

Коробко Б.О. Дослідження робочих процесів розчинонасоса з комбінованим законом руху проточного плунжера. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.05.02. – Машини для виробництва будівельних матеріалів і конструкцій. – Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, Полтава, 2002.

Дисертаційна робота присвячена підвищенню ефективності процесу перекачування розчинонасосами будівельних сумішей різної рухомості. Цей процес розглядається на основі механізмів взаємодії перекачуваного середовища з елементами гідравлічної частини насоса з урахуванням пружних і реологічних властивостей розчинів, які певною мірою ускладнюють перекачування.

Розкрито причини прояву пружності розчину і розроблено методику їх кількісного оцінювання. На основі аналізу процесів прояву пружних властивостей, оцінювання реологічних характеристик і механізмів взаємодії потоку розчину з елементами насосної колонки запропоновано методику розрахунку об’ємного ККД розчинонасосів на стадії проектування.

Розроблено конструкцію диференціального розчинонасоса з комбінованим законом руху проточного плунжера, який володіє зменшеною пульсацією подачі, незначними сплесками динамічних навантажень на ланки привода в крайніх положеннях робочого ходу, скорочує час закриття клапанів.

На основі закономірностей проходження робочого процесу оцінено вплив комбінованого закону руху проточного плунжера на об’ємний ККД розчинонасоса і рівномірність подачі розчину. Визначені параметри, які забезпечують сприятливий режим роботи з точки зору зменшення пульсації, величини об’ємних втрат та гідравлічного опору.

Запропоновано методику проектування основних вузлів і деталей розчинонасоса.

1. Аналіз літературних джерел та виробничого досвіду використання розчинонасосів показує, що на рівні об’ємного ККД і пульсацію подачі можуть впливати пружні властивості будівельних розчинів. Але відсутність науково-обґрунтованих параметрів цих властивостей обмежує можливості підвищення ефективності створюваних розчинонасосів.

2. На основі досліджень пружних та реологічних властивостей перекачуваних розчинів вивчені робочі процеси в гідравлічній частині розчинонасоса, розроблені шляхи підвищення об'ємного ККД і методика розрахунку цього показника для насосів, що проектуються.

3. Теоретично обґрунтовані й експериментально визначені реологічні характеристики розчинів різної рухомості та параметри взаємодії кульок клапанів із потоком перекачуваного середовища – коефіцієнти лобового опору та в’язкого тертя і на їх основі запропоновані рекомендації до вдосконалення конструктивних параметрів кульових клапанів розчинонасосів.

4. На основі встановлених закономірностей взаємодії перекачуваного середовища з елементами насосної колонки розроблений, виготовлений та досліджений в лабораторних і виробничих умовах експериментальний зразок диференціального розчинонасоса з кулачковим приводом проточного плунжера, який підтвердив його працездатність та підвищену техніко-економічну ефективність.

5. На основі законів Генрі й Бойля – Маріотта встановлені додаткові закономірності кількісного оцінювання розширення або стискування розчинів за рахунок виділення та розширення або розчинення та стиснення повітря, яке міститься у розчині. Показано, що перехід дуже дрібних пухирців повітря у розчинений стан при підвищенні зовнішнього тиску і зворотне його виділення при зниженні тиску здійснюється дуже швидко, що надає розчинам пружних властивостей.

6. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено, що кількість пухирцевого повітря в розчинах залежить від їх рухомості: чим нижча рухомість, тим більший вміст повітря. Встановлено, що розчини при ОК 8 см містять до 3,5 % вільного повітря, а при ОК 12 см – лише 1,5 %.

7. Із використанням дослідного зразка виконані дослідження об'ємного ККД при перекачуванні розчинів різної рухомості. Показано, що рівень об'ємного ККД суттєво залежить від рухомості розчинів: чим вона менша, тим нижче об'ємний ККД. Установлено, що експериментальні залежності об'ємного ККД добре збігаються з теоретичними кривими, отриманими з урахуванням пружних властивостей розчинів.

8. Запропонований профіль кулачка забезпечує комбінований закон руху плунжера, що надає розчинонасосові рівномірну подачу протягом більшої частини циклу при помірних динамічних навантаженнях.

9. Дослідження впливу прискорення плунжера поблизу "мертвих" точок показали, що зростання прискорення позитивно впливає на ефективність спрацьовування кульових клапанів і рівень об'ємного ККД насоса.

10. Економічний ефект від упровадження розчинонасоса у будівельне виробництво становить 1424 грн. за рік.

Публікації автора:

1. Направления конструирования средств малой механизации штукатурных работ / А. Г. Онищенко, В. Б. Надобко, Б. О. Коробко, Н. В. Шаповал // Прогресивна техніка і технологія машинобудування, приладобудування і зварювального виробництва: Праці Міжнародної науково-технічної конференції, присвяченої 100-річчю механіко-машинобудівного і 50-річчю зварювального факультетів, 25-28 травня 1998 р. – Том 1. – Київ: Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», 1998. – С. 94-99. (Особистий внесок здобувача: аналіз умов роботи розчинонасосів та впливу властивостей розчинів на процес перекачування).

