автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Совершенствование технологических параметров смесителей непрерывного действия для производства арболита

кандидата технических наук
Яндалеев, Сергей Анатольевич
город
Йошкар-Ола
год
2005
специальность ВАК РФ
05.21.01
цена
450 рублей
Диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева на тему «Совершенствование технологических параметров смесителей непрерывного действия для производства арболита»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологических параметров смесителей непрерывного действия для производства арболита"

На правах рукописи

Яндалеев Сергей Анатольевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СМЕСИТЕЛЕЙ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АРБОЛИТА

Специальность 05.21.01 - «Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Йошкар-Ола - 2005

Работа выполнена в Марийском государственном техническом университете

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Чемоданов Александр Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Мазуркин Пётр Матвеевич

- кандидат технических наук, доцент Полянин Игорь Александрович

Ведущее предприятие

Волжско-Камский научно-исследовательский институт лесной промышленности

Защита диссертации состоится 24мюкя2005 г. в 13.30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.115.02 при Марийском государственном техническом университете по адресу: 424000, г. Йошкар - Ола, пл. Ленина 3, МарГТУ, аудитория № 239®.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МарГТУ

Автореферат разослан /9 мая 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета 11 ^ ' Сапихов М. Г.

тт1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Дальнейшее экономическое и социальное развитие нашей страны предусматривает полное использование лесосырьевых ресурсов Европейской части России без ущерба окружающей среде, планируется рост выпуска продукции без увеличения объемов заготовки лесных ресурсов. В этом направлении решающую роль будут играть новые способы производства и новые виды продукции. Одним из таких видов можно считать арболит, являющийся хорошим строительным материалом.

Арболит - разновидность легкого бетона. Изготовляют его из смеси органических целлюлозных заполнителей растительного происхождения, минерального вяжущего, химических добавок и воды. Возможные направления повышения эффективности производства арболита - создание легкоподвижных смесей и совершенствование смесительной техники.

Создание легкоподвижной смеси может быть обеспечено за счет увеличения в составе арболитовой смеси доли цемента и уменьшения доли древесины, применения пластифицирующих добавок. Получение легкоподвижной арболитовой смеси исследовалось в НИИЖБ, ВНИИдреве, Марийском политехническом институте им. М. Горького на уровне промышленного эксперимента и в лабораторных условиях.

Вопросы совершенствования смесительной техники в последнее время практически не затрагивались. Смесители непрерывного действия имеют значительно меньшее применение, хотя достаточно хорошо они зарекомендовали себя при производстве массового одномарочного бетона. Преимущественное распространение получили смесители цикличного действия. Периодичность работы цикличных смесителей затрудняет формирование поточной линии с непрерывным выпуском продукции и снижает эффективность производства арболита. Между тем производство арболита наиболее эффективно при поточном методе, когда максимально используются технические возможности оборудования. Таким образом особую актуальность приобретает обоснование конструкции и исследование режима работы смесителей непрерывного действия, позволяющих комплектование поточной линии непрерывного действия и получение высококачественной продукции.

Цель работы. Разработка конструкции смесителя непрерывного действия для производства арболита, сочетающего в себе относительно высокую производительность с малыми габаритными размерами, металло- и энергоемкостью, обеспечивающего получение высококачественной рабочей смеси. Анализ условий использования и установление целесообразных режимов работы смесителя.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования является процесс получения качественной однородной рабочей смеси арболита с относительно высокой марочной прочностью. ^""'"Т'ПМ иггг°|чпимпнм 'иппцщ I варианты конструкций и технологические парамервОйЛЛМЙМфЙЯятйжй

непрерывного и цикличного действия с принудительным приводом. Полученные опытным путем образцы арболита.

Методы исследования. В представленной работе были использованы методы поиска патентоспособных технических решений и оптимизации параметров технических объектов, теория планирования эксперимента, теория обработки экспериментальных данных, методы хронометражных наблюдений. При проведении экспериментальных исследований в лабораторных условиях использовались методы тензометрии, а также математической статистики.

Научная новизна. Разработана методика определения технологических параметров шнекового смесителя непрерывного действия, отличающаяся совместным учетом технологических и энергосиловых параметров процессов перемешивания и перемещения рабочей смеси, и устанавливающая оптимальные технологические и энергетические показатели, в зависимости от заданных обьемов производства.

Установлен режим перемешивания рабочей смеси в шнековом смесителе, отличающийся совмещением процессов перемещения и перемешивания.

Статистические модели работы смесителя, полученные на основе экспериментальных исследований, отличаются установлением зависимости прочности арболита от его плотности и виде используемого наполнителя.

Обоснована конструкция и принцип работы смесителя непрерывного действия, отличающегося использованием его в качестве транспортного устройства для перемещения рабочей смеси, смесителя непрерывного и цикличного действия.

Положения, выносимые на защиту:

1. Методика расчета технологических параметров шнекового смесителя, позволяющая обосновать технологические и энергосиловые параметры перемещения и перемешивания рабочей смеси в зависимости от заданных объемов производства;

2. Режимы перемешивания рабочей смеси в шнековом смесителе по сравнению с цикличным, позволяющие увеличивать прочность изделий из арболита при одинаковых затратах времени;

3. Результаты экспериментальных исследований процессов получения и испытания образцов арболита, выраженные в статистических моделях, позволяющие определить прочность арболита в зависимости от его плотности и вида используемого наполнителя;

4. Конструкция шнекового смесителя многофункционального назначения, позволяющая использовать его в различных режимах.

Значимость для теории и практики. Разработана методика определения технологических параметров шнекового смесителя непрерывного назначения, определения усилий, возникающих в процессе перемешивания, расчета энер-

гпгипгчм-ц^пгаяэатрт!^ fMfflfTT,1"1 | «»^Л^МШЧЛАН J04 ] | **5ИО*} .¡H« {

> »»'-Л !

t \

Предлагаемый шнековый смеситель непрерывного действия, в зависимости от заданных режимов работы, может быть транспортным устройством для перемещения рабочей смеси, смесителем цикличного действия, смесителем непрерывного действия.

Сформулированные в диссертации научные положения, выводы и рекомендации обоснованы теоретическими решениями и экспериментальными данными, полученными в лабораторных условиях.

Изготовлен экспериментальный экземпляр смесителя непрерывного действия и исследована его работа в различных режимах при разных видах наполнителя. Достоверность подтверждается лабораторными испытаниями, применением современных методов обработки экспериментальных данных.

Апробация работы. Основные положения работы и отдельные ее разделы были заслушаны и получили одобрение на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов МарГТУ в 1998-2002 годы.

Реализация работы.

1. Опытный образец шнекового смесителя непрерывного действия был изготовлен на механическом участке Йошкар-Олинской ТЭЦ - 1 и внедрен в учебный процесс МарГТУ подготовки специалистов по специальности 260100 по дисциплине «Комплексное использование древесины».

2. Материалы диссертационной работы приняты к рассмотрению при создании арболитового цеха ЗПУ "ИнвестФорест" Республики Марий Эл.

Публикации.

По материалам исследований опубликовано 4 работы, получено положительное решение о выдаче патента на полезную модель №2001131245/20 (033257) от 19.11.2001.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов и практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Объем работы составляет 148 страниц и включает 59 иллюстраций, 42 таблицы и списка литературы из 112 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель работы, основные положения, выносимые на защиту, значимость работы для теории и практики.

В первом разделе изложены общие сведения производства арболита в России и за рубежом. Рассмотрены пути перспективного применения смесителей непрерывного действия для производства арболита.

В нашей стране производство стеновых панелей из арболита налажено в Богородском, Вологодском, Устюжинском заводах ЖБИ, в Красноярском лесоперевалочном комбинате, Октябрьском домостроительном комбинате (Архангельской области), Челутаевском леспромхозе (Забайкалье).

Еще недавно действовали цеха по производству арболита в Зеленогор-ском лесокомбинате (Республика Марий Эл), Вахтанском леспромхозе (Нижегородская область), Васильевском лесокомбинате (Республика Татарстан).

В зарубежном строительстве практика изготовления и применения легкого бетона типа арболита на портланд-цементе была начата еще в 30-х годах в Швейцарии. Там впервые начали вырабатывать легкий бетон с заполнителем из стружки от фрезерования древесины и назвали его дюризолом. Широко используют отходы деревообработки для получения строительных материалов, подобных арболиту такие компании как «Вунстронун» в США, «Чектерн - бо-ад» в Японии, «Дюрипанель» в Германии.

Существенное значение при производстве арболита будет иметь техническое совершенство технологического оборудования, особенно смесителей, которые в основном являются смесителями цикличного действия. Производство арболита наиболее эффективно при поточном методе, когда максимально реализуются технические возможности оборудования. В этом отношении определенную перспективность будут иметь шнековые смесители непрерывного действия.

Анализ современного состояния лесопромышленного комплекса выявил недостаточную степень вовлечения в производство смесительной техники непрерывного действия. Опыт работы предприятий по производству изделий из арболита показывает, что наиболее широкое применение получили смесители цикличного действия, оставившие в стороне смесители непрерывного действия.

