автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Динамика взаимодействия брусового рабочего органа бетоноотделочной машины с обрабатываемой средой

Братский государственный университет

На правах рукописи

ДИНАМИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ БРУСОВОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА БЕТОНООТДЕЛОЧНОЙ МАШИНЫ С ОБРАБАТЫВАЕМОЙ СРЕДОЙ

Специальность: 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003452779

Братск 2008

003452779

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Братский государственный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Белокобыльский С.В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Гозбенко В.Е.

кандидат технических наук, доцент Чебунин А.Ф.

Ведущая организация: Иркутский государственный технический университет

Защита состоится 28 ноября 2008 года в 9-00 часов на заседании диссертационного совета Д212.018.02 в Братском государственном университете, ауд. 2128«а».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Братского государственного университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу:

665709, г.Братск - 9, ул. Макаренко 40, БрГУ, диссертационный совет Д212.018.02, ученому секретарю.

E-mail: pro_uch@brstu.ru

Факс:(3953)33-54-12

Автореферат разослан октября 2008г.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Общая характеристика работы Актуальность проблемы. Вибрационная техника используется в различных отраслях народного хозяйства. Особенно широко вибрационные машины и технологии применяются в строительной индустрии: виброформование, уплотнение смесей, вибропогружение свай, вибрационное заглаживание поверхностей и др. С одной стороны, возбуждаемые вибрации обеспечивают необходимые положительные изменения качества промышленной продукции или технологического процесса, а с другой стороны, возникающие и сопутствующие технологическому процессу вибрации могут вызывать нежелательные последствия, что предполагает поиск и разработку способов и средств обеспечения качества технологического процесса. Целесообразность использования вибраций для различных технологических процессов строительного производства, добычи полезных ископаемых, переработки минерального сырья подтверждена теоретическими и экспериментальными исследованиями, проведенными отечественными и зарубежными учеными, среди которых следует назвать имена И.Н. Ахвердова, Ю.М. Баженова, A.B. Болотного, В.В. Верстова, В.Е. Гозбенко, А.Е. Десова, C.B. Елисеева, В.А. Кузьмичева, Г.Я. Кунноса, А.Н. Лялинова, Л.А. Мамаева, С.А. Миронова, ПА. Ребиндера, A.A. Серебрянникова, В.И. Сорокера, М.А. Талейсника, Н.Б. Урьева, J1.A. Файтельсона, H Я. Хархуты и др.

Технологическая вибрационная машина представляет собой сложную механическую систему. Для нее характерны не только процессы генерирования вибраций, но и процессы распространения и передачи вибровоздействий, формирования вибрационных полей, структура которых существенным образом влияет на параметры и качество взаимодействия рабочего органа и обрабатываемой среды. Методологические основы разработки современных вибрационных машин, агрегатов и процессов представлены достаточно широким спектром возможностей использования методов математического моделирования, опирающихся на теоретическую механику, теорию механизмов и машин, теорию колебаний, теорию автоматического управления. Сложность вибрационного технологического процесса и технических средств его реализации предполагает поэтапность в формировании моделей, их корректировку на основе результатов эксперимента, а понимание особенностей физических явлений при взаимодействии вибрирующего рабочего органа с бетонной поверхностью позволяет разрабатывать адекватные математические модели.

Внимание к упомянутым вопросам определяется необходимостью комплексного решения проблемы, суть которой - эффективное взаимодействие рабочего органа с обрабатываемой средой и обеспечение его эффективной работы в структуре сложной технической системы (технологической машины).

Цель работы состоит в повышении качества обработки незатвердевших поверхностей жестких бетонных смесей и производительности технологического процесса их заглаживания брусовыми вибрационными рабочими органами бетоноотделочных машин. Реализация поставленной цели достигается решением следующих задач:

1. Разработка математических моделей взаимодействия брусовых вибрационных рабочих органов с обрабатываемой средой с целью научного обоснования на их базе рациональных конструктивно-технических решений.

2. Теоретические и экспериментальные исследования режимов работы брусового вибрационного рабочего органа при взаимодействии с обрабатываемой бетонной поверхностью.

3. Оценка влияния динамических процессов взаимодействия рабочего органа и среды на обеспечение качества обработки поверхности бетонного изделия.

4. Разработка и обоснование рациональных конструктивно-технических решений по ограничению уровня динамического состояния технологических машин с использованием принципов динамического гашения колебаний.

5. Экспериментальное исследование влияния параметров режима работы брусового вибрационного рабочего органа на шероховатость обработанной поверхности бетонного изделия.

На защиту выносятся следующие результаты исследований, полученные лично автором и обладающие научной новизной:

1. Модель взаимодействия брусового вибрационного рабочего органа с обрабатываемой бетонной поверхностью и металлоконструкцией технологической машины.

2. Новое конструктивно-техническое решение по реализации технологического процесса обработки бетонной поверхности брусовым вибрационным рабочим органом.

3. Способ формирования динамического состояния рабочего блока, однородность колебаний которого обеспечивает требуемый уровень шероховатости заглаживаемой поверхности.

4. Рекомендации по выбору параметров технологического процесса виброзаглаживания, совместимых с конструктивно-технологическим решением, обеспечивающим согласованную работу вибрирующих секторов с рабочим блоком.

5. Концепция построения математической модели технологического комплекса, позволяющая определить уровень требований к конструктивным параметрам оборудования.

6. Методика проведения экспериментальных исследований процесса заглаживания бетонных поверхностей брусовым вибрационным рабочим органом.

Обоснованность и достоверность научных положений, рекомендаций и выводов подтверждается теоретическими и экспериментальными исследованиями, базирующимися на строгом использовании основных положений теоретической механики, машиноведения, вибродинамики, теории колебаний, виброреологии, теории механизмов и машин; удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований и эксперимента на опытных установках; обработкой результатов исследований методами математической статистики с использованием стандартных программных комплексов, а также использованием полученных результатов на практике.

Практическая ценность работы заключается в разработке научно обоснованных подходов к выбору рациональных параметров технологических процессов и соответствующих конструктивно-технических характеристик машин и рекомендаций по применению вибрационных рабочих органов заглаживающих машин с учетом технологии производства бетонных и железобетонных изделий, которые внедрены на предприятиях строительной отрасли городов Братска, Красноярска, С.-Петербурга.

Основные научные результаты работы также используются в процессе обучения при изложении теоретического материала, в курсовом и дипломном проектировании в Братском государственном университете и Сибирском федеральном университете (КрГТУ).

Теоретические и экспериментальные исследования проводились в рамках планов НИР Братского государственного университета и договоров о сотрудничестве с предприятиями строительной индустрии.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и одобрены ведущими специалистами на следующих конференциях: Международной научно-технической конференции «Интерстроймех» (Тюмень. ТюмГНГУ, 2005); Межрегиональной научно-технической конференции «Естественные и инженерные науки - развитию региона» (Братск, БрГУ, 2005 - 2007 гг.); Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Механики XXI веку» (Братск, БрГУ, 2005 - 2008 гг.); 45-ой Мевдународной научно - практической конференции «Инновационные технологии - транспорту и промышленности» (ДвГУПС, Хабаровск, 2007г.); III Всероссийской конференции с международным участием «Математика, её приложения и математическое образование» (Улан-Удэ, ВСГТУ, 2008г.) и др.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе в изданиях из перечня ВАК - 4; из них 11 статей, 4 - тезисы докладов.

Структура н объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, основных выводов, списка литературы из 113 наименований. Объем работы составляет 197 стр.; в ней 99 рисунков и 12 таблиц; приложений - 5 стр.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы, сформулированы цели и задачи исследования, раскрыто основное содержание диссертационной работы и её структура, а также показана значимость технологического процесса заглаживания свежеуложенных бетонных смесей при формовании железобетонных изделий и соответствующих вибрационных заглаживающих машин, предназначенных для этой цели.

В первой главе диссертации рассматриваются традиционные и перспективные технологии обработки свежеуложенных бетонных смесей брусовыми рабочими органами и интенсификация рабочего процесса брусовых заглаживающих машин вибрационным воздействием рабочего органа на обрабатываемую среду. На основе их обзора и сравнительного анализа поставлены задачи по моделированию взаимодействия вибрационного брусового рабочего органа с обрабатываемой средой, изучению влияния вибраций на качество обработки поверхностей, разработке методов выбора и расчета геометрических и кинематических параметров рабочего органа. Особенность такого подхода заключается не только в раскрытии «механизма» формирования качества поверхности при взаимодействии рабочего органа с физической средой, но и в определении требований к структуре самого вибрационного процесса. В связи с этим возникают задачи оценки адекватности математических моделей, выбора методов оценки динамических свойств рабочего блока, способов и средств их

настройки и корректировки, поиска технических решений, обеспечивающих эффективность процессов вибрационной обработки.

Основным элементом вибрационных машин, определяющим надежность работы и получение необходимых параметров взаимодействия рабочего органа с обрабатываемой средой, являются устройства для генерирования колебаний. На основе сравнительного обзора, с учетом данных об эффективности влияния на процесс заглаживания вибраций рабочего органа, в качестве объекта исследования выбраны брусовые заглаживающие устройства, несущие электромагнитные вибраторы. Сущность предложенной в диссертационной работе конструкции поясняется рис. 1, на котором изображен брусовый заглаживающий орган с электромагнитным приводом.