2. Малоимпульсный дифференциальный растворонасос с кулачковым приводом / А. Г. Онищенко, В. У. Устьянцев, Б. О. Коробко, Н. В. Шаповал // Прогресивна техніка і технологія машинобудування, приладобудування і зварювального виробництва: Праці Міжнародної науково-технічної конференції, присвяченої 100-річчю механіко-машинобудівного і 50-річчю зварювального факультетів, 25-28 травня 1998 р. – Том 1. – Київ: Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», 1998. – С. 237-242. (Особистий внесок здобувача: розроблена конструктивна схема розчинонасоса та запропонований спеціальний профіль кулачка, який забезпечує рівномірну подачу при помірних динамічних навантаженнях).

3. Коробко Б. О. Оптимізація профілю кулачка приводу вертикального диференціального розчинонасоса // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) / Полт. держ. техн. ун-т ім. Юрія Кондратюка. – Вип. 3. – Полтава: ПДТУ, 1998. – С. 11-22.

4. Онищенко О. Г., Васильєв А. В., Коробко Б. О. Вплив об’ємного розширення розчину на ефективність роботи розчинонасоса // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) / Полт. держ. техн. ун-т ім. Юрія Кондратюка. – Вип.4. – Полтава: ПДТУ, 1999. – С. 3-9. (Особистий внесок здобувача: обґрунтовано вплив вмісту повітря на рівень розширення будівельних розчинів при зниженні тиску).

5. Кукоба А. Т., Коробко Б. О., Васильев А. В. Изменение объёма растворной смеси при перекачивании растворонасосом // Механизация строительства. – 2000. – № 3. – С. 26-29. (Особистий внесок здобувача: проведення експериментів та аналіз їх результатів для розчинів різної рухомості).

6. Онищенко О. Г., Кукоба А. Т., Коробко Б. О. Визначення коефіцієнта наповнення робочої камери розчинонасоса з комбінованим законом руху плунжера // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) / Полт. держ. техн. ун-т ім. Юрія Кондратюка. – Вип. 5. – Полтава: ПДТУ, 2000. – С. 3-14. (Особистий внесок здобувача: обґрунтований механізм недозаповнення робочої камери насоса при всмоктуванні).

7. Онищенко О. Г., Васильєв А. В., Коробко Б. О. Взаємодія кульки клапана розчинонасоса з потоком перекачуваного розчину // Автомобильный транспорт: Сб. научн. трудов / Харьковский государственный автомобильно-дорожный технический университет. – Выпуск 5 / Совершенствование машин для земляных и дорожных работ. – Харьков: ХДТУ, 2000. – С. 116-118. (Особистий внесок здобувача: виконані експериментальні дослідження взаємодії кульки клапана з розчинами різної рухомості).

8. Онищенко О. Г., Васильєв А. В., Коробко Б. О. Визначення реологічних характеристик розчинів, перекачуваних розчинонасосами // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) / Полт. держ. техн. ун-т ім. Юрія Кондратюка. – Вип. 6. – Полтава: ПДТУ, 2000. – С. 6-11. (Особистий внесок здобувача: експериментально визначені реологічні характеристики – структурованої в’язкості й граничного напруження зсуву).

9. Онищенко А. Г., Васильев А. В., Коробко Б. О. Методика учёта содержания воздуха в строительных растворах для повышения эффективности их транспортирования по трубопроводам // Механизация строительства. – 2000. – № 9. – С. 23-25. (Особистий внесок здобувача: встановлена залежність між максимальним стисненням будівельних розчинів і вмістом в них вільного повітря).

10. Онищенко А. Г., Васильев А. В., Коробко Б. О. Работа шарового клапана в проточном плунжере дифференциального растворонасоса // Проблемы создания новых машин и технологий. Научные труды КГПУ. Вып. 1/2001 (10). – Кременчуг: КГПУ, 2001. – С. 466-471. (Особистий внесок здобувача: створена математична модель роботи кульового нагнітального клапана).

11. Онищенко О. Г., Васильєв А. В., Коробко Б. О. Вивчення руху кульки вільнодіючого клапана диференціального розчинонасоса // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) / Полт. держ. техн. ун-т. ім. Юрія Кондратюка. – Вип. 7. – Полтава: ПДТУ, 2001. – С. 3-8. (Особистий внесок здобувача: експериментально досліджений робочий процес кульового нагнітального клапана).

12. Пат. 98021903 Україна, МКИ F 04B 15/02. Малоімпульсний насос / О.Г.Онищенко, Б.О. Коробко, В.У.Уст'янцев. Заявл. 14.04.98; Опубл. 15.02.01. Бюл. №1. (Особистий внесок здобувача: запропонована конструктивна схема привода розчинонасоса).

13. Рішення про видачу патенту України за заявкою № 98031220. Малоімпульсний насос / О.Г.Онищенко, Б.О. Коробко, В.У.Уст'янцев. – Пріоритет 10.03.98 р. (Особистий внесок здобувача: розроблена конструкція розчинонасоса і профіль його кулачка).