В цикличных смесителях процесс приготовления бетонной смеси происходит по операциям: загрузка, перемешивание и выгрузка готового замеса. Последующая порция дозированных компонентов подается в смесительную емкость после выгрузки готового замеса.

Смесители непрерывного действия загружаются компонентами непрерывным потоком. Компоненты подаются в смеситель одновременно и в процессе перемешивания перемещаются к выгрузочному окну.

Основным классификационным признаком является их разделение по способу смешивания. В основном это смесители гравитационные и принудительного действия. К смесителям цикличного действия относятся вибрационные и турбулентные смесители, а к смесителям непрерывного действия- струйные и дезинтеграторные смесители.

Применение цикличных смесителей, независимо от модификации, эффективно лишь в разовом применении, с определенными простоями оборудования, либо малым объемом исходного сырья, что недопустимо при поточном методе Представленная работа направлена на исследование смесителей непрерывного действия, снижения их габаритных размеров, получения высококачественной рабочей смеси, достижения необходимой производительности, при невысоких металло- и энергоемкостях.

В разные годы вопросами исследования производства арболита, его параметров занимались такие ученые как В.Е. Печенкин, П.М. Мазуркин,

В.П Репняков, В.Г. Разумовский, Королев K.M., Ершов Н.П. и др. Были изучены факторы, которые влияли на качество готовой продукции (время выдержки арболита, количество воды при замесе, использования различных наполнителей и вяжущих).

Во втором разделе рассмотрено влияние различных режимов работы смесительной установки непрерывного действия на качество изделий, определены сменная производительность и мощность приводов в зависимости от таких технологических параметров как диаметр (Df) и длина (I.ä) барабана смесителя, скорости перемещения (vj и угла наклона оси установки (а).

В качестве оборудования для приготовления рабочей смеси использован шнековый смеситель непрерывного действия, оснащенный лопастями прямого и обратного хода. Будучи последним звеном в сложной технологической линии, он в конечном итоге определяет ее производительность.

К процессу перемешивания предъявляются следующие основные требования: равномерное смешивание исходных материалов между собой (цемент, вода, добавки, заполнители), наибольшее измельчение частиц вяжущего и удаление с них поверхностных пленок, предупреждение образования комков и пустот в смеси и предупреждение дробления частиц крупного заполнителя и тем самым изменение гранулометрического состава.

Качество смешивания, определяемое равномерностью распределения исходных материалов, зависит от окружной скорости лопастей, объема смешиваемого материала и времени смешивания.

Перемешивание и перемещение рабочей смеси в шнековых смесителях производится за счет ее опрокидывания при вращении корпуса и лопастями шнекового вала. В любой момент времени скорость продольного перемещения рабочей смеси в м/с:

0-11,,-fc/Jo, (1)

где v„ - скорость продольно1 о перемещения рабочей смеси в прямом направлении, м'с,

v0 скорость продольного перемещения рабочей смеси в обратном направлении, м/с

При разных режимах работы установки, рабочая смесь перемещается и перемешивается по-разному. Качество получаемой смеси в большей степени зависит от траектории ее движения.

Возможны 8 режимов работы смесителя непрерывного действия:

1) Ü - v,„ ь0 = 0;

2) ю = Vo, v„ 0;

3-5) ü -= v„ ~ v0, при v„ > v0; v„ < va; v„ = va;

6-8) v = v„ - v0, при ü„ v0; v„ va; v„ = v0.

Когда скорость продольного перемещения рабочей смеси v = и„, при v„ = О или v = v„ при v„ 0 перемешивание будет происходить за счет опрокидывания смеси, как у смесителя цикличного действия (рис.1).

Рис 1 Траектория движения рабочей смеси в установке непрерывного действия при условии а) ы = и„, и0 = 0, б) и - и„ и„ - О

Качественная смесь может быть получена при соблюдении необходимого времени перемешивания, путем увеличения длины корпуса смесителя.

Анализируя работу установки непрерывного действия при указанных условиях работы можно сделать вывод, что эксплуатация установки для получения арболита в этих режимах не эффективна.

Если скорость перемещения рабочей смеси, создаваемая барабаном ь,„ больше скорости смеси, создаваемой обратным валом ь0, траектория движения рабочей смеси будет иметь сложный характер: вращаясь, барабан стремится приподнять и опрокинуть рабочую смесь, а обратный вал помогает ему в этом. Но так как и„ > и0, большая часть смеси перемешивается, опрокидываясь. Одновременно происходит движение части смеси по винтовой линии относительно траектории движения смеси при перемешивании ее барабаном (рис. 2).

Рис 2 Траектория движения рабочей смеси в установке непрерывного действия при

Работа смесителя непрерывного действия в режиме к= и„+ ит при п„ характеризуется тем, что большее количество рабочей смеси перемещает вал обратного действия, а барабан, с меньшей скоростью, опрокидывает определенное количество смеси. При о= о„+ о„= г>„ перемешивание рабочих компонентов происходит незначительно. В таком режиме смеситель непрерывного действия больше является транспортером.

Сложную траекторию придают рабочей смеси прямой и обратный шнек при условии V = V,, - 1>0. Если в случае V = и„ ч- ьа он носил сопутствующий характер, то здесь наоборот. Имея большую скорость перемещения смеси прямым шнеком (ь„ > иа), получаем хорошо перемешанную смесь однород

ной консистенции. Это особенно заметно, когда скорость перемещения прямым шнеком незначительно отличается от скорости перемещения обратным шнеком. Время нахождения рабочей смеси в установке становится больше. Траектория движения рабочей смеси при перемешивании и перемещении принимает следующий характер: рабочая смесь при вращении барабана будет

условии о = и„ + !)„, Ьо < V,

>п

перемешиваться за счет опрокидывания одновременно перемещаясь при этом в сторону разгрузочного окна (рис.3) Дополнительную траекторию создает обратный шнек, который препятствует движению смеси в прямом направлении. Таким образом, рабочая смесь проходит не менее двух стадий (траекторий) перемешивания.

Рис 3 Траектория движения рабочей смеси в установке непрерывного действия при

Аналогичный характер перемешивания рабочим компонентам задают шнековый вал обратного действия и барабан при о= о„- о0, где о0, но наибольшее количество смеси при таком режиме работы находится у загрузочного окна, что недопустимо.

Исходя из условия поставленной задачи, режим работы ь= о„+ о„, при !>„= и„ является нецелесообразным. Важно отметить, что такие факторы, как число оборотов шнека и и его шаг 5, играют решающую роль при выборе приводов для барабана и шнекового вала во всех случаях, а также при конструировании лопастей барабана и вала. Угол наклона оси барабана влияет на основные показатели работы установки. Обычно установки такого типа являются либо смесителями периодического действия, либо транспортерами.

Используя смесительные и транспортирующие свойства в одной установке, получаем установку непрерывного действия, которая используется в составе поточной линии.

Новизна установки непрерывного действия для производства арболита заключается в применении дополнительно к смесительному барабану обратного шнека, который может вращаться как в одну, так и в другую сторону. Сложная траектория перемешивания и перемещения рабочей смеси, создаваемая барабаном и обратным шнеком, помогает получить высококачественную рабочую смесь Для предлагаемого устройства скорость перемещения рабочей смеси, в м/с:

где - соответственно, шаг лопастей корпуса барабана и вала, м; п„, па - соответственно, частота вращения корпуса и вала, с .

Варьируя соотношение частоты вращения и шага шнека корпуса и шнекового вала, можно получать любое значение скороста продольного перемещения рабочей смеси. При этом шнековый смеситель может играть роль обычного смесителя периодического действия, когда и„ и и0 равны по абсолютной величине, но противоположно направлены. Скорость продольного пе-

условии о = - и,,, ь„ > иа

0 — - $оП0,

(2)

ремещения смеси и=0. В других случаях он представляет собой транспортно-смесителъное устройство, когда рабочая смесь перемешивается с ее одновременным продольным перемещением.

Путем изменения соотношения скоростей продольного перемещения смеси корпусом смесителя и шнековым валом можно добиваться широкого диапазона значений технологических параметров смесителя. Это особенно важно при непрерывном способе производства для решения целого ряда задач снижения габаритов шнекового смесителя непрерывного действия, получения высококачественной рабочей смеси путем тщательного перемешивания компонентов, достижения необходимой производительности смесителя при комплектовании поточных линий для производства арболша.

Из методики расчетов шнековых устройств известно, что шаг винта шнекового вала, барабана: 5 = 0,6 й6,

£>5 - наружный диаметр рабочего винта, и.

Частота вращения шнека находится по формуле, в с'\ К

(3)

где

п =

(4)

где К - постоянный коэффициент (для щепы К=30), йц- наружный диаметр рабочего винта, м

При увеличении диаметра рабочего винта, согласно зависимостям (3) и (4), частота вращения уменьшается, а шаг увеличивается. Согласно зависимости (2), можно найти скорость перемещения смеси в прямом и в обратном направлении при любом значении шага 5 и частоты вращения п (рис. 5)

V (м/с)

п,об/мин

Рис 5 График зависимости и=/ф п) при различных значениях угла наклона а

Производительность смесителя непрерывного действия в м3/см определяется:

тгО2

Я£„ = 3600 7^,—(5)

где Тсм ~ продолжительность смены, час;

ср 1 - коэффициент использования времени смены;

£> - диаметр барабана, м;

ц/ — коэффициент заполнения смесителя;

с - коэффициент уменьшения производительности наклонного смесителя в зависимости от угла его наклона а; V скорость продольного перемещения рабочей смеси, м/с. Скорость продольного перемещения смеси и находится из выражения 1.