электромагнитный вибровозбудитель; 3 - направляющие; 4 — подвижный сектор; 5 - виброизолирующие элементы; 6 —уплотнительное кольцо

Так как сектор в рабочем блоке не является единственным, а обеспечение синхронности работы не всегда может быть достигнуто, то рабочий блок может, в силу своих упругих связей с конструкцией машины, совершать пространственные колебания. Геометрические размеры рабочего блока вибрационной машины имеют важное значение для обеспечения качества поверхности. Это связано с тем, что рабочий блок, рассматриваемый как твердое тело-балка с несколькими упругими элементами, совершает поступательные и угловые движения, что формирует картину его неоднородного взаимодействия с бетонной поверхностью.

Задача синтеза вибрационного поля упругих систем сформулирована следующим образом: при имеющейся некоторой упругой системе, с помощью которой идеализируется рабочий блок, требуется обеспечить с некоторой заданной точностью периодические колебания его точек по определенным законам, задаваемым из технологических соображений.

Таким образом, процесс вибрационного заглаживания при всей его эффективности в своей практической реализации требует конструктивно-технологических решений, учитывающих особенности формирования рабочим блоком машины определенного вибрационного пространства. Последнее, в свою очередь требует поиска и разработки специальных средств управления динамическим состоянием технологической машины. Такие задачи можно отнести к задачам виброзащиты и виброизоляции, поскольку в вибрационных технологиях, кроме технологических эффектов, вибрации вызывают и побочные действия, ограничение которых требует соответствующих затрат. В заключительном разделе главы представлена постановка задач исследования.

Вторая глава посвящена определению параметров режима работы брусового вибрационного рабочего органа, которые обеспечивают отсутствие макродефектов на обработанной поверхности, а также расчету основных параметров электромагнитных вибровозбудителей и особенностям построения

расчетной схемы технологической заглаживающей машины с брусовым вибрационным рабочим органом.

Сравнительная оценка возможностей использования вибраций для процессов заглаживания бетонных поверхностей позволила определить:

1) условия образования дефектов на обрабатываемой поверхности на основе анализа характера течения бетонной смеси в зоне её контакта с рабочим органом;

2) перспективность применения электромагнитных возбудителей колебаний, в том числе работающих на промышленной частоте тока;

3) целесообразность совмещения вертикальных вибраций рабочего органа с его круговыми движениями.

Показано, что движение материала под рабочим органом представляет собой комбинацию двух типов течений: первый тип - течение материала в деформируемом слое, образующееся под действием кругового и поступательного перемещения бруса в силу его сцепления с обрабатываемой средой, с расходом 0.А; второй тип - течение материала в плоской щели под воздействием вертикальных колебаний вибрационных секторов, с расходом £>е. Качественная обработка поверхности достигается в случае отсутствия отрыва обрабатываемого слоя материала от рабочего органа. Указанное условие отсутствия дефектов на обрабатываемой поверхности выполняется при равенстве расхода набегающего на рабочий орган потока материала и расхода материала под рабочим органом. Таким образом, условие отсутствия макродефектов на поверхности заглаживаемого изделия в соответствии с условием неразрывности потока имеет вид

(1)

С учетом выражений для указанных расходов, окончательно условие отсутствия макродефектов имеет вид

(2)

/, 770 3 В

где Р - давление бруса на бетонную поверхность, Па; В - ширина бруса, м; I -длина бруса, м; г)0 - вязкость смеси, Па-с; у0 - толщина деформируемого слоя, м; ои - скорость поступательного движения рабочего органа вдоль обрабатываемой поверхности, м/с; Ду - толщина слоя смеси, срезаемого брусом с обрабатываемой поверхности, м; 5 - площадь основания волны смеси, м2; А - высота волны, м; /, -длина кривошипа, м; оСр - окружная скорость бруса, м/с.

Определены основные зависимости для расчета амплитуды колебаний активной части электромагнитного вибровозбудителя, жесткости его упругой системы с учетом способа закрепления рессор, а также электромагнитной силы, площади сечения магнитопровода, номинального зазора между якорем и сердечником электромагнита и эффективного значения тока в обмотке электромагнита.

Мощность электромагнитного вибровозбудителя с учетом компенсации потерь определяется выражением

„ = (3)

2я-в к

где к

тр - реактивная масса вибровозбудителя; та - активная масса

вибровозбудителя; у - логарифмический декремент затухания, (/=0,5); в -коэффициент отстройки от резонанса; а - круговая частота вынужденных колебаний; а,. - амплитуда колебаний масс.

Мощность, потребляемую рабочим органом, можно представить в виде двух составляющих:

= (4)

где IV,- мощность, потребляемая рабочим органом в процессе заглаживания бетонной смеси; мощность, расходуемая на процесс тиксотропного

разрушения структуры пограничного слоя бетонной смеси.

Мощность, потребляемая в процессе заглаживания, с учетом изменения физических параметров пограничного слоя под действием вибрации определяется для рассматриваемого класса машин по формуле:

1,8 ■д-р.^-я-й-!./„•(*.+*,)

ЛГ,

(5)

где Р - давление рабочего органа на бетонную смесь, Па; /в - коэффициент трения, равный для стального рабочего органа 0,7; кв = 1,0...1,15- коэффициент, учитывающий потери на перемещение волны бетонной смеси; кц =1,1. ..1,15 -коэффициент, учитывающий влияние адгезии; Ь - ширина заглаживаемой полосы, м; п - частота вращения приводного вала кривошипа, с"'; и3 - скорость заглаживания, м/с; ц - вязкость смеси, Па-с.

Определение энергозатрат, связанных с тиксотропным разрушением структуры пограничного слоя бетонной смеси, представляет собой более сложную задачу. Реологический анализ построенной зависимости Ш=-Г(Е) (рис. 2) показывает, что в при обработке жесткой смеси (Ж > 35 сек.) зависимость можно разделить на три участка.

5 10 15

Рис. 2. Зависимость параметра шероховатости поверхности кп от затрачиваемой

энергии Е (площадь поверхности рабочего органа 0,6 м2, смесь уплотненная)

1. Участок, на котором сохраняется малоразрушенная структура системы и постоянная вязкость свойственная данной бетонной смеси. При приложении нагрузки пластическая деформация смеси пропорциональна напряжению сдвига т. С ростом величины Е до 6кН-м величина параметра Д„ резко снижается.

2. Участок, на котором происходит интенсивное разрушение структуры поверхностного слоя бетонной смеси при напряжениях, больших предельного напряжения сдвига г0. Вязкость смеси на этом участке, называемая эффективной, по мере роста напряжения падает, соответственно растет градиент скорости

деформации сдвига, затрачиваемая энергия равна 6 < Е < 20 кН*м. На этом участке происходит заглаживание поверхности от 2 до 4 кл. Ш.

3. Участок, на котором структура системы разрушена; система приобретает наименьшую для данной смеси статическую или так называемую пластическую вязкость г]т. Этот участок расположен на графиках после точки минимума. Затрачиваемая на обработку поверхности энергия - Е > 20 кН*м, при этом брус углубляется в бетонную смесь и разбрасывает её частицы в разные стороны, а качество обработки поверхности соответственно ухудшается.

На первой стадии изучения динамических свойств рабочего органа выделена его брусовая конструкция (твердое тело в виде балки), нагруженная действием электромагнитных вибраторов. Балка опирается, как это показано на рис. 1, на сектора 4, которые подпружинены (элементы 5) и передают динамическую нагрузку на балку (брус или корпус - элемент 1). Подключение вибраторов осуществляется попарно таким образом, что каждая пара секторов движется навстречу друг другу, т.е. силовое внешнее воздействие передается на балку как динамическая реакция в точке (месте) контакта корпуса электромагнита с балкой (брусом). Движение электромагнитов организовано попарно в противофазе, в силу их дистанцированное™ относительно центра масс, моменты от динамических сил не уравноаешены, что вызывает угловые колебания балки. Попарное включение в противофазе организуется таким образом, что электромагниты работают по схеме: два ближних симметричных устройства относительно центра масс - в одной фазе, два дальних - в противофазе. Возмущение угловых колебаний снижается, однако остается возмущение от действия вертикальных вибраций. С учетом данных обстоятельств расчетная схема машины принимает вид, показанный на рис. 3.

