Саєнко Леонід Володимирович. Вібропрес з двочастотним приводом пуансона для формування дрібноштучних бетонних виробів : дис... канд. техн. наук: 05.05.02 / Харківський держ. технічний ун-т будівництва та архітектури. - Х., 2006.
Анотація до роботи:
Саєнко Л.В. Вібропрес з двочастотним приводом пуансона для формування дрібноштучних бетоних виробів. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.02 – машини для виробництва будівельних матеріалів і конструкцій. – Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури. Харків, 2006.
У дисертації розроблений вібропрес із двочастотним віброприводом пуансона для формування бетонних виробів. Поставлені завдання вирішені шляхом створення нового компактного віброзбуджувача генеруючого дві частоти. Обґрунтована та реалізована конструктивна схема двочастотного вібратора і визначена послідовність та корисність впливу двох частот на оброблювану суміш.
Складено алгоритм і розроблена інженерна методика розрахунку параметрів вібропреса із двочастотним віброприводом, що забезпечують необхідні показники ущільнення бетонної суміші.
Було порівняно результати аналітичного та експериментального досліджень значень вібропереміщень матриці й пуансона, їх відносних переміщень при різних варіантах роботи вібраторів і статичних пригрузах. Розбіжність результатів становить величину, близько 6...7%.
Обґрунтовано й реалізовано конструктивна схема двочастотного вібратора, новизна якого підтверджена патентом України. Результати роботи впроваджені на будівельній фірмі «ТОВ ТММ» м. Харкова.
Огляд і аналіз досліджень у даній області показав, що існуюче устаткування для виробництва дрібноштучних бетонних виробів не повною мірою дозволяє забезпечити необхідні високі вимоги до якості виробів через невідповідність необхідних режимів формування дійсним їх значенням. Це обумовлено недостатньою вивченістю реального процесу формування дрібноштучних бетонних виробів.
Встановлено, що перспективним є використання різночастотного режиму вібрації, реалізованого у дві стадії із застосуванням вібропресового устаткування.
Обрані й обґрунтовані фізична й математична моделі вібросистеми «віброорган (вібростіл – нижній вібратор) – бетонна суміш – вібропуансон», що враховують особливості елементів системи, де модель розглядається на двох стадіях робочого процесу. Перша стадія в режимі вільної верхньої поверхні виробу (вібропуансон відсутній) моделюється переважним впливом інерційних сил опору; друга стадія – робочий процес до ущільнення – моделюється як система, що складається із всіх видів сил опору зовнішньому впливу, у якій напружений стан середовища представляється пружньо-грузлим пластичним середовищем, фізичні властивості якої засновані на моделі паралельного з'єднання елементів пружних і непружних опорів.
Отримані залежності між основними характеристиками процесу (переміщення, прискорення, відносне переміщення двох мас, що коливаються) в яких враховані як характеристики робочих органів, так і оброблюваного середовища.
Обґрунтована й реалізована конструктивна схема двочастотного вібратора, новизна якого підтверджена патентом України; визначені послідовність і корисність впливу двох частот на оброблювану суміш.
Складено програму й виконані розрахунки по визначенню основних параметрів робочого процесу для різних умов навантаження. Визначено власну частоту коливань вібросистеми для різних умов і для забезпечення антирезонансу (умова максимальної передачі енергії від нижнього вібратора середовищу), знайдене значення частоти wрез=174,28 с-1 при реалізації несучих частот w01=157 с-1 і w02=300 с-1. Виявлено внески вищих гармонік стосовно несучих частот вібропреса, використання яких підвищує ефективність передачі енергії, а, отже, і ефективність процесу ущільнення бетонної суміші.
Виведено залежності для визначення енергетичного балансу енергії з урахуванням хвильових процесів у бетонній суміші й дана оцінка впливу складових енергії на тертя, коливання, ущільнення, розсіювання в елементах конструкції стосовно загального балансу роботи системи за цикл коливань.
Розроблений, виготовлений і змонтований лабораторний стенд, що включає вібропрес і комплект вимірювальних приладів і апаратури, дозволив експериментальним шляхом установити наступне:
на першій стадії робочого процесу амплітудно-частотна характеристика системи «вібростіл (нижній вібратор) – бетонна суміш» являє собою одномасну вібросистему, у якій переважають інерційні властивості системи із впливом повної маси середовища (коефіцієнт так званої приєднаної маси a=mб/mб=1, де mб – приєднана маса суміші, mб – повна маса суміші);
на другій стадії робочого процесу вібросистема представляється двомасною з яскраво вираженими проявами пружних властивостей середовища, а інерційні визначаються приєднаною масою, що становить 1/3 від повної маси із приєднанням як до нижнього вібратора, так і до пуансона.
Розроблено алгоритм корекції параметрів і режиму роботи вібросистеми, що забезпечує вищевказаною технологією ефективний режим ущільнення середовища. Виконано дослідження робочого процесу на існуючому модернізованому вібропресі у виробничих умовах, що підтвердили передумови та результати лабораторних досліджень. Складено рівняння регресії для міцності відформованого виробу, водопроникності та щільності.
Запропоновано методику розрахунку основних параметрів робочого процесу вібропреса для формування дрібноштучних бетонних виробів та зроблене порівняння результатів теоретичних і експериментальних досліджень, розбіжність яких перебуває в межах 67%. Результати досліджень впроваджені у виробництво, ефективність яких дозволила збільшити міцність у середньому на 510% і зменшити пористість виробів, величина якої доведена до 4...5%.
Публікації автора:
Емельяненко Н.Г., Саенко Л.В. Исследование динамики вибромашины с пневмо-гидравлическим приводом, включающим упругие элементы в виде эластичных оболочек // Энергосберегающие технологии в дорожной и строительной технике. Межвузовский сборник статей. – БелГТАСМ – Белгород. – 2002. – С. 71 – 75.
Саєнко Л.В., Ємельяненко М.Г. Дослідження динаміки двохмасної системи вібропресу з урахуванням параметрів формовочного матеріалу // Наук. вісн. буд-ва. – Харків: ХДТУБА. – 2004. – №29. – С. 106 – 111.
Емельяненко Н.Г., Саенко Л.В., Емельяненко Т.Л. Экспериментальное исследование процесса формования тротуарной плитки на вибропрессе. // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов. Межвузовский сборник статей. БелГТАСМ – Белгород. – 2003. – С. 91-95.
Емельяненко Н.Г., Саенко Л.В. Определение рациональных режимов формования бетонных изделий на вибропрессе // Сборник научных трудов «Вибротехнология-2003». – Одесса. – 2003. – №13. – С. 31 – 34.
Емельяненко Н.Г., Саенко Л.В. Экспериментальные исследования параметров двухмассного вибропресса для формования бетонных изделий // Вісник Нац. техн. ун-ту «Харківський політехнічний інститут»: Зб. наук. праць. Тематичний випуск: Хімія, хімічна технологія та екологія. – Харків: НТУ «ХПІ». – 2005. – № 25. – С. 129 – 133.