Производительность установки цикличного действия, в м3/час:

=3600—1^, (6)

где Д ¿ - соответственно, длина и диаметр смесителя, м; у/ - коэффициент заполнения смесителя; I - время загрузки, перемешивания и выгрузки смеси, с.

Сменная производительность равна, в м3/см:

П см=П час'Т см ФЬ (?)

где Пчас - часовая производительность установки, м3/час; Тем ~ время смены, час;

(р! - коэффициент использования времени смены.

Работа в шнековых смесителях расходуется на преодоление трения материала о стенки корпуса и винт, сопротивлений: перемещения материала; трения в опорах, концевых подшипниках. В наклонных шнековых смесителях мощность затрачивается также на подъем рабочей смеси на определенную высоту.

У смесителя непрерывного действия дополнительно определяем мощность привода обратного вала и барабана, что является существенным отличием такого смесителя от цикличных смесителей и конвейеров. Одновременное вращение вала и шнека является новизной установки непрерывного действия. Для шнекового вала мощность привода определяется из выражения

Хв=мпкх+^р+мтс, (8)

где Мв - мощность на валу, кВт;

Мтр - мощность, затрачиваемая на преодоление силы трения в подшипниках, кВт;

Ит < - мощность, затрачиваемая на перемещение смеси, кВт; -V тех ~ мощность, затрачиваемая на преодоление технологического

сопротивления при перемешивании смеси, кВт. Итех = 0,00! Р„п, (9)

где Ра- осевое усилие, Я; и- частота вращения, с'1.

Мощность, затрачиваемая на преодоление силы трения в подшипниках, зависит от веса вала (барабана), в кВт:

Ь'тр (10)

где Стл - вес вала, Я;

/„ - коэффициент трения в подшипниках; и„ - окружная скорость подшипников, м/с.

Мощность, затрачиваемая на перемещение смеси валом с горизонтальной и наклонной осью перемещения, соответственно, определяется по формулам (11) и (12), в кВт: ПчассоЬ

* ~ 3,67 105 ' (И)

3,67 105 ' 1 '

где Пуас~ часовая производительность, в кг/час;

со - общий коэффициент сопротивления движению материала; I, - длина смесителя, м;

и - вертикальная проекция наклонного контейнера, м. Мощность привода барабана, в кВт:

N6= Кг,. + ит е +Итр +Ытр. , (13)

где Мтех — мощность, затрачиваемая на преодоление технологического сопротивления при перемешивании смеси., кВт,

Мтр - мощность, расходуемая на преодоление силы трения в подшипниках барабана, кВт; Ищ, - мощность, затрачиваемая на перемещение смеси, кВт.

N тр = Ст./„о„) (14)

N тр,=Ст/„ь„, (15)

где 0„в - вес барабана, Я; Отс - вес смеси, Я.

Мощность двигателей приводов шнекового вала и барабана находятся из выражения, в кВт:

ЛГ« = —, (19)

П<Пг

где /7;, г)2 - КПД приводов шнека или барабана.

Установлено, что мощность приводов барабана и шнекового вала с наклонной осью смесителя при одних и тех же условиях отличается незначительно от мощности приводов барабана и шнекового вала с горизонтальной осью смесителя. Это можно объяснить небольшой длиной установки, малыми: массой рабочей смеси в установке и углом наклона оси смесителя. Время нахождения смеси в установке с наклонной осью смесителя больше, соответственно, производительность ее меньше.

Энергоемкость процесса перемещения смесителей непрерывного действия для производства арболита дэ, в кВт-ч/см:

(20)

где Иуст - суммарная мощность двигателей установки, кВт; Тсу1 - время смены, ч;

П1М - сменная производительность установки, м3/см.

При сравнении значений энергоемкости процесса получения арболита на установках непрерывного и цикличного действия, исходя из условия гг иепр „ цикл

11 см ~11 см - Для получения единицы продукции установкой цикличного действия затрачивается большее количество электроэнергии (рис.6).

Рис 6 График зависимости П„) установок непрерывного и цикличного действия

Третий раздел посвящен обоснованию принципа работы экспериментального шнекового смесителя непрерывного действия, а также результатам экспериментальных исследований по определению физико-механических свойств образцов арболита.

В теоретических исследованиях значения шага 5 и частоты вращения п валов прямого и обратного действия изменялись. Для экспериментальных исследований эти значения оставались постоянными в установке непрерывного действия. В качестве базовой использовалась установка цикличного действия, используемая на кафедре ТОЛП МарГТУ. В таблице 1 приведены технические характеристики смесителей непрерывного и цикличного действия.

Таблица I

Техническая характеристика смесителей непрерывного и цикличного действия

Технические параметры Смеситель

Непрерывного действия Цикличного действия

Вместимость камеры смешивания, м1 0,31 0,12

Продолжительность смешивания, мин 0,5...1,5 3...4

Число оборотов, с' вала 0,47 0,47

барабана 0,67 -

Окружная скорость вага 0,44 0,44

лопастей, м/с барабана 0,40 -

Число лопастей, шт вала 5 2

барабана 5 -

Мощность привода, вата 2,8 2,8

кВт барабана 2,8 -

Технологическая схема и общий вид смесителя непрерывного действия

Рис 7 Технологическая схема устройства для непрерывного производства арболита 1 - привод вала, 2 - привод барабана, 3- загрузочное окно, 4 - барабан, 5 - лопасти, 6 - шнековый вал, 7 - рама смесителя, 8 - ра!гр>зочное окно

Смеситель непрерывного действия (рис. 8) состоит из расположенного

на опорах вращающегося цилиндрического корпуса 4 с размещенными на внутренней стенке по винтовой линии лопастями 5 шнека прямого действия. Корпус предполагает вращения в одну сторону, при этом происходит перемещение рабочей смеси от загрузочного окна 3 к разгрузочному 8 Шнековый вал обратного хода 6 размещен внутри корпуса 4 и имеет реверсивный привод 1.

Рис 9 Смеситель непрерывного действия

Для экспериментов использовалась технологическая щепа, получаемая Суслонгерским ЛК Республики Марий Эл. Качественные показатели технологической щепы соответствуют требованиям к щепе марок Г и Э по МРТУ 1302-3,66. По породному составу древесины щепа изготовлена из древесины смешанных пород с содержанием в смеси до 70% хвойных частиц и 30% лиственных. Коры в составе технологической щепы содержалось 12... 15%.

Для заполнителя в образцах применялись древесные опилки от распиловки лесоматериалов хвойных и лиственных пород на круглопильных станках в производственной мастерской МарГТУ. Качественная характеристика древесных опилок: еловых пород до 40%, сосновых до 30; абсолютная влажность - 40%; содержание частиц коры - до 10%; размер древесных частиц -0,5...3 мм.

В качестве одного из заполнителей использовалась древесная стружка, полученная при обработке лесоматериалов на деревообрабатывающих станках учебных мастерских кафедры ДОП МарГТУ.

Древесная стружка применялась со следующими показателями качества: по породному составу - из хвойных пород до 70% и из лиственных до 30%; размеры древесных частиц стружки от 2 до 10 мм; содержание частиц коры в стружке - до 5%; абсолютная влажность до 20%.

Как связуюшее вещество при проведении всех экспериментов применялся портландцемент марки 400 по ГОСТу 970 - 61.

Количество компонентов для одного замеса бралось из расчета получения 3-х образцов-кубиков размером 15x15x15 см, т.е. на 0,01 м3 шихты: цемента -2 кг, древесного заполнителя - 1 кг, воды -1,3л

При проведении эксперимента смесь в обоих случаях раскладывалась в специальные металлические формы, уплотнялась и выдерживалась в течение 24 часов. После выдержки образцы освобождались от форм и устанавливались на выдержку на 28 суток.

Общее количество образцов для исследования одного вида наполнителя равно не менее 5 штук. До испытания образцы осматривались, взвешивались и маркировались. Испытания образцов производились на гидравлическом прессе ГМС-20. Скорость возрастания нагрузки составляла 5-105Па в минуту. Пресс должен обеспечивать усилие 5... 10 тонн. Перед испытанием пресс настраивался на такую максимальную нагрузку, чтобы ожидаемая разрушающая нагружа на образец была в пределах 0,3. .0,8 максимального усилия на шкале выбранного пояса измерения. Образец размещался по центру опорной плиты, после чего задавалась нагрузка до полного разрушения образца.