Рис. 3. Схема заглаживающего рабочего блока с вибрационными секторами (к1,к1,к3,кА - жесткость крепления вибрационных секторов к брусу; с,,с2,с3,е4 -жесткость упругих элементов вибровозбудителей; с1, Ь - соответственно коэффициенты упругости и вязкого трения в зоне контакта сектора со средой)

Центр масс системы расположен в точке О, и его положение определено длинами отрезков ОЫ и ОН. Точки Е1 и Я, соответствуют местам крепления упругих элементов с приведенными жесткостями к, (в т. £,) н ки (в т. Я,), которые определяются конструктивными особенностями закрепления рабочего блока относительно металлоконструкции машины. В силу круговых движений рабочего органа точки Е, Е/, Н и Я, циклически изменяют своё положение относительно балки, поэтому настройка колебательной системы на заданный технологический режим обработки бетонной поверхности нарушается, что требует учета влияния упругих элементов к, и к„ на колебания бруса. Взаимодействие секторов 4 (рис. 1) с поверхностью бетона рассматривается через

К** \У

Л

Я «Л с

о

приведенные массы и жесткости в зоне контакта вибрационных секторов с обрабатываемой средой. Для жестких бетонов упругий контакт вибрационного сектора со средой определяется жесткостью упругих элементов, соединяющих активную и реактивную часть электромагнитного вибровозбудителя.

При определенных сочетаниях частоты и амплитуды колебаний становится возможным отрыв сектора от поверхности обрабатываемой среды, что приводит к ухудшению качества обработки поверхности (волнообразование, пористость, наличие наплывов, раковин и т.д.) и вызывает необходимость учета неудерживающего характера контакта рабочего органа с обрабатываемой средой.

Таким образом, выбор рациональных параметров технологического процесса заглаживания требует учета влияния большого количества факторов, использования сложных математических моделей в виде колебательных систем с несколькими степенями свободы, поэтому предварительная оценка динамических свойств рабочего органа проведена на основе исследования колебательных систем балочного типа.

Третья глава диссертации содержит результаты исследования вибрационного поля, которое создается системой балочного типа, имеющей несколько упругих элементов и источников возмущения. Расширено понятие вибрационного поля, понимаемого как совокупность максимальных значений перемещений, скоростей и ускорений всех точек рабочего органа и его однородности; обозначена его структура; введено и рассмотрено для вибрирующего тела существование линии узлов колебаний (точек, в которых виброперемещение, виброскорость и виброускорение равны нулю).

Особенности структуры вибрационного поля двумерного объекта в системе обобщенных координат «смещение - угол поворота» исследованы с учетом комплексного силового возмущения, обусловленного действием инерционных сил, связанных с неуравновешенностью элементов вращения в приводах рабочего органа, а также нестабильностью параметров контактного взаимодействия между телом рабочего органа и обрабатываемой бетонной поверхностью. Расчетная схема такой системы имеет вид, показанный на рис. 4, где У, т - соответственно момент инерции и масса рабочего блока (./-трг, р - радиус инерции); к^кг- приведенные жесткости упругих элементов; Р, М - сила и момент сил, приложенные в центре масс О; Ц,!^ - геометрические параметры.

' уу^уууууууууууу. Рис. 4 Расчетная схема рабочего блока в системе обобщенных координат у, <р

Полагая, что Р и М являются гармоническими функциями, система дифференциальных уравнений для расчетной схемы, приведенной на рис. 4, представлена в виде

Гту + (*, + кг)у + (к,Ц-кг1г)<р = Р,

Соответствующая уравнениям (6) структурная схема, эквивалентная (в динамическом отношении системы автоматического управления) расчетной схеме

Рис. 5. Структурная схема системы эквивалентная в динамическом отношении расчетной схеме на рис. 4

Условием однородности вибрационного поля является перемещение узла колебаний в бесконечность. Таким образом, чем дальше удален узел колебаний от начала координат, тем более однородным будет вибрационное поле взаимодействия рабочего органа с бетонной поверхностью. В физическом смысле - однородность связана с тем, что все точки колеблющегося твердого тела должны иметь одно направление движения, хотя и разные амплитуды. Если точки твердого тела, точнее, группы точек двигаются в разных направлениях, то существует узел колебаний, в котором амплитуда колебаний точки равна нулю. В целом при такой организации взаимодействия рабочего органа с поверхностью бетонной смеси не обеспечивается равномерность распределения усилий по длине контакта и требуемое качество обработки поверхности.

В качестве оценочной характеристики или контролируемого параметра, связанного с качеством технологического процесса виброзаглаживания, использована процедура усреднения амплитуд по длине контакта, т.е. использована интегральная оценка. Для структурной схемы (рис. соответствующая передаточная функция определится выражением (7)

¡у У _ Н^2 +*,£? -*2*,)

V [тРг+к1 + к1)М-Р(к,Ц-£2Л2)

С учетом Р = ]ш получено соотношение, определяющее параметр расстояние от токи А до начата координат.

^_\{к\-тг)-кЛ Щк?-со2)-кХ

5)

(7)

Дх-

(8)

где к,г =(с, +с2)/т; й2 = Нг/трг; с, и крепления пружин

к2=(с111-с211)/т; к* =(с,/,2 + с2/2)//я/>2; к,=к2/рг', к1=Н1/т; - жесткости опор, /, и /2 - расстояния от центра масс до точек Я, и Нг - амплитуды возмущений, т,р - масса и радиус инерции тела, т - частота возмущений.

Таким образом, параметр Ах рассмотрен как функция переменных величинами момента инерции и массы тела J и т. Узел колебаний является функцией частоты внешних возмущений Дх = /(а>) и при выполнении соотношения (9) находится вне рабочего органа,

<02(-а + с1г)<-Ш2 + Ь; ^

тг(-а-с11)<-сН1+Ь. где а = Н,; ь = и2 к,1{ к,ь'±к& ; с = й2; ¿¡ = ь

т I тр' т

Положение узла колебаний имеет большое значение в обеспечении требуемого качества обработки поверхности, которое, в свою очередь, зависит от обеспечения вибрационного состояния рабочего блока. При нахождении узла колебаний за пределами точек упругих опор рабочего блока негативные последствия, возникающие от одностороннего характера связи между рабочим органом и обрабатываемой поверхностью, не будут сказываться на качестве её обработки, так как генерируемое вибрационное поле, будет однородным. Для рационального выбора и оценки варианта конструктивного решения можно при фиксированной частоте внешних воздействий выбором жесткостей и массоинерционных параметров узел колебаний вывести за пределы рабочего блока. В главе определены требования к частотному спектру рабочего органа, при котором узел колебаний выйдет за пределы рабочего блока.

Четвертая глава диссертации посвящена экспериментальным исследованиям влияния вибровоздействия брусового рабочего органа на чистоту обработки поверхности бетонных изделий, отформованных из жестких смесей.

Рис. 6. Общий вид экспериментального стенда

На основе анализа известных результатов по технологии обработки незатвердевших бетонных поверхностей брусовыми рабочими органами были выбраны управляемые факторы, а также значения их уровней и интервалы варьирования, которые представлены в табл. 1.

Таблица 1

Уровни факторов и интервалы их варьирования_

Факторы с УрОВ! )акто] ш за Интервал варьирования

-1 0 +1

X] - давление на бетонную смесь Р, кПа; 1,0 2,0 3,0 1,0

Х2 - интенсивность вибровоздействия И, м2/с3. 1,5 2,0 2,5 0,5

Х3 - жесткость бетонной смеси Ж, с; 30 50 70 20

Х4 - заглаживающая способность рабочего органа м. 8,0 13,0 18,0 5,0

В качестве функции отклика была выбрана величина размаха шероховатости у=Яп заглаженной бетонной поверхности при её обработке брусовым рабочим органом с вибрационными секторами. Обобщение экспериментального материала и его обработка статистическими методами позволили получить многофакторную регрессионную модель, отражающую изменение величины размаха шероховатости при изменении соответствующих управляемых факторов х1,х2,х„х,:

Л„ = 0.3784 + 0.0988*, -0.2119х2 -0.1635*, +0.1892д;4 -0.1438хЛ --0 1653л2л4 -0.1026х3х( + 0.1564^ +0.1125^. Значимость коэффициентов регрессии оценивалась посредством критерия Стыодента, а адекватность самой модели - критерием Фишера. Экспериментальные результаты дают удовлетворительную сходимость с расчетными данными по принятой модели. Средняя относительная погрешность для 25 опытов составила 7,0%

Анализ полученных экспериментальных результатов показывает, что заглаживающая способность рабочего органа наряду с факторами жесткости смеси и интенсивности вибровоздействия в большей степени влияет на качество обработки незатвердевшей бетонной поверхности. Наименьший размах шероховатости обработанной поверхности Ип =0,43 мм достигается при следующих оптимальных значениях факторов: давление рабочего органа Р = 2,4 кПа; жесткость бетонной смеси Ж = 30 е.; заглаживающая способность 86 = 18 м.; интенсивность вибровоздействия И = 1,8 м2/с3, что соответствует классу шероховатости 4Ш.

Однородность вибрационного поля является одним из определяющих условий для достижения заданного качества обработки поверхности. Однородность обеспечивается, если фазовый сдвиг между силовыми возмущениями гармонического вида будет равен или практически равен нулю, а следовательно, левый и правый края бруса будут совершать синфазные колебания с возможным фазовым смещением в пределах 0,12 - 0,15 радиан. Для экспериментальной оценки параллельно снимались вибрационные характеристики колебаний левого и правого краев бруса в вертикальной плоскости при обработке бетонной поверхности с различной жесткостью на различных режимах работы. На рис. 7. (а - г) представлены соответствующие осциллограммы.