Зависимость прочности а арболита от плотности р рабочей смеси и скорости ее перемещения V имеет вид:

опил о = 0 025р' "46 ехр(-0 001572р> - 65 72 + 370 41и^" ехр(-1 66621)° 29'°), стружка о = 4 ТЗвЗр0331" - 50 77 + 6 98541) 04632 ехр(0 52921) ), (21)

тех. щепа о = 8 6119е"У 6555 ехр(0,0041р) + 0 014551)-"'" ехр(3 20071) ),

Состав компонентов для всей серии опытов оставался постоянным: заполнитель 2 - связующее 1 - вода 1,3.

Результаты эксперимента показали, что значение предела прочности на сжатие образцов, полученных на установке непрерывного действия, при условии о = о„ - Vо, »„ = 0,38 м/с, V,, = 0,28 м/с относительно одинаково с образцами полученными на установке цикличного действия. Положительный эффект создастся за счет того, что производительность установки непрерывного действия выше цикличного (в данном эксперименте 110м3/см против 14м3/см). Выявлены относительно низкие показатели предела прочности на сжатие при условии V = Ь„ + и0 V,, = 0,38 м/с, ь„ = 0,28 м/с; и = 1>„ , и„ = 0,38м/с, Ио~0, Это объясняется тем, что смеситель в этом случае выполняет роль обыкновенного транспортера, перемешивание все же происходит, но не существенное Прочность составляет 0,7 105...7,1-105Па, то есть 10 . 30% от заданной прочности. Эти образцы не отвечают требованиям МРТу 21-5-64, поэтому решающую роль определяет режим работы установки.

Статистический анализ работы смесителя непрерывного действия при различных режимах и с различными наполнителями показывает, как изменяется прочность арболита. Лабораторная установка непрерывного действия, на

которую установлены имеющиеся приводы, не может обеспечить требуемого качества перемешивания рабочей смеси в полном объёме. Не следует забывать и о том, что при высокой частоте вращения барабана и шнекового вала обратного действия, под действием сил инерции, выгрузка рабочей смеси будет затруднена.

В четвертом разделе приведен анализ ресурсов сырья, пригодного для получения арболита, а также оценка экономической эффективности внедрения смесителя непрерывного действия в сравнении со смесительной установкой цикличного действия.

В основу классификации отходов древесины положены следующие признаки:

1. Натуральный размерно-качественный (породный состав, вид отходов, размер);

2. Экономический (место образования отходов, вид примыкания пункта концентрации ресурсов к транспортным путям);

3. Производственный (лесозаготовка, лесопиление, деревообработка). Первый признак предопределяет направление использования отходов и

формирует потребительные свойства конечной продукции; второй устанавливает экономическую доступность ресурсов отходов и является основанием для дифференциации затрат на их освоение; третий признак - основа для оценки взаимосвязи между исходным сырьем и отходами древесины.

Средневзвешенные нормативы отходов лесозаготовок в виде вершин, сучьев, веток и отходов раскряжевки для каждого пункта их концентрации в м3 на 1000 м3 заготовляемой древесины определяются:

а) реальных ресурсов на погрузочных площадках (верхних складах)

/=/

где у, - доля древесины /-й породы в формуле породного состава лесонасаждений в долях от 10; а, - норматив образования данного вида отходов 1-й породы, %; Р, - норматив поступления элементов кроны для каждой породы дерева в пункт трелевки с учетом потерь при валке и трелевке, %.

В связи с тем, что при погрузке и вывозке лесоматериалов потери сучьев незначительны (обрезки кроны при формировании воза не относятся к потерям), формула (22) приемлема для определения ресурсов как на погрузочных площадках (верхних складах), так и на нижних складах.

Средневзвешенные нормативы образования отдельных видов ресурсов отходов (в м3) определяются по формуле (23):

б) реальных физических на 1000 м3 пиловочного сырья:

к

(22)

1 к ш 1=1

где /1, - норматив образования данного вида отхода (кусковые или опилки), при выработке г -го вида пиломатериала из данного вида сырья, %;

у, - часть данного вида сырья, из которого вырабатывается г -й вид пиломатериала, %\

к - суммарное количество видов пиломатериалов и сырья.

В Республике Марий Эл леса занимают более половины территории, с общим запасом более 1000 млн.м3.Объём отходов переработки древесины велик и производство арболита становится наиболее целесообразным. Экономический анализ работы смесителей цикличного и непрерывного действия показал эффективность внедрения установки непрерывного действия.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Перед лесопромышленным и строительным комплексом поставлены задачи, к которым относятся дальнейшая индустриализация производства, ускорение создания и внедрения прогрессивной технологии, машин и оборудования, обеспечивающих комплексную механизацию работ, замену трудоемких работ более эффективными.

Использование легких бетонов нашло широкое применение. Важной причиной при производстве легких бетонов является полное использование отходов лесозаготовок, лесопильно-деревообрабатывающего производства и одновременное решение проблемы защиты окружающей среды от загрязнения этими отходами.

1. Научной основой решения поставленной задачи является производство качественного арболита при непрерывном способе производства.

2. Производство арболита является наиболее эффективным при использовании поточного метода, когда максимально реализуются технические возможности оборудования. Предлагаемая методика определения конструктивных, технических и технологических параметров смесительной установки непрерывного действия может быть использована при расчете поточной линии для производства арболита, а также поточных линий другого назначения. Она позволяет устанавливать:

- необходимые размеры установки:

а) длина смесителя ¿=1,5...2,Ом,

б) диаметр барабана 06= 0,6м,

в) угол наклона оси смесителя а от 0° до 20°;

- шаг (Б) и частоту вращения барабана (п„) и вала обратного действия (п0) шнекового смесителя непрерывного действия; 5=0,4 м, п„= 0,67с" 'и яо=0,67 с"';

- время перемешивания рабочей смеси в установке 30.. .90 с;

- оптимальную производительность смесителя непрерывного действия при указанных параметрах - 110 м3/см;

- энергосиловые показатели установки - 7,5... 15 кВт/час.

3. Предложена новая конструкция смесителя непрерывно! о действия многофункционального назначения, предназначенная для использования в режимах:

- транспортное устройство для перемещения рабочей смеси:

а) V = и„ т и0„ V,, = щ,

б) V = У„ , и0=0;

- смеситель цикличного действия:

а) V = V,, - г>„„ V,, = ь0,

б) V -- ь0, 0„=0,

- смеситель непрерывного действия:

а) V -- Ь„ - «а, , 0„ > Ьо,

б) V = 0„ + Оо. , V,, > и0,

в) V = Х)„ + Оо, , V,, <- О0

4. Получены выражения (21), позволяющие определить прочность изделий из арболита для различных заполнителей в зависимости от плотности рабочей смеси и скорости ее перемещения:

5 Проведено испытание образцов арболита при различных наполнителях в различных режимах работы и марочная прочность составила:

- цикличный способ производства арболита:

а) технологическая щепа- 15 105...18 105Па(М^= 16,4105Па),

б) опил - 20 105...24-105Па (Мср = 21,2-105Па);

- непрерывный способ производства арболита:

а) технологическая щепа 13,М05...19,3-105Па(Мс/,-- 16,8-105Па),

б) опил - 20-105...23,8-105Па (Мср = 21,2-105Па).

Превышение марочной прочности арболита при непрерывном способе производства в отличие от цикличного метода составляет для технологической щепы до 0,91%, для опила, практически, не меняется; 6. В работе получены выражения (5), (7), которые позволяют определить сменную производительность установки в диапазоне 10...700 м3/см, при значениях:

- диаметра барабана - 0,4.. .0,7 м;

- длины барабана - 1,5...3,0 м;

- частоты вращения - 0,5... 1,5 с"1;

- шага шнека-0,1...0,4 м.

Результаты работы могут быть использованы для составления параметрического ряда подобных смесителей различной производительности при разных углах наклона оси барабана:

а) П ы - 300 м3/см, при П6 = 0,6 м, V = 0,10 м/с; а = 0°;

б) П с„ = 250 м3/см, при Об = 0,6 м, V = 0,10 м/с; а = 10°;

в) П „ = 200 м3/см, при Об = 0,6 м, У ~ 0,10 м/с; а = 20°.

7. Экономический анализ, проведенный на конкретных примерах позволя ет говорить о целесообразности внедрения установок для непрерывного способа производства арболита, при этом срок окупаемости Ток = 0,01 года ; годовая сумма прибыли П ср = 741510 руб., рост производительности труда 785%.

Приведенные выводы и рекомендации с некоторыми допущениями могут быть использованы для исследования и анализа установок (смесителей, растворомешалок, бетономешалок, транспортеров), входящих в состав поточных линий по выпуску готовой продукции на основе рабочих смесей.

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Чемоданов, А.Н. Шнековый смеситель непрерывного действия для производства арболита / А.Н. Чемоданов, С.А. Яндалеев // Лесной весник. 2001,-№5.- с. 127-129.

2. Яндалеев, С.А. Определение энергосиловых показателей шнековой установки непрерывного действия / С.А. Яндалеев; - МарГТУ,- Йошкар-Ола, 2003.-8с,- Деп. в ВИНИТИ 21.11.2003, №2018-В2003.