Рис. 7. Осциллограммы колебаний краев брусового рабочего органа при обработке смесей различной степени жесткости: (а - колебания левого края бруса при обработке смеси с жесткостью Ж=32с.; б - колебания правого края бруса при обработке смеси с жесткостью Ж=32с.; в - колебания левого края бруса при обработке смеси с жесткостью Ж=б8с.; г - колебания правого края бруса при обработке смеси с жесткостью Ж=68с.)

Сопоставление параллельных записей вибрации показывает наличие незначительного фазового сдвига величиной порядка 0,1 радиан, что обеспечивается отключениями и несимметричностью упруго - инерционных связей механической колебательной системы. Одновременно наблюдается

периодически повторяющееся увеличение амплитуды до 0,27 - 0,29 мм при обработке смеси Ж = 68с. (рис. 7 в, г) и 0,22 - 0,24 мм при обработке смеси с Ж = 32с. (рис. 7 а, б) с частотой порядка 4-5 Гц, что свидетельствует о наложении на основную частоту низкочастотной компоненты колебаний, порожденной работой механизмов приводов круговых движений бруса и передвижения его вместе с кареткой вдоль обрабатываемой поверхности. При этом амплитуда этих колебаний не является постоянной, что свидетельствует о нелинейности упругого контакта рабочего органа с обрабатываемой средой.

С целью дополнительной оценки характера результирующих вибраций сектора исследован текущий спектр сигнала с вибродатчиков (АР - 40) в частотном диапазоне 0,5 - 100 Гц. Приведенный на рис. 8 спектр показывает, что амплитуда результирующего вибровоздействия может в два и более раз превысить амплитуду колебаний, генерируемых вибровозбудителем, что будет неизбежно снижать качество обработки поверхности за счет возникновения на ней локальных дефектов при отрыве рабочего органа от обрабатываемой поверхности.

0,40,3.

0,2«

0,1-

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 Ц

Рис. 8. Амплитудный спектр в частотном диапазоне 0,5 - 100 Гц В целом итоги экспериментальных исследований позволяют сделать ряд выводов о свойствах и характере взаимодействия рабочего органа и поверхностного слоя бетонной смеси:

-наибольшее значение для обеспечения качества поверхности имеют вертикальные вибрации подвижных секторов в сочетании с рациональными параметрами процесса заглаживания;

-исследование структуры вибрационного поля, формируемого рабочим блоком, совпадает с распределением амплитуд колебаний объекта, соответствующего расчетной схеме в виде балки, опертой на два упругих элемента;

-сопоставление одновременных записей колебаний краев бруса, сопровождается фазовым сдвигом в пределах 0,12 - 0,15 радиан, что свидетельствует о нахождении узла колебаний вне зоны контакта рабочего органа с обрабатываемой поверхностью;

-практическая несинхронизированность заглаживающих действий приводит к деформации вибрационного поля с узлами колебаний, периодически попадающими в рабочую зону, что приводит к появлению локальных дефектов, снижающих качество обработки поверхности до класса 2Ш. Работа механизмов приводов круговых и поступательных движений заглаживания создает в рабочем блоке вибрационные воздействия низкой частоты, сопоставимые с кинематическими параметрами электромагнитных вибровозбудителей;

-характер воздействия отдельно взятого вибрационного сектора отличается от общего воздействия в тех случаях, когда вибрационные сектора объединены в

единый рабочий блок, обеспечивающий работу секторов по определенному порядку;

-влияние вибрации от электромагнитных вибровозбудителей проявляется в снижении и упорядочивании чередованием уровня общих вибраций рабочего блока, что повышает качество обработки бетонной поверхности.

Пятая глава диссертации посвящена способам и средствам изменения динамического состояния технологического комплекса для обеспечения эффективного вибрационного заглаживания. Представлена расчетная схема рабочего органа с четырьмя вибраторами; построена математическая модель технологической системы; разработана научно-методическая основа для определения рациональных режимов согласованной работы вибраторов; получены соотношения параметров, снижающих динамическое влияние, проистекающее от асимметрии колебаний. Рассмотрены вопросы, связанные с выбором средств обеспечения стабильности динамического состояния технологической системы путем использования динамических гасителей. Установка таких средств позволяет обеспечить необходимый уровень снижения вибраций рабочего блока при условии, что вибрация рабочего электромагнитного органа имеет фиксированную промышленную частоту.

В связи с тем что рабочий орган (рис. 1) в области рабочих частот промышленного тока рассматривается как твердое тело, опирающееся на два или четыре упругих «элемента», практический интерес представляет конкретизация математических моделей с целью оценки возможностей использования свойств симметрии и возможного динамического уравновешивания.

Система вибраторов реализует вибрационные силы, которые должны быть равны по величине, работать в фазе и располагаться на равных расстояниях от центра масс. Сдвиг по фазе между силами Р,...Р4, ввиду связности колебаний по парциальным частотам нежелателен так же, как и отклонения в размерах, что было показано при анализе свойств особенностей двумерного вибрационного поля.

'///////

Рис.9. Расчетная схема брусовогорабочего органа с электромагнитными вибровозбудителями: т.0 - центр масс, 7—момент инерции корпуса, Р1 — силовые вибрационные воздействия, у1 - вертикальное смещение точек корпуса, к, -коэффициенты жесткости пружин

Расчетная схема (рис. 9) отражает основные свойства динамического взаимодействия рабочего органа виброзаглаживающей машины с поверхностью бетонной смеси. Рабочий орган на первом этапе рассмотрения представлен балкой, опирающейся на четыре упругих опоры, имеющих в общем случае различные коэффициенты жесткости ... кЛ. Электромагнитные устройства, работающие на фиксированной частоте (50 или 100 Гц), создают в соответствующих точках (1) ...

(4) силовые возмущения гармонического вида. Под действием этих периодических сил система совершает колебательные движения относительно положения статического равновесия. Для описания движения системы использованы две обобщенные координаты: перемещения центра масс (М) - у, и поворота относительно центра масс (т.О) балки, имеющей момент инерции J— на угол ср. Дифференциальные уравнения системы имеют вид:

{у^Ма^+Л^+у^Ма^ - /я2)+>■,(£, + к2а\ + к,а2г)+ул(к2а2Ь2 +к]а,Ь1)=Р' _ Ым.,2 + Л2)+у1{Ма1Ь1 -Л2)+у,{к> +к2Ь2 +к>Ь2г)+у1{к2а2Ь2 + кЛЬ,) = Р0"' или в стандартном виде

Г Му+У[а,]-9[В^Р:

(10) (И)

где

Л, = к1 + к2 (а2 +агЬг + Ъ\ )+<:, (а32 + а,Ь, + Ь2)+ к,; В1 = ^е, + к2{р\е, + а2Ь2е1 -а2Ь2е1 + Ь2е2)+к,{а2е1 -Ь]е2)-к4е3\

Л2 - к^е2 + к2{а\е1 -а2Ь2е,е2 + Ь2е%)+ к3{а2е2 -а}Ь3е,е2 + Ь2е2)-к,е2\ В2 = А,е, + к2{а\е] +а2Ь2е, -а2Ь2е1 + Ь2е2)+ к]{а2е1 +а]Ь]е1 -Ь2е2)-к>е2; (12)

а а а

¿2=-^; = ; е, =',+/2; е2 = /3+/4; Л ; >4 = У + ег<Р-

а а а

Обобщенные силы р;, р;, по координатам у,...у4 определяются выражениями

1 2 а 'а (13)

р?=РА+/,)+% -/у, "Л С,+ 0,

а а

Расчетная схема заглаживающей машины приводится к системе с двумя степенями свободы, в которой обобщенные силы образовывают уравновешенную систему. Однако это требует соблюдения определенных условий симметрии и метрики (согласования геометрических размеров рабочего блока).

Расчеты режимов динамического гашения и оценка динамических свойств машины проведены с использованием структурных методов. Построение соответствующих передаточных функций приведенных систем позволяет получить необходимые условия реализации режимов динамического гашения. Коррекция динамического состояния достигается введением дополнительных связей в виде динамических гасителей колебаний, действие которых в определенной степени компенсирует дисбаланс между силами динамического взаимодействия. В работе рассмотрены конструктивные варианты динамического гашения колебаний. Расчетная схема варианта использования режима динамического гашения колебаний, представленная на рис. 10.

т

Рис. 10. Расчетная схема рабочего блока виброзаглаживающей технологической

машины

Проведенные расчеты показали, что в такой схеме реализуется комбинационный режим гашения колебаний, если частоты парциальных систем и условия развязки перекрестных связей удовлетворяют соотношению (14)

где <а0 - частота «зануления» перекрестной связи фрагментов 1 и 2 рабочего блока; к, - коэффициент жесткости; I, - длина рычага; J - момент инерции рабочего блока; а -1, + Ьг + Ьг; - соответствующие длины рычагов.

Новизна данного конструктивного решения подтверждается положительным решением о выдаче патента РФ на полезную модель «Вибрационная технологическая машина с управляемым динамическим состоянием для поверхностной обработки упруговязкопластичных сред» (заявка №2007149504/22 (054313) от 27.12.2007, решение от 31.07.2008г), где роль динамического гасителя выполняет несамотормозящаяся винтовая пара, либо дополнительный инерционный элемент, упруго закрепляемый на рабочем блоке

Рис. 11. Вибрационная технологическая машина с управляемым динамическим состоянием для поверхностной обработки упруговязкопластичных сред (1-рама машины; 2-подвижный мост; 3-каретка; 4-редуктор; 5-кривошип; 6-тело бруса; 7-вибрационные сектора; 8-насосная станция; 9-пультуправления; 10- инерционный элемент)

Рассмотрен также ряд других вариантов технических решений по созданию условий для формирования необходимого вибрационного состояния на основе средств динамического гашения колебаний.

(14)

(рис. И).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований могут быть сделаны следующие основные выводы:

1. Предложен и разработан системный подход к решению комплексных проблем формирования необходимого качества поверхности в зоне контакта вибрирующего рабочего органа с бетонной поверхностью в рамках концепции построения технологической машины.

2. Разработаны математические модели технологического процесса контактирования брусового вибрирующего рабочего органа со средой, а также формирования динамического состояния рабочего блока, однородность колебаний которого непосредственно, влияет на уровень шероховатости заглаживаемой бетонной поверхности. Предложена методика расчета параметров, обеспечивающих необходимые условия положения линии узлов колебаний.

3. Разработаны аналитические подходы к формированию структуры и параметров вибрационного поля рабочего блока технологической машины.

4. Разработана математическая модель технологической машины, позволяющая определить уровень требований к конструктивным параметрам оборудования, выбрать и оценить возможные направления в управлении и корректировке динамического состояния системы.

5. На основе научно-обоснованных требований предложена конструкция брусового вибрационного рабочего органа и конструктивно-техническое решение по корректировке динамического состояния технологической машины в виде полезной модели, которая защищена патентом РФ.

6. Разработаны рекомендации по назначению рациональных параметров режима работы брусового вибрационного рабочего органа в пределах значений (И=2,Зм2/с3; Se - 18м; ф = 0,1^0,15 рад.), которые совместимы с конструктивно -техническими решениями, обеспечивающими согласованную с рабочим блоком работу вибрирующих секторов рабочего органа. Получены аналитические уравнения динамической компенсации сил, действующих на рабочий блок

7. Экспериментальные исследования подтвердили рациональность предлагаемых конструктивно-технических решений; экспериментально определены значения параметров режима работы брусового вибрационного рабочего органа, с целью эффективного воздействия вибраций на качество обработки бетонной поверхности: частота колебаний подвижных секторов, f = 5(Н100 Гц; амплитуда колебаний подвижных секторов, А = 0,25-Ю,5 мм.; скорость заглаживания, F, = 0,025-Ю,05 м/с; жесткость бетонной смеси, Ж = 32-^75 сек.; давление рабочего органа на обрабатываемую поверхность, Р = 1,8^2,7 кПа; частота вращения вала привода круговых движений бруса, n = 1-КЗ об/с.

8. Практические рекомендации и разработки автора внедрены на промышленных предприятиях строительной индустрии городов Братск, Красноярск, С.-Петербург.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

- в изданиях из перечня ВАК: 1. Ситов, И.С. Способы и средства изменения динамического состояния технического комплекса для вибрационного заглаживания / И.С. Ситов, C.B.

Белокобыльский // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование.-

2007. № 1. - С.46-51.

2. Ситов, И.С. Приведенные жесткости двумерных систем / И.С. Ситов, C.B. Белокобыльский // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. -2007. №4,- С.6-10.

3. Ситов, И.С. Повышение прочностных характеристик бетонного изделия обработкой его поверхности высокочастотным рабочим органом бетоноотделочной машины / И.С. Ситов, C.B. Белокобыльский, В.Б. Кашуба // Вестник машиностроения.-2008.- №1. - С.83-85.

4. Ситов, И.С. Особенности структуры вибрационного поля двумерного объекта в системе обобщенных координат «смещение - угол поворота» и соответствующих координатам обобщенных силах / И.С. Ситов, C.B. Белокобыльский // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование —

2008. №1.-С. 18-22.

- в других изданиях:

5. Ситов, И.С. Бездефектное заглаживание бетонных поверхностей с учетом повышения прочностных свойств бетонного изделия, обработанного высокочастотным рабочим органом. / И.С. Ситов, JI.A. Мамаев, В.Б. Кашуба // «Интерстроймех.—2005; труды междунар. науч.-техн. конф. 4.1 / отв. ред. A.A. Серебренников, Ш.М. Мерданов.-Тюмень: ТюмГНГУ, 2005,- С.89-93 .

6. Ситов, И.С. Обоснование выбора основных факторов и значений их уровней при экспериментальных исследованиях процесса обработки незатвердевших бетонных поверхностей магнитострикционным дисковым рабочим органом / И.С. Ситов, J1.A. Мамаев, В.Б. Кашуба, H.A. Вершинский // Естественные и инженерные науки — развитию регионов Сибири: материалы межрегион, науч.-техн. конф. - Братск: БрГУ, 2006.-С.178-181.

7. Ситов, И.С. Дисковый заглаживающий рабочий орган, предназначенный для обработки криволинейных поверхностей железобетонных изделий, в том числе строительных оболочек. / И.С. Ситов, JI.A. Мамаев, В.Б. Кашуба, H.A. Вершинский // Механики XXI веку. V межрегион, науч.-техн. конф. с междунар. участием: сб. докл. - Братск: БрГУ, 2006.-С.26-27.

8. Ситов, И.С. Обеспечение неразрывности потока, как условие бездефектной обработки незатвердевших бетонных смесей брусовым рабочим органом / И.С. Ситов, J1.A. Мамаев // Механики XXI веку. V межрегион, науч.-техн. конф. с междунар. участием: сб. докл. - Братск: БрГУ, 2006,-С.92-94.

9. Ситов, И.С. Экспериментальное исследование прироста прочностных свойств бетонного изделия при обработке его поверхности высокочастотным дисковым рабочим органом / И.С. Ситов, JI.A. Мамаев, В.Б. Кашуба, H.A. Вершинский // Механики XXI веку. V межрегион науч. - техн. конф. с междунар. участием: сб. докл. - Братск: БрГУ, 2006.-С.94-99.

10. Ситов, И.С. Выбор управляемых факторов и планирование эксперимента с целью исследования рациональных параметров режима работы высокочастотных рабочих органов заглаживающих машин / И.С. Ситов, В.Б. Кашуба, С.Н. Герасимов // Металлургия и машиностроение № 1, г.Улан-Батор: Инженерно-механический институт МГУНТ,2006г.-С.23-27.

11. Ситов, И.С. Вибрационный брусовой рабочий орган заглаживающей машины с подвижными секторами / И.С. Ситов, JI.A. Мамаев, В.Б. Кашуба, H.A.

Вершинский // Механики XXI веку. VI Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием: сб. докл.- Братск: БрГУ, 2007.-С. 100-102.

12. Ситов, И.С. Энергозатраты при обработке поверхностей бетонных изделий, отформованных из жестких смесей, вибрационными брусовыми и дисковыми заглаживающими машинами / И.С. Ситов, C.B. Белокобыльский, JI.A. Мамаев, В.Б. Кашуба, Н.А. Вершинский // Механики XXI веку. VI Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием: сб. докл.-Братск: БрГУ, 2007.-С. 103-106.

13.Ситов, И.С. Обоснование выбора входных параметров и функции отклика при экспериментальных исследованиях вибрационного брусового рабочего органа заглаживающей машины / И.С. Ситов, C.B. Белокобыльский // Механики XXI веку. VI Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием: сб. докл. -Братск: БрГУ, 2007.-С.43-44.

14. Ситов, И.С. Использование вибраций для выглаживания бетонных поверхностей / И.С. Ситов, C.B. Белокобыльский // Инновационные технологии-транспорту и промышленности: труды 45-ой Междунар. науч.-практ. конф. ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки: под ред. Ю.А. Давыдова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2007.-Т.З.-С. 141-144.

15. Ситов, И.С. Выбор параметров двумерной колебательной системы, связанной с локализацией расположения узла колебаний / И.С. Ситов // Математика, её приложения и математическое образование. Ill Всерос. конф. с междунар. участием. - Улан-Удэ, ВСГТУ; 2008. - С.269-274.

Подписано в печать 24.10.2008 Формат 60 х 84 у]Ь

Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 1,25. Усл. печ. л. 1,25. Тираж 150 экз. заказ 94

Отпечатано в РИО ГОУ ВПО «БрГУ» 665709, Братск, ул. Макаренко, 40

Введение.

Глава I. Сравнительный обзор и анализ основных направлений в разработке средств реализации вибрационных технологий обработки бетонных поверхностей.

1.1. Классификация конструкций заглаживающих машин, применяемых при обработке незатвердевших бетонных поверхностей.

1.2. Традиционные и перспективные технологии обработки свежеуложенных бетонных поверхностей.