3. Яндалеев, С.А. Оценка влияния режимов работы шнекового смесителя непрерывного действия на качество изделий / С.А. Яндалеев; - МарГТУ.-Йошкар-Ола, 2003.-10с.- Деп. в ВИНИТИ 21.11.2003, №2017-В2003.

4. Чемоданов, А.Н. О некоторых проблемах производства арболита на установках непрерывного действия / А.Н. Чемоданов, С.А. Яндалеев; - МарГТУ.- Йошкар-Ола, 2003.-10с,- Деп в ВИНИТИ 21.11.2003, №2016-В2003.

Просим Ваши отзывы на автореферат ОБЯЗАТЕЛЬНО В ДВУХ ЭКЗЕМПЛЯРАХ С ЗАВЕРЕННЫМИ ПОДПИСЯМИ направлять по адресу 424000 г. Йошкар - Ола, пл. Ленина 3, МарГТУ, диссертационный совет Д 212.115.02, ученому секретарю. Факс (8362) 41-08-72.

Усл. п. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 3040. Редакционно-издательский центр. 424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17

fr

»11475

РНБ Русский фонд

2006-4 9195

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Яндалеев, Сергей Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Общие сведения об арболите.

1.2. Опыт работы предприятий по производству изделий из арболита в России и за рубежем.

1.3. Анализ исследований современных смесителей.

1.3.1. Гравитационные смесители.

1.3.2. Смесители с принудительным смешиванием.

1.3.3. Другие виды смесителей.

1.4. Задачи исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА АРБОЛИТА

2.1. Основные положения.

2.2. Влияние режимов работы шнекового смесителя непрерывного действия на качество изделий.

2.3. Определение скорости перемещения и перемешивания рабочей смеси.

2.4. Влияние диаметра барабана, скорости перемещения и угла наклона оси смесителя на производительность установки непрерывного действия.

2.5. Мощность приводов барабана и обратного шнека установки непрерывного действия.

2.6. Энергоемкость процессов перемешивания и перемещения шнекового смесителя непрерывного и цикличного действия.

2.7. Выводы.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ВЫПУСК ОПЫТНОЙ ПАРТИИ ОБРАЗЦОВ

3.1. Методика лабораторных исследований.

3.2. Порядок проведения эксперимента.:.

3.3. Определение необходимого числа наблюдений и их статистическая обработка.

3.4. Результаты эксперимента.

3.5. Статистическое моделирование результатов исследования.

3.6. Выводы.

4. РЕСУРСЫ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АРБОЛИТА И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ СМЕСИТЕЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

4.1. Ресурсы сырья для производства арболита.

4.2. Оценка экономической эффективности внедрения смесителя непрерывного действия.

Введение 2005 год, диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, Яндалеев, Сергей Анатольевич

Актуальность темы. Дальнейшее экономическое и социальное развитие нашей страны предусматривает полное использование лесосырьевых ресурсов Европейской части России без ущерба окружающей среде, организацию комплексных предприятий по лесовыращиванию, заготовке и переработке древесины. Планируется рост выпуска продукции без увеличения объемов заготовки лесных ресурсов.

В этом направлении решающую роль будут играть новые способы производства и новые виды продукции. Одним из таких видов можно считать арболит, который является хорошим строительным материалом при возведении малоэтажных зданий, сооружении объектов культурно-бытового, промышленного и сельскохозяйственного назначения.

Возможные направления повышения эффективности производства арболита: создание легкоподвижных смесей; совершенствование смесительной техники.

Создание легкоподвижных смесей обычно ведет к пересмотру состава арболита и уменьшению в нем доли древесины. В общих чертах создание легкоподвижной смеси может быть обеспечено за счет поризации цементного клея, увеличения в составе арболитовой смеси доли цемента и уменьшения доли древесины, применения пластифицирующих добавок. Получение легкоподвижной арболитовой смеси исследовалось в НИИЖБ, ВНИИдреве, Марийском политехническом институте им. М. Горького на уровне промышленного эксперимента и в лабораторных условиях. Приоритет в области исследования арболита принадлежит В. Е. Печенкину, П. М. Мазуркину, В. П. Репнякову и др. Были изучены факторы, которые влияют на качество готовой продукции (время выдержки арболита в формах, количество воды при замесе, использование различные наполнителей и вяжущих).

В зарубежном строительстве практика изготовления и применения легкого бетона типа арболита используется в США, Японии, Германии, Австрии, Швейцарии.

Получение однородной смеси, составленной из разных по своим физико-химическим свойствам материалов, является одним из важнейших технологических переделов в общей цепи производства бетонных изделий и конструкций. Гомогенизация различных материалов в однородную смесь является достаточно сложным технологическим процессом, который зависит от свойства смеси, физико-механических свойств исходных материалов, времени смешивания и конструктивных особенностей смешивающего аппарата.

Преимущественное распространение получили цикличные смесители. Смесители непрерывного действия имеют значительно меньшее применение, хотя они достаточно хорошо себя зарекомендовали при производстве массового одномарочного бетона.

Периодичная работа цикличных смесителей затрудняет формирование поточной линии с непрерывным выпуском продукции и снижает эффективность производства арболита. Поэтому производство арболита наиболее эффективно при поточном методе, когда максимально используются технические возможности оборудования. В этой связи особую актуальность приобретает обоснование конструкции и исследование работы смесителей непрерывного действия, позволяющих комплектование поточной линии непрерывного действия и получение высококачественной продукции.

Цель работы. Разработка конструкции смесителя непрерывного действия для производства арболита, сочетающая в себе относительно высокую производительность с малыми габаритными размерами, металло- и энергоемкостью и обеспечивающая получение высококачественной рабочей смеси.

Объект и предмет исследования. Объектом исследований является варианты конструкций шнековых смесителей непрерывного и цикличного действия с принудительным приводом. Предметом исследования является процесс получения качественной однородной рабочей смеси арболита с относительно высокой марочной прочностью.

Методы исследования. Для выполнения поставленной цели были использованы следующие методы: методы поиска патентоспособных технических решений и оптимизации параметров технических объектов; теория планирования эксперимента; теория обработки экспериментальных данных; метод хронометражных наблюдений.

При проведении экспериментальных исследований в лабораторных условиях использовались методы тензометрии, а также математической статистики.

Научная новизна. Разработана методика определения технологических параметров шнекового смесителя непрерывного действия, отличающаяся совместным учетом технологических и энергосиловых параметров процессов перемешивания и перемещения рабочей смеси, и устанавливающая оптимальные технологические и энергетические показатели, в зависимости от заданных объемов производства.

Установлен режим перемешивания рабочей смеси в шнековом смесителе, отличающийся совмещением процессов перемещения и перемешивания.

Статистические модели работы смесителя, полученные на основе экспериментальных исследований, отличаются установлением зависимости прочности арболита от его плотности и виде используемого наполнителя.

Обоснована конструкция и принцип работы смесителя непрерывного действия, отличающегося использованием его в качестве транспортного устройства для перемещения рабочей смеси, смесителя непрерывного и цикличного действия.

Положения, выносимые на защиту:

1. Методика расчета технологических параметров шнекового смесителя, позволяющая обосновать технологические и энергосиловые параметры перемещения и перемешивания рабочей смеси в зависимости от заданных объемов производства;

2. Режимы перемешивания рабочей смеси в шнековом смесителе по сравнению с цикличным, позволяющие увеличивать прочность изделий из арболита при одинаковых затратах времени;

3. Результаты экспериментальных исследований процессов получения и испытания образцов арболита, выраженные в статистических моделях, позволяющие определить прочность арболита в зависимости от его плотности и вида используемого наполнителя;

4. Конструкция шнекового смесителя многофункционального назначения, позволяющая использовать его в различных режимах.

Значимость для практики. Предлагается шнековый смеситель непрерывного действия, который от заданных режимов работы может быть: транспортным устройством для перемещения рабочей смеси; смесителем цикличного действия; смесителем непрерывного действия.

Можно составить параметрический ряд, гамму подобных смесителей, позволяющих установить основные параметры смесителей для поточных линий с разной пропускной способностью.

Значимость для теории. Разработана методика определения технологических параметров шнекового смесителя непрерывного назначения, определения усилий, возникающих в процессе перемешивания, расчета энергосиловых показателей смесителя.

Достоверность выполненных исследований. Достоверность подтверждается лабораторными испытаниями, применением современных методов обработки экспериментальных данных.

Апробация работы. Основные положения работы и отдельные ее разделы были заслушаны и получили одобрение на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов МарГТУ в 1998 -2002 годы. Изготовлен экземпляр смесителя непрерывного действия и исследована его работа в различных режимах при разных видах наполнителя.

Реализация работы. Опытный экземпляр шнекового смесителя непрерывного действия изготовлен на механическом участке Иошкар-Олинской ТЭЦ-1 и внедрен в учебный процесс подготовки специалистов по специальности 260100 по дисциплине «Комплексное использование древесины».