1.3. Интенсификация рабочего процесса брусовых заглаживающих машин вибрационным воздействием на обрабатываемую среду.

1.4. Взаимодействие рабочего органа с бетонной поверхностью. Структура вибрационного поля.

Вибрационная техника используется в различных отраслях производства. Особенно широко вибрационные машины и технологии применяются в строительной индустрии: виброформование, уплотнение смесей, вибропогружение свай, вибрационное заглаживание поверхностей и др. С одной стороны, возбуждаемые вибрации, обеспечивают необходимые изменения в качестве промышленной продукции или; технологического процесса. С другой стороны, генёрируемые и сопутствующие технологическому процессу вибрации:;'.вызывают нежелательные последствия^ что предполагает поиск и разработку способов и средств обеспечения качества технологических процессов [33, 41].

Разнообразные технологические процессы, конструктивные варианты возбуждения' и использования вибраций стимулируют теоретические и инженерные разработки,, посвященные - детализированному изучению взаимодействия»1 рабочих органов заглаживающих машин с. поверхностью бетонной смеси. Вибрации относятся к тому классу динамических воздействий, частотный диапазон которых изменяется? в широких пределах: от долей; герца до ультразвука.; Характер вибрационного воздействия на- бетонные смеси также различен. В:! частности, , вибрации широко используются- для обеспечения заданных прочностных характеристик бетонных изделий. В последние годы большое внимание уделяется технологическим процессам» вибрационного заглаживания свежеуложенных бетонных смесей. Для этих целей создаются специальные заглаживающие машины, содержащие: рабочие органы, которые формируют в контакте с . поверхностью необходимый для достижения заданного качества бетонных изделий вибрационный фон [2, 6, 8].

Вместе, с тем^ вибрационная машина, в целом, представляет собой сложную механическую систему.' Для нее характерны не только процессы генерирования вибраций, но и процессы распространения и передачи вибраций, формирование , вибрационных полей, структура которых существенным образом^ влияет на параметры и качество взаимодействия, рабочего органа и обрабатываемой среды. Обобщая задачу исследования, можно, с достаточным, основанием развивать системный подход в разработке способов .и средств управления динамическим состоянием, характерным для конкретного вида вибрационного технологического процесса. В трудах отечественных и зарубежных специалистов такое направление исследований представлено с достаточной полнотой и относится к актуальным проблемам теории и методов создания машин и механизмов на основе новых физических эффектов и явлений [42, 45, 77].

Понимание особенностей физических явлений при взаимодействии, вибрирующего рабочего, органа с бетонной поверхностью связано с разработкой и использованием соответствующих математических моделей [59]. Сложность изучаемого процесса и технических средств? его реализации предполагает поэтапность; в формировании моделей, их практическом осмыслении на основе результатов эксперимента. Современное машиноведение, представлено достаточно широким спектром возможностей в разработке и. использовании методов математического моделирования, опирающихся на теоретическую механику, теорию механизмов'; и машин, теорию- колебаний, теорию автоматического управления: Каждое: из этих направлений располагает необходимым аналитическим, инструментарием; для: решения- задач динамики взаимодействия, рабочего органа с обрабатываемойi средой: Внимание к упомянутому вопросу опирается- на понимание необходимости; комплексного восприятия проблемы. Оно заключается в; том, что существуют не только параметры эффективного^ взаимодействия рабочего' органа с обрабатываемой средой,, но и проблема их обеспечения в структуре сложной; технической системы. В работе исследуются не только детали динамического взаимодействия рабочего органа со средой,; но и: взаимодействие рабочего органа со структурой, машины и учет особенностей конструктивно-технических решений по формам конкретных реализаций^, что непосредственно связано с обеспечением технологического качества:

В первой главе диссертации рассматриваются; основные: результаты! и разработки, связанные с технологическими: процессами формированиям поверхностей бетонных изделий и повышения? эффективности этих процессов, при* вибрационных воздействиях рабочих органов. На основе анализа и сравнительного обзора: поставлен ряд задач по разработке математических моделей вибрационного технологического процесса, изучению- влияния вибраций на качество получаемых поверхностей, разработке методов выбора и расчета параметров системы, выбору и обоснованию средств управления динамическим состоянием системы для достижения заданного технологического качества поверхности.

Задача исследования состоит в разработке методов математического моделирования физической сущности процессов вибрационного заглаживания бетонных поверхностей. Особенность работы заключается не только в раскрытии «механизма» формирования качества поверхности при взаимодействии рабочего органа с физической средой, но и в определении требований к структуре самого вибрационного процесса. Вибрации создаются на рабочем органе, который имеет вполне определенные геометрические параметры. Сам рабочий орган машины представляется твердым телом, совершающий сложные движения, определяемые упругими свойствами конструкции, средствами соединения рабочего органа с металлоконструкцией машины, характером возбуждаемых вибраций, синхронностью вибрационных процессов в тех случаях, когда рабочий орган или блок состоит из нескольких рабочих органов.

В связи с этим возникают задачи оценки адекватности математических моделей, выбора методов оценки динамических свойств, способов и средств их настройки и корректировки, поиска оригинальных технических решений, обеспечивающих эффективность процессов вибрационного заглаживания.

Вторая глава диссертации посвящена методологическим аспектам подхода к построению математических моделей процессов заглаживания бетонных поверхностей и технических средств их реализации. На основе существующих представлений о физических особенностях действия вибраций на процесс формования бетона, с учетом экспериментальных данных, показано, что вибрации рабочего органа не только повышают прочность бетона, но и формируют необходимое качество поверхности. Последнее связано с обеспечением ряда условий, главным из' которых является неразрывность потока, рациональность энергетических затрат, выбор определенных частотных условий. Наиболее эффективное воздействие на поверхность, бетонной смеси обеспечивается при сочетании круговых движений заглаживания и вертикальных вибраций высокой частоты. Разработана методика выбора и расчета основных параметров вибровозбудителя, предложены рекомендации по построению схемы управления движением нескольких вибраторов с эффектом частичного динамического гашения колебаний рабочего блока.

Научная новизна связана с учетом; условий взаимного расположения вибрирующих рабочих органов в блоке, который связан упругим образом со станиной (или рамой) машины. Вводимые при таком рассмотрении детализированные представления, по-существу, являются требованиями к формированию структуры и свойств вибрационного поля рабочих органов машиньц взаимодействующих с бетонной поверхностью.

Третья глава диссертации содержит результаты, исследования вибрационного поля, которое создается; системой балочного типа, имеющей несколько упругих элементов• и несколько* источников возмущения. Расширено понятие вибрационного поля, обозначена.; его структура, введены, понятия; однородности поля. По-существу, распределение амплитуд колебательных движений рабочего органа, как твердого тела в его сложном плоском движении, должно соответствовать, определенным условиям. Движениеточек поверхности контакта рабочего органа с бетоном должно быть однонаправленным, как это происходит у твердого тела в виде' стержня, имеющего на, одном из концов-опору вращения.

Опора вращения представляет собой узел колебаний, в котором амплитуда колебаний равна нулю,- а следовательно- в этой точке поверхности бетона эффект, от контактного взаимодействия; будет минимальным. При соответствующем выборе параметров колебательной' системы- в?, расчетной;, схеме балочного типа можно обеспечить вывод «узла» колебаний: за пределы рабочего органа, тем самым- может быть обеспечена однородность вибрационного поля. Уровень однородности может, быть определен как относительная величина, равная отношению, текущей амплитуды, колебаний точки к ее номинальному (или нормативному) значению. Чем меньше изменяется показатель, однородности (ее уровень)^ тем стабильней технологический процесс вибрационного заглаживания^; Исследованы, возможные типы структур вибрационного поля твердого тела при различных сочетаниях конструктивных параметров? и формах возбуждения: колебаний; получены аналитические соотношения, определяющие условия однородности. Предлагаемый подход. может быть распространен и, на пространственные (трехмерные) объекты, что позволяет создать научный базис для выбора, обоснования и расчета конструкции, реализующей заглаживание поверхности бетона рабочим органом, несущим.несколько вибрационных элементов.

Четвертая глава диссертации посвящена экспериментальным исследованиям влияния вибровоздействия брусового рабочего органа на качество обработки поверхности. На основе предварительных исследований и обработки известных результатов предложена постановка четырехфакторного эксперимента. С целью минимизации числа контролируемых факторов предложен дополнительный анализ воздействия каждого из них на качество бетонной поверхности отдельно, что позволило определить уровни влияния факторов и интервалы их варьирования. Получен и обобщен обширный экспериментальный материал, отражающий зависимости качества поверхности (ее шероховатости) от давления, параметров вибрации или интенсивности вибровоздействия. Показано, что заглаживающая способность рабочего органа, наряду с факторами жесткости смеси и интенсивности вибродействия, наиболее значительно влияет на качество обработки. Рост заглаживающей способности рабочего органа обеспечивает интенсивное снижение шероховатости обработанной поверхности. В целом, проведенные эксперименты определяют технологический регламент эффективности процесса вибрационного заглаживания поверхности.

Пятая глава диссертации посвящена способам и средствам изменения динамического состояния технологического комплекса для вибрационного заглаживания бетонных поверхностей и состоит из двух разделов. В первом разделе представлена разработанная расчетная схема рабочего органа с четырьмя вибраторами, построена математическая модель технологической системы, определены рациональные режимы согласованной работы вибраторов, получены соотношения параметров, снижающих динамическое влияние, проистекающее от асимметрии колебаний. Второй раздел связан с выбором средств обеспечения стабильности динамического состояния путем использования динамических гасителей. Установка гасителей обеспечивает необходимый уровень снижения вибраций рабочего блока, используя то обстоятельство, что вибрация отдельного сектора в блоке имеет промышленную частоту в 50 или 100 Гц.

В целом диссертация, как законченное исследование, позволяет системным образом подойти к оценке и конструктированию рабочего пространства взаимодействия вибрирующего рабочего органа и бетонной поверхности. Особенностью является соотнесение работы отдельного рабочего сектора в рабочем блоке с конструктивно-технологическим «обрамлением» процесса, в целом. Последнее требует учета совместности работы нескольких вибрационных секторов в блоке с учетом динамики взаимодействия с конструкцией машины и понимания того, что- пространственное конструктивное решение требует рассмотрения совокупного влияния вибрации с использованием представлений о вибрационных полях, средствах и способах их корректировки и управления.

В работе предлагается оригинальное техническое решение, теоретическая и экспериментальная разработка, которого осуществлялась коллективом кафедры «Строительные и дорожные машины» Братского государственного университета. Эксперимент проводился на испытательном полигоне университета и предприятиях строительной^ индустрии г. Братска.

По результатам, исследований, опубликовано 15 научных работ, сделаны научные сообщения на ряде конференций:

Международная научно-техническая конференция «Интерстроймех». Тюмень. ТюмГНГУ. 2005г.; , *. X

Межрегиональная научно-техническая конференция «Естественные и инженерные науки — развитию; региона». Братск. БГУ. 2005.2006. 2007гг.;

Межрегиональная научно-техническая . конференция с международным, участием «Механики ХХГ веку», Братск,, БГУ, 2005. 2006.2007гг.; f

45-ая Международная научно - практическая конференция; ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки «Инновационные технологии - транспорту и промышленности», Хабаровск, Дальневосточный ГУПС, 2007г.

III Всероссийская конференция; с международным участием «Математика, её приложения и математическое образование», Улан - Удэ, Восточно - Сибирский государственный технологический университет, 2008г.

В заключение автор выражает благодарность за внимание и поддержку, коллективу кафедры СДМ БрГУ и лично профессору Л:А. Мамаеву.

5.6 Выводы по 5 - ой главе:

1. Введение дополнительных связей в системах с несколькими степенями свободы позволяет реализовать дополнительные режимы динамического гашения, по сравнению с обычными подходами.

2. Показано, что частота динамического гашения зависит от массоинерционных параметров устройства для преобразования движения, а также от геометрических характеристик механизма преобразования движения.

3. В ряде случаев режим динамического гашения можно реализовать в локальных местах защиты, например, в точке объекта защиты, где требуется обеспечить пониженный уровень вибрации.

4. В системе с двумя степенями свободы и дополнительными связями возможно появление специальных режимов, когда при одном и том же наборе параметров, определяющих режим динамического гашения, динамическое гашение осуществляется одновременно по двум степеням свободы.

5. Дополнительные связи при высоких частотах обеспечивают «запирание» системы или ее отдельных контуров, что может быть использовано при реализации идей управления динамическими свойствами путем изменения структуры.

182

Заключение:

Внимание к проблемам формирования технологических процессов на всех стадиях их реализации является одним из основных положений научно обоснованных подходов в проектировании и создании современных машин. Многие отечественные ученые [4, 8, 9, 13, 20, 38, 60, 66, 68, 69, 100] посвятили свои труды и общим и- детализированным исследованиям взаимодействия рабочих органов машин и обрабатываемой- среды. Это* взаимодействие отличается динамичностью- и связано с взаимодействием широкого, спектра внешних для машин воздействий, которые приводят к появлению вибраций, снижающих уровень надежности машин, и безопасности эксплуатации. Во многих отраслях рабочим органам придают вибрации, направленным образом, инициируя во взаимодействии с рабочей средой, необходимые свойства.

В» этом отношении; строительная индустрия, как одна из важнейших отраслей промышленности, использует вибрации достаточно : широко, определяя: тем самым актуальное- направление исследований в современном машиноведении.

Необходимость повышения качества бетонных смесей и их поверхностей; за счет вибрационных воздействий доказана и является предметом многочисленных исследований: В частности, свои исторические корни имеет и. технология вибрационного заглаживания поверхности бетона bv изготовлении различных видов промышленной продукции:

Сделан глубокий сравнительный: анализ направлений развития- в конструкциях заглаживающих машин и особенностей их рабочих органов, что позволило сделать более «прозрачным» проблемы, повышения качества: поверхности заглаживания, как проблемы контроля и управления процессом непрерывного? контактирования рабочего^ органа с обрабатываемой средой. Естественным направлением развития исходных позиций стало внимание к разработке системы математических моделей технологического процесса; который оказался достаточно сложным из-за комплексного характера спектра динамических взаимодействий.

В машине, рабочие органы которой становятся вибровозбудителями, вибрации могут распространяться по конструкции машины, в целом, и по ее фрагментам, таким как рабочие блоки секторов, траверсы, устройства перемещения, рамы. Обеспечение производительности технологического процесса требует организации совместной работы нескольких рабочих органов, которые могут участвовать в других видах движений (движение заглаживания), что формирует задачу оценки динамического состояния пространственной системы, подверженной действию системы внешних систем.

Системное восприятие логической связи между отдельными этапами исследования основано в работе на последовательном представлении математических моделей процессов: поверхностного взаимодействия рабочего органа с бетоном, модели блока, состоящего из нескольких вибрирующих рабочих секторов, совершающих совместные круговые движения, а также учете взаимодействия рабочего блока с остовом технологической машины.

Математические модели* стали в исследованиях, той основой, которая необходима • в- выборе и оценке основных параметров технологических процессов, учете конструктивных особенностей электромагнитных вибровозбудителей, выборе средств и способов-формирования динамического состояния в процессе контактирования рабочих органов со средой.

Особое* внимание, как это оказалось, должно быть уделено качеству формирования вибрационного поля взаимодействия в контакте с поверхностью бетона, а точнее, обеспечению однородности вибрационного поля, которое связано с оценкой динамического состояния рабочего блока. Последний несет четное количество рабочих вибрирующих головок и, в первом приближении, может рассматриваться, как балка с несколькими упругими опорами. Предложена соответствующая математическая модель, исследованы возможные состояния вибрационного поля, получены аналитические соотношения, которые составляют по существу научно — методологическую базу, для разработки конкретных конструкторско — технологических решений.

Если в первой и второй главах работы основное внимание уделялось развитию системных подходов и построению математической модели технологического процесса заглаживания, то третья глава посвящена оценке вибрационного состояния в локальной зоне контакта рабочего блока с поверхностью. Продолжением исследований, подтверждением их целесообразности стало экспериментальное изучение особенностей процесса вибрационного заглаживания на специальной опытной установке. Были получены необходимые практические рекомендации, которые могут быть использованы, как основа подхода к рациональному проектированию современной технологической машины.

Пятая глава диссертации является логическим развитием последовательной позиции в построении более приближенных к учету реальных свойств математических моделей, которые могли бы дать необходимую опору в обеспечении технологического качества. Предлагается развитая научная обоснованная методическая база для поиска и выбора способов и средств изменения и управления динамическим состоянием всего технологического комплекса. Отметим, что* основой разработок стало оригинальное конструкторско - технологическое решение, защищенное российским патентом.

На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований могут быть сделаны основные выводы:

1. Предложен и разработан системный подход к решению комплексных проблем формирования необходимого качества поверхности в зоне контакта вибрирующего рабочего органа с бетонной поверхностью в рамках концепции построения технологической машины.

2. Разработаны математические модели технологического процесса контактирования брусового вибрирующего рабочего органа со средой, а также формирования динамического состояния рабочего органа, однородность колебаний которого непосредственно, влияет на уровень шероховатости заглаживаемой бетонной поверхности. Предложена методика расчета параметров, обеспечивающих необходимые условия положения линии узлов колебаний.

3. Разработаны аналитические подходы к формированию структуры и параметров вибрационного поля рабочего органа технологической машины.

4. Разработана математическая модель технологической машины, позволяющая определить уровень требований к конструктивным параметрам оборудования, выбрать и оценить возможные направления в управлении и корректировке динамического состояния системы.

5. На основе научно-обоснованных требований предложена конструкция брусового вибрационного рабочего органа и конструктивно—техническое решение по корректировке динамического состояния технологической машины в виде полезной модели, которая защищена патентом РФ.

6. Разработаны рекомендации по назначению рациональных параметров режима работы брусового вибрационного рабочего органа в пределах

21 3 значений (И=2,3м /с ; SE = 18м; ф = 0,1-Ю, 15 рад.), которые совместимы с конструктивно - техническими решениями, обеспечивающими согласованную с рабочим органом работу вибрирующих секторов. Получены аналитические уравнения динамической компенсации сил, действующих на рабочий орган.