1) Материалы диссертационной работы приняты к рассмотрению при создании арболитового цеха ЗПУ "ИнвестФорест" Республики Марий Эл.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 6-и статьях, перечень которых приведен в списке используемой литературы. Получено положительное решение на выдачу патента на полезную модель смесителя непрерывного действия.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов и практических рекомендаций. Объем работы составляет 148 страницу и включает 59 иллюстраций, 42 таблицы и списка литературы из 112 наименований.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование технологических параметров смесителей непрерывного действия для производства арболита"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ (ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ)

Перед лесопромышленным и строительным комплексом поставлены задачи, к которым относятся дальнейшая индустриализация производства, ускорения создания и внедрения прогрессивной технологии, машин и оборудования, обеспечивающих комплексную механизацию работ, замену трудоемких работ более эффективными.

Использование легких бетонов нашло широкое применение. Наиболее важной причиной при производстве легких бетонов является полное использование отходов лесозаготовок, лесопильно-деревообрабатывающего производства и одновременное решение проблемы защиты окружающей среды от загрязнения этими отходами.

1. Научной основой решения поставленной задачи является производство качественного арболита при непрерывном способе производства.

2. Производство арболита становится наиболее эффективным при использовании поточного метода, когда максимально реализуются технические возможности оборудования. Предлагаемая методика определения конструктивных, технических и технологических параметров смесительной установки непрерывного действия может быть использована при расчете всей поточной линии, а также поточных линий другого назначения. Она позволяет устанавливать:

- Необходимые размеры установки: а) длину смесителя -1,5. 2,0м; б) диаметр барабана - 0,6м; в) угол наклона оси смесителя - 20°;

- шаг (S) и частоту вращения барабана () и вала обратного действия (п0) шнекового смесителя непрерывного действия; £=0,4 м, ий=40об/мин и п0=40 об/мин.;

- время перемешивания рабочей смеси в установке 30.90с;

- оптимальную производительность смесителя непрерывного действия - 110 м3/см;

- энергосиловые показатели установки — 7,5 кВт/час.

3. Предложена новая конструкция смесителя непрерывного действия многофункционального назначения, предназначенная для использования в режиме:

- транспортное устройство для перемещения рабочей смеси а) V = V„ + V0„ Vn = V0, б) V = Vn , V0=0;

- смеситель цикличного действия а) V = Vn - V0„ V„ = V0, б) V = V0 , Vn=0;

- смеситель непрерывного действия а) V = Vn - V0,, Vn > V0, б) V = Vn + V0,, Vn > V0, в) V = Vn + Oft , V„ < V0.

4. Проведено испытание образцов арболита при различных наполнителях в различных режимах работы, и марочная прочность составила:

- цикличный способ производства арболита а) технологическая щепа-0,015.0,18 Н/м2 (Мср = 0,0164 Н/м2); б) опил-0,020.0,024Н/м2 {Мср = 0,0212 Н/м2);

- непрерывный способ производства арболита а) технологическая щепа - 0,0131.0,0193 Н/см2 {Мср = 0,0168 кг/см2); б) опил - 0,020.0,0238 Н/см2 (Мср = 0,0212 Н/см2);

Превышение марочной прочности арболита при непрерывном способе производства в отличие от цикличного метода составляет: а) технологическая щепа до 0,91%; б) опил до 0,96%.

5. Получены выражения, позволяющие определить прочность изделий из арболита для различных заполнителей в зависимости от плотности рабочей смеси и скорости ее перемещения:

Библиография Яндалеев, Сергей Анатольевич, диссертация по теме Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

1. А.с. 1009781 СССР, МКИ В 28 С 5/22. Бетоносмеситель смеситель / В.М. Алымов, А.Г. Варушкин (СССР).-№2847680/29-33; заявл. 22.10.79; опубл. 07.04.83, Бюл. №13. -2с.: ил.

2. А.с. 1017503 СССР, МКИ В 28 С 1/02. Смеситель смеситель / Р.Н. Ткаченко, А.Л. Филахтов (СССР).-№3413808/29-33; заявл. 31.03.82; опубл. 15.05.83, Бюл. №18. -Зс.: ил.

3. А.с. 1131662 СССР, МКИ В 28 С 1/02. Шнековый смеситель / В.В. Букин, В.А. Пугин (СССР).-№3534431/29-33; заявл. 06.01.83; опубл. 30.12.84, Бюл. №48. -4с.: ил.

4. А.с. 1135665 СССР, МКИ В 28 С 1/04. Глиносмеситель с фильтрующей головкой / П.А. Гончаренко, Г.Д. Федоров, В.А. Головко (СССР).-№3568197/29-33; заявл. 31.01.83; опубл. 23.01.85, Бюл. №3. -2с.: ил.

5. А.с. 1273252 СССР, МКИ В 28 С 5/04. Гравитационный смеситель непрерывного действия / С.Н. Марин, В.Н. Коршунов, В.В. Силкин (СССР).-№3926185/29-33; заявл. 17.05.85; опубл. 30.11.86, Бюл. №44. -2с.: ил.

6. А.с. 1315332 СССР, МКИ В 28 С 5/14. Смеситель / И.Л. Ветвицкий, Ю.П. Михайлов, Л.А. Герасимович (СССР).-№3534431/29-33; заявл. 07.06.85; опубл. 07.06.85, Бюл. №21. -Зс.: ил.

7. А.с. 1371920 СССР, МКИ В 27 N 1/02. Смеситель древесных частиц со связующим / В.Ф. Грамович, Н.В. Тройнов, В.В. Баранов (СССР).-№4110419/29-15; заявл. 16.06.86; опубл. 07.02.88, Бюл. №5. -2с.: ил.

8. А.с. 1472262 СССР, МКИ В 27 N 1/02. Смеситель древесных частиц со связующим / Л.С. Арнич, Н.Н. Хомиченок (СССР).-№4125196/29-15; заявл. 16.07.86; опубл. 15.04.89, Бюл. №14. -Зс.: ил.

9. А.с. 1472278 СССР, МКИ В 28 С 5/14. Смеситель / А.Д. Мишин, В.М. Виноградов, А.Н. Полозов (СССР).-№4265907/29-33; заявл. 06.04.87; опубл. 15.04.89, Бюл. №14. -2с.: ил.

10. А.с. 1747283 СССР, МКИ В 27 N 1/02. Смеситель для производства арболита / А.Н. Чемоданов (СССР).-№4771496/15; заявл. 19.12.89; опубл. 15.07.92, Бюл. №26. 4с.: ил.

11. Автоматизация и усовершенствование процессов приготовления, укладки и уплотнения бетонных смесей: Материалы совещания, 1960 г. / Под ред.

12. A.Е. Десова. М.: Госстройиздат, 1961. - 297с.: ил.

13. Азаров, В.И. Технология связующих и полимерных материалов: Учеб. пособие для вузов по спец. «Технология древесных плит и пластиков» /

14. Получены выражения (3.4 3.14), описывающие каждый режим работы смесителя непрерывного действия и статистические модели.

15. Аракельянц, М.М. Современные бетонные заводы, установки и бетоносмесители ФРГ: Обзор / М.М. Аракельянц, И.К. Шарапов. М., 1968. - 168с.

16. Архангельский, В.Д. Переработка вторичного древесного сырья / В.Д. Архангельский. М. - JL: Гослесбумиздат, 1961.- 154с.: ил.

17. Астрохин, В.Г. Улучшение использования лесосырьевых ресурсов: Учеб. пособие / Всесоюз. ин-т повышения квалификации рук. работников и спец. лесн. хоз-ва / В.Г. Астрохин, В.Г. Осьмаков.- Пушкино: Б.И., 1985. 68 с.

18. Атаев, С.С. Технология индустриального строительства из монолитного бетона / С.С. Атаев. М.: Стройиздат, 1989. - 335 е.: ил.

19. Багаев, Н.Г. Комплексная переработка древесины: Обзор / Н.Г. Бага-ев, М.А. Мизев. М.: ВНИИПИЭИлеспром, 1978. - 28 е.: схем.

20. Бахтеяров, В.Д. Повышение выхода продукции из древесины и рациональное использование отходов /В.Д. Бахтеяров. М., 1967. - 77 с.

21. Берзиныи, Г.В. Использование древесных отходов деревообрабатывающей промышленности Латвийской ССР: Обзор / Г.В. Берзиныи, А.П. Озо-линьш. Рига: ЛатНИИНТИ, 1981. - 59с.: ил.

22. Бетонные работы. Описание внедрения механизмов и решений: Сборник / Науч. ред. инж. Р.С. Кадабашева. М.: Стройиздат, 1976. - 32с.

23. Бетоносмесительное оборудование: Каталог-справочник / Л.П. Степанов, Е.И. Данилов, Л.Н. Строков, М.М. Харчевников. М.: Машиностроение, 1992. - 222 с.

24. Богатин, С.Ю. Оценка эффективности инвестиций и бизнеса: Учеб. пособие / С.Ю. Богатин. М.: Финансы и статистика,1999. - 116с.

25. Бокщанин, Ю.Р. Новое в лесопилении и использовании отходов за рубежом /Ю.Р. Бокщанин. -М.: Лесн. пром-сть, 1969. 123с.: ил.

26. Боровиков, В.П. Программа STATISTICA для студентов и инженеров 2-е изд. / В.П. Боровиков.- М.: КомпьютерПресс, 2001. — 301с.: ил.

27. Бужевич, Г.В. Оборудование заводов крупных легкобетонных изделий / Г.В. Бужевич, Л.Е. Финк. М.: Машиздат, 1960. - 176 е.: ил.

28. Бурлаков, Г.С. Технология изделий из легкого бетона: Учеб. пособие для вузов по спец. «Производство строительных изделий и конструкций». -2-е изд., перераб. и доп. / Г. С. Бурлаков. М.: Высш. Шк., 1986. -295 е.: ил.

29. Бут, Ю.М. Твердение вяжущих при повышенных температурах. 2-е изд., перераб. и доп. / Ю.М. Бут. - М.: Стройиздат, 1965. - 223 е.: ил.

30. Вадимов, Е.Н. Рациональное и комплексное использование древесины на предприятиях Украинской ССР / Е.Н. Вадимов. Киев: УкрНИИНТИ, 1983.-44 с.

31. Вебер, М.А. Индустриализация производства строительных растворов / М.А. Вебер. Д.: Госстройиздат, I960. - 87 е.: ил.

32. Вопросы повышения эффективности переработки и энергетического использования отходов лесозаготовок: Сб. науч. тр. /1ЩРШМЭ. Химки, 1987. - 243 с.

33. Временные указания по изготовлению легкобетонных стеновых панелей с предварительным электроразогревом бетонной смеси. М.: Стройиздат, 1966. - 88с.

34. Вторичные материальные ресурсы лесной и деревообрабатывающей промышленности: образование и использование: Справочник. — М.: Экономика, 1983.-224с.

35. Голубев, В.И. Производство арболита для строек Казахстана /

36. B.И. Голубев. 1963. - 166с.

37. Данилов, Е.И. Современные бетоносмесительные установки / Е.И. Данилов. М.: «Машмир», 1991. - 34 е.: ил.

38. Добавки в бетон: Справочное пособие / Под ред. B.C. Рамачандрана: Пер. с англ. Т.И. Розенберг. -М.: Стройиздат, 1988. 570 е.: ил.

39. Ершов, Н.П. Арболит / Н.П. Ершов. М.: Гослесбумиздат, 1963. —40 с.

40. Елисеева, И.И. Общая теория статистики / И.И. Елисеева. М.: Финансы и статистика, 1996.- 368с.: ил.

41. Житомирской, Б.Ф. Рациональное использование древесины в деревообработке / Б.Ф. Житомирской, В.В. Кислый. М.: Лесн. Пром-сть, 1979. — 111 е.: ил.

42. Забурунов, В.А. Использование отходов древесины для производства арболита повышенной атмосферостойкости /В.А. Забурунов, А.В. Барабула. -Кишинев: МолдНИИТЭИ, 1991. 35с.

43. Зеличенок, Г.Г. Автоматизированные и механизированные бетонные заводы: Учеб. пособие для инж.-строит. и автодор. вузов и факультетов. 2-е изд., доп. и перераб. - М. Высш. Шк. 1969. - 367с.

44. Зотеева, Р.А. Использование отходов и низкосортной древесины в лесозаготовках и деревообработке: Указ. лит / Гос. Публ. б-ка Карельской АССР, сост. Р.А. Зотеева, В.А. Штейнберг. Петразаводск, 1976. — 31 с.

45. Иванов, В.А. Подготовка диссертаций в системе послевузовского профессионального образования: Учеб. пособие / В.А. Иванов, Г.С. Ощепков,

46. C.Г. Селетков. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2000. - 195 с.

47. Изготовление н исследование новых образцов арболита в науч.-исслед. лаб. МарПИ им. М. Горького: Отчет о НИР /МарПИ; № 3; Инв. № 1. -Йошкар-Ола, 1973. -19с. Отв. исполн. ПМ.Мазуркин.

48. Ильин, Б.А. Использование древесных отходов и низкотоварной древесины за рубежом / Б.А. Ильин. М. - Л.: Гослесбумиздат, 1961. — 138 е.: ил.

49. Инструкция по изготовлению изделий из новых видов легких бетонов (конструктивных и высокопрочных, поризованных). М.: Стройиздат, 1966.-84 е.: черт.

50. Использование древесных отходов для производства арболита. (Опыт работы предприятий). М.: Лесн. пром-сть, 1975. - 192 с.

51. Использование древесных отходов для производства арболита. Опыт работы предприятий / В.И. Бухаркин, С.Г. Свиридов, П.Н. Ушняков, Е.М. Сар-гина. М.: Лесн. Пром-сть, 1975. - 192с.

52. Использование древесных отходов и побочных продуктов леса: Сб. статей / Арханг. ин-т леса и лесохимии. Архангельск, 1977. - 138с.: ил.

53. Использование низкокачественной древесины и отходов лесозаготовок: Справочник / Под ред. Ф.И. Коперина. М.: Лесн. пром-сть, 1970. - 248с.

54. Использование низкосортной древесины и отходов производства: Сб. статей / Науч. ред. Е.М. Егорова. М., 1963. - 104с.

55. Исследование влияния химических добавок на систему «цемент-древесное волокно-вода» / Н. В. Алесина, Н. П. Горленко, А. П. Шешуков, М. А. Масликова // Изв. Вузов. Строительство. — 2001. №9-10. - С. 63-65. (Строит. материалы и изделия).

56. Калантаров Ю. М. «Элстар»-теплоизоляционный и конструкционный материал // Строительные материалы. 1999. - № 12. - С. 14-15. - (Материалы).

57. Кардакова, Р.В. Экономическое обоснование лесозаготовительного производства / Р.В. Кардакова. Йошкар - Ола: МарГТУ, 2001. - 108с.

58. Комплексное использование растительного сырья при производстве строительных материалов / В.Т. Хозин, В.Н. Шекуров, А.Н. Петров, А.Б. Шишкин //Строит, материалы. 1994. - №9 - С. 22.

59. Константопуло, Г.С. Механическое оборудование заводов железобетонных изделий и теплоизоляционных материалов: Учебник для индустр. и строит. Техникумов.- 3-е изд., перераб. и доп. / Г.С. Константопуло. М.: Высш. Шк., 1977. - 320с.: ил.

60. Королёв, К.М. Машинист растворосмесителя и растворонасоса: Учеб. пособие для индивидуально-бригадного обучения рабочих на производстве / К.М. Королёв. М.: Профтехиздат, 1962. -256 е.: ил.

61. Королёв, К.М. Механизация приготовления и укладки бетонной смеси / К.М. Королёв. М.: Стройиздат, 1986. - 134с.: ил.

62. Королёв, К.М. Новое оборудование для приготовления и трансформирования бетонной смеси / К.М. Королёв. М.: Стройиздат, 1969. — 111 е.: ил.

63. Королёв, К.М. Передвижные бетонорастворосмесители и бетонорас-творонасосные установки: Учебник для ПТУ. 2-е изд., перераб. и доп. / К.М. Королёв. - М.: Высш. шк., 1991. -207 е.: ил.

64. Королёв, К.М. Производство бетонной смеси и раствора: Учебник для подготовки рабочих на производстве / К.М. Королёв. — М.: Высш. шк., 1970.-368с.: черт.

65. Лапир, Ф.А. Оборудование и средства автоматизации для производства бетона и железобетона. 2-е изд., переработ, и доп./ Ф.А. Лапир. - М.: Машиностроение, 1973. —328с.

66. Ливничак, М.Я. Свойства и применение плит из костры. М., 1964. —41 с.

67. Малышев, Д.И. Приготовление растворов и бетонных смесей на заводах и установках.- Л. М.: Госстройиздат. Ленинград, отд-ние., 1961.-248с.: ил.

68. Мельникова, Л.Н. Использование теории эффективных модулей в расчетах арболитовых плит // Совершенствование технологии вяжущих бетонов и железобетонных конструкций: Межвуз. сб. науч. тр. / Перм. политехи. Ин-т. Пермь, 1989. - С. 98 - 104.

69. Методика планирования экспериментов и обработки их результатов при исследовании технологических процессов в лесной и деревообрабатывающей промышленности: Учебное пособие для ФПКП и аспирантов, ч. I / МЛТИ ; Под ред. А.А. Пижурина. М., 1972. - 89с.

70. Методика планирования экспериментов и обработки их результатов при исследовании технологических процессов в лесной и деревообрабатывающей промышленности: Учебное пособие для ФПКП и аспирантов, ч. II / МЛТИ; Под ред. А.А. Пижурина. М., 1972. - 92с.

71. Методика планирования экспериментов и обработки их результатов при исследовании технологических процессов в лесной и деревообрабатывающей промышленности: Учебное пособие для ФПКП и аспирантов, ч. III / МЛТИ; Под ред. А.А. Пижурина М., 1972.- 86с.

72. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. М., 2000.

73. Механическое оборудование для производства вяжущих строительных материалов / С.Г. Силенок, Ю.С. Гризан, В.Д. Лысенко, Д.Е. Нефедов. М.: Машиностроение, 1969. - 391 е.: ил.

74. Могилевский, Я.Г. Машины и оборудование для бетонных и железобетонных работ: Справочное пособие по строительным машинам / Я.Г. Могилевский. М.: Стройиздат, 1993. - 199с.: ил.

75. Московский лесотехнический институт. Научн. тр. Вып. 193. Комплексное использование древесины при производстве арболига. — М.: Лесн. Пром-сть ,1987. 145 е.: ил.

76. Московский лесотехнический институт. Научн. тр. Вып. 180. Комплексное использование древесины при производстве арболига. / Отв. ред. А.С. Щербаков. М.: Лесн. Пром-ть ,1987. - 119с.

77. Опыт применения арболита в строительстве: Обзор / В.И. Бухаркин, С.Г. Свиридов, З.П. Рюмина, Г.В. Минакова. М., 1974.- 297 с.

78. Перспективы развития производства и применения легких бетонов и конструкций из них: Материалы второй всесоюз. конф. Минск, 1975. М.: Стройиздат, 1978. - 351 с.

79. Петри, В.Н. Древесноопилочные плиты и изделия /В.Н. Петри. М.: Лесн. пром-сть, 1966. - 82 е.: ил.

80. Печенкин, В.Е. Арболит на гипсоцементном вяжущем / В.Е. Печен-кин, В.П. Репняков, П.М. Мазуркин. Йошкар-Ола, 1972. - 4с.- (Информ. листок / Марийск. ЦНТИ; № 192 - 72).

81. Печенкин, В.Е. Изготовление и исследование новых образцов арболита с гипсоцементным связующим /В.Е. Печенкин. Йошкар-Ола, 1975.- 54 с.

82. Печенкин, В.Е. Изготовление и исследование опытных образцов арболита с применением местных вяжущих материалов применительно к производству в Зеленогорском ЛПХ /В.Е. Печенкин. Йошкар-Ола, 1969.- 40 с.

83. Печенкин, В.Е. Использование низкокачественной древесины и отходов. -2-е изд., доп. и перераб. / В.Е. Печенкин, А.И. Сурьянинов, В.П. Репняков. Йошкар-Ола: Марийск. Кн. Изд-во, 1975. -111 е.: ил.

84. Печенкин, В.Е. Подготовка древесного сырья для арболита / В.Е. Печенкин, В.П. Репняков, П.М. Мазуркин. Йошкар-Ола, 1972. - 6 е.- (Информ. листок / Марийск. ЦНТИ; № 192 - 72).

85. Печенкин, В.Е. Технология арболита сухим способом / В.Е. Печен-кин, В.П. Репняков, П.М. Мазуркин. Йошкар-Ола, 1972. - 6с. - (Информ. листок /Марийск. ЦНТИ; №187 - 72).

86. Печенкин, В.Е. Использование древесных отходов / В.Е. Печенкин,

87. A.И. Сурьянинов. Йошкар-Ола: Маркнигоиздат, 1970,- 79 с.

88. Печенкин, В.Е. Улучшение охраны труда в производстве арболита /

89. B.Е. Печенкин, П.М. Мазуркин, В.П. Репняков // Охрана труда в лесном хозяйстве, лесной и деревообрабатывающей промышленности. Воронеж, 1973.- С. 133 - 135.

90. Получение бетонов заданных свойств / Ю.М. Баженов, Г.И. Горчаков, Л.А. Алимов, В.В. Воронин. М.: Стройиздат, 1978. - 56 е.: ил.

91. Проект склада сырья цеха арболита Зеленогорского ЛПХ / Науч.-исслед. лаборатория. Йошкар-Ола, 1971.

92. Развитие производства и применение в строительстве эффективных конструкций и изделий из арболита: Всесоюзная конф. Лодейное поле, Ле-нингр. обл., 12.07 14.07.1981г. - М.: Госстрой СССР, 1981. - 79с.

93. Разумовский, В.Г. Производство и применение арболита / В.Г. Разумовский, С.Г. Свиридов, Б.А. Смирнов. М.: Лесн. Пром-сть, 1981. —215с.

94. Руководство по проектированию и изготовлению изделий из арболита / НИИЖБ. ЦНИИМЭ. ЦНИИЭПсельстрой. М., 1974.- 72 с.

95. Свиткин, М.З. Технология изготовления изделий из измельченной древесины /М.З. Свиткин, Д.А. Щедро. М.: Лесн. Пром-сть, 1976. - 144 е.: ил.

96. Свитков, С.Н. Внутризаводской транспорт: Учеб. пособие. Л., 1972. -158 с.

97. Силаев, А.Б. Грузоподъемные и транспортные устройства в деревообрабатывающей промышленности: Учебник для техникумов. 2-е изд. / А.Б. Силаев. - М., 1978.- 303 с.

98. Силаев, А.Б. Подъемные и транспортные устройства деревообрабатывающих предприятий: Учебник для вузов / А.Б. Силаев, Г.Ф.Козориз. М., 1989.- 407с.

99. Симонов, М.З. Основы технологии легких бетонов / М.З. Симонов. -М.: Стройиздат, 1973.-584 с.

100. Справочник по производству и применению арболита / П.И. Кругов, И.Х. Наназашвили, Н.И. Склизов, В.И Савин. М.: Стройиздат, 1987. — 208 с.

101. Справочное пособие по строительным машинам. Вып. 5. Машины, механизмы и оборудование для бетонных и железобетонных работ / Н.Е. Носенко, Н.Г. Совалов, Л.Х. Копелевич и др. М.: Стройиздат, 1974. -240с.

102. Степанов, Л.П. Бетоносмесительное оборудование / Л.П. Степанов. М.: Стройиздат, 2000. - 386с.

103. Таубер, Б.А. Внутризаводской транспорт / Б.А. Таубер, Р.Е. Калитеевский, Е.К. Громцев. М.: Лесн. Пром-сть, 1978. -239 с.

104. Тюрин, Ю.Н. Анализ данных на компьютере / Ю.Н. Тюрин. — М.: ИНФРА-М, Финансы и статистика, 1995,- 384с.: ил.

105. Хрулев, В.М. Деревянные конструкции и детали. 2-е изд., доп. и переработ. / В.М. Хрулев. - М.: Стройиздат, 1983. - 288 с.

106. Цепаев, В.А. Оценка безопасности арболитовых конструкций с учетом длительности действия нагрузки / В.А. Цепаев // Изв. вузов. Стр-во и архитектура. 1989. - №10. - С.13 - 17.

107. Цепаев, В.А. Контроль несущей способности конструкций из арболита // Деревообраб. Пром-сть. — 2000. — С.29-28. (В институтах и КБ).

108. Цепаев, В.А. О влажности готовых арболитовых изделий и конструкций // Деревообраб. пром-сть. 2001. - №3. — 31-32. - Библиогр. 11 назв.

109. Цепаев, В.А. Критериальная оценка длительной прочности арболитовых конструкций при совместном силовом и температурно-влажностном воздействиях // Известия вузов «Строительство». 1998. - №8. - С.12-17. — Библиогр.: 8 назв.- (Строительные конструкции).

110. Цепаев, В.А. Экспериментальные исследования изменения во времени коэффициентов поперечной деформации арболита с учетом анизотропии / В.А. Цепаев // Изв. Вузов. Стр-во. 2001. - №5. - С.129-131. - (В лабораторных условиях).

111. Чемоданов, А.Н. Шнековый смеситель непрерывного действия для производства арболита // А.Н. Чемоданов, С.А. Яндалеев Технология лесопромышленного производства и транспорта: Сб.тр./ Под ред. Ю.Д. Силукова.-Екатеринбург: УГЛТА, 2000.-С. 173- 178.

112. Чемоданов, А.Н. Шнековый смеситель непрерывного действия для производства арболита // А.Н. Чемоданов, С.А. Яндалеев Лесной вестник. -№5(20).- 2001.-С.127- 129.

113. Чемоданов, А.Н. О некоторых проблемах производства арболита на установках непрерывного действия // А.Н. Чемоданов, С.А. Яндалеев — Мар.ГТУ.- Йошкар Ола, 2003.-10с.:- Деп. в ВИНИТИ 21.11.2003 №2016-В2003

114. Чехов, А.П. Справочник по бетонам и растворам. 2-е изд., перераб. и доп. / А.П. Чехов. - Киев: Бущвельник, 1979. - 256 с.

115. Щербаков, А.С. Арболит: повышение качества и долговечности / А.С. Щербаков. М.: Лесная промышленность, 1979.- 160 с.

116. Яндалеев, С.А Определение энергосиловых показателей шнековой установки непрерывного действия // С.А. Яндалеев Мар.ГТУ.- Йошкар - Ола, 2003.-8c.i-Деп. в ВИНИТИ 21.11.2003 №2018-В2003

117. Яндалеев, С.А Оценка влияния режимов работы шнекового смесителя непрерывного действия на качество изделий // С.А. Яндалеев Мар.ГТУ.- Йошкар - Ола, 2003.-10с.:- Деп. в ВИНИТИ 21.11.2003 №2017-В2003

118. Диаметр рабочего винта, м. Частота вращения, об/мин.0,1 94,80,2 67,10,3 54,70,4 47,40,5 42,40,6 38,7