7. Экспериментальные исследования подтвердили рациональность предлагаемых конструктивно-технических решений, позволили определить значения параметров режима работы брусового вибрационного рабочего органа, с целью эффективного воздействия вибраций на качество обработки бетонной поверхности: частота колебаний подвижных секторов, f = 50+100 Гц; амплитуда колебаний подвижных секторов, А = 0,25+0,5 мм.; скорость заглаживания, V3 = 0,025+0,05 м/с; жесткость бетонной смеси, Ж = 32+75 сек.; давление рабочего органа на обрабатываемую поверхность, Р = 1,8+2,7 кПа; частота вращения вала привода круговых движений бруса, п = 1+3 об/с.

8. Практические рекомендации и разработки автора внедрены на промышленных предприятиях строительной индустрии городов Братск, Красноярск, С.-Петербург.

1. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Наука, 1976.-280 с.

2. Алексейцев, B.C. Разработка вибрационных методов обработки свежеотформованных бетонных изделий: дис. канд. техн. наук / B.C. Алексейцев. -М., 1985.- 249 с.

3. Артоболевский, И.И. Теория механизмов и машин / И.И. Артоболевский. М.: Наука, 1988.-639 с.

4. Афанасьев, А.А. Технология импульсного уплотнения бетонных смесей / А.А. Афанасьев. -М.: Стройиздат, 1987. 168 с.

5. Ахвердов, И.Н. Высокопрочный бетон / И.Н. Ахвердов // ГСП. 1961. - 163 с.

6. Ахвердов, И.Н. Интенсивность вибрирования, физико-механические и деформативные свойства, бетона / И.Н. Ахвердов, Ю.Ю. Делтува // Бетон и железобетон. 1967. - №1. — С. 8-11.

7. Ахвердов, И.Н. Основы физики бетона / И.Н. Ахвердов. М.: Стройиздат, 1981.-464 с.

8. Ахвердов, И.Н. Теоретические основы бетоноведения: учеб. пособие / И.Н. Ахвердов -Мн.: Вышэйш. шк. 1981 188 с. ил.

9. Баженов, Ю.М. Технология бетона: учеб. пособие / Ю.М. Баженов. М.: Высш. шк., 1987.-415 с.

10. Баженов, Ю.М. Технология бетонных и железобетонных изделий / Ю.М. Баженов, А.Г. Комар М.: Наука, 1984. - 349 с.

11. Баловнев, В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин: учеб. пособие для вузов / В.И. Баловнев. -Высш. шк., 1981.-335 с.

12. Баранов, В.Н. Электрогидравлические и гидравлические вибрационные механизмы / В.Н. Баранов, Ю.Е. Захаров. — М.: Машиностроение. 1977. — 325 с.

13. Батулов, А.И. Исследования процессов заглаживания свежеотформованных железобетонных пространственных конструкций: дис. канд. техн. наук / А.И. Батулов. Л.: ЛИСИ, 1971. -214с.

14. Белокобыльский, С.В. Приведенные жесткости двухмерных систем / С.В. Белокобыльский, И.С. Ситов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. Иркутск. 2007. -№4 С. 6-10.

15. Бидерман, В.Л. Теория механических колебаний: учеб. для вузов / В.Л. Бидерман. — М.: Высш. школа, 1980. — 408 с.

16. Блехман, И.И. Синхронизация динамических систем / И.И. Блехман. М.: Наука. 1971.-896 с.

17. Блехман,.И.И. Исследование вынужденных колебаний некоторыхвибрационных машин со многими вибраторами / И.И Блехман, Г.Ю; Джанелидзе // — М.: Сув. АН СССР. ОТЧ. 1958 №3. С. 47-56.

18. Блехман, И.И: К расчету вибрационных машин с внецентренно расположенным дебалансным. возбудителем. / ИТТ Блехман, А.С. Жгулев .//' Обогащение руд. 1974. - Вып. 2. - С. 36-39.

19. Болотный,. A.R.Теория?и-' процессы-заглаживания-::дис.д-ра; техн. наук / А.В. Болотный.-Л., 1974.- 274 с.

20. Болотный, А.В; Новый способ измерения шероховатости поверхности бетона / А.В. Болотный // ХХШ научная конференция? Ленинградского инженерно-строительного института. Л.: ЛИСИ, 1975. — С. 38-42.

21. Болотный, А.В. К вопросу уравновешивания; брусовых заглаживающих машин / А.В. Болотный, А.Ф. Фарах, Л.А. Мамаев // Повышение эффективности использования машин в строительстве. Л., 1978; - С. 16-19.

22. Болотный, А.В. Заглаживание бетонных поверхностей / А.В. Болотный. Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1979. - 128 с.

23. Боронихин, А.С. Основы автоматизации производства железобетонных изделий / А.С. Боронихин. М:: Высш. шк., 1975:-156с.

24. Быховский, И.И. Основы теории:вибрационной техники / И.И. Быховский. — М.: Машиностроение, 1969. -363 с.

25. Варсанорьев, В.Д. Гидравлические вибраторы. / В.Д. Варсанорьев, 0;В. Кузнецов.-Л.: Машиностроение. 1969; 143 с.

26. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных/Г.В: Веденяпин. -М.: Колос, 1973 . 199с.

27. Вейц, В.JI. Динамические процессы, оценка и обеспечение качества технологических систем механической обработки. / В.Л. Вейц, В.В. Максаров, П.А. Лонцих. Иркутск: ИрГТУ, 2001.-199 с.

28. Вибрации в технике: справочник: в 4т. T.I. Колебания линейных систем / под ред. В.В. Болотина-М.: Машиностроение, 1978. 352 с.

29. Вибрации в технике: справочник: в 4т. Т.П. Колебания нелинейных систем / под ред. И.И. Блехмана М.: Машиностроение, 1979. — 351 с.

30. Вибрации в технике: справочник: в 4т. T.IV. Вибрационные машины и процессы / под ред. Э.Э. Лавендела —М.: Машиностроение, 1981. 509с.

31. Выгодский, М.Я. справочник по высшей математике / М.Я. Выгодский. — М.: Наука, 1966.-872 с.

32. Герасимов, С.Н. Определение рациональных параметров и режимов работы вибрационного дискового рабочего органа для обработки бетонных поверхностей: дис. канд. техн. наук / С.Н. Герасимов-Братск: БрГТУ, 2003.-198 с.

33. Герц, Е.Ф. Пневматические приводы. / Е.Ф, Герц М.: Машиностроение. 1969.-60 с.

34. Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы / под ред. Т.М. Башта . М.: Машиностроение, 1982. - 424 с.

35. Гозбенко, В.Е. Управление динамическими свойствами механических колебательных систем. / В.Е. Гозбенко. Иркутск: Изд-во Иркутского гос. ун-та. 2000.-412 с.

36. Гозбенко, В.Е. Вибрационное полеоднородной структуры при силовом воздействии. / В.Е. Гозбенко, В.Р. Ченских // «Динамика и алгоритмы*управления роботами манипуляторами». ИЛИ. Иркутск. 1982, С. 115-125.

37. Гозбенко, В.Е. Вибрационное поле однородной структуры при кинематическом воздействии. / В.Е. Гозбенко // Динамика управляемых механических систем. Иркутск: ИЛИ, 1982. С.169-174.

38. Гозбенко, В.Е. Введение дополнительных связей в двумерных системах. / В.Е. Гозбенко, А.П. Хоменко, ЮЛЗ. Ермошенко // Транспортные потоки Сибирского региона: сб. науч. тр. Иркутск: ИРГУПС, 2002. С.28-40.

39. Гончаревич, И.Ф. Вибрационные машины в строительстве / И.Ф. Гончаревич, П. А. Сергеев М.: Машиностроение. 1963. - 311 с.

40. Гончаревич, И.Ф. Вибрационные грохоты и конвейера. / И.Ф. Гончаревич, В.Д. Земсков, В.Д. Корешков. М.: Гостехиздат. 1960. - 327 с.

41. Гордон, А.В. Электромагниты переменного тока. / А.В. Гордон, А.Г. Сивынская. М.-: Энергия, 1968. - 200 с.

42. Горчаков, Г.И. Определение пластичности цементного теста и бетонной смеси / Г.И. Горчаков // Труды НИИЦемента. -М., 1951. - Вып. 5. - С.58-61.

43. Гранат, Н.Л. Движение твердого тела в пульсирующем потоке вязкой жидкости / Н.Л. Гранат Механика и машиностроение—I960. - №1. - С. 127—142.

44. Гусев, Б.В. Ударно-вибрационная технология уплотнения бетонных смесей / Б.В. Гусев, А.Д. Демидов, Б.И. Крюков и др. -М.: Стройиздат, 1982. 152 с.

45. Десов, А.Е. Вибрированный бетон / А.Е. Десов. М.: Госстройиздат, 1956.229 с.

46. Елисеев, С.В. Обобщение задач виброзащиты и виброизоляции на основе структурных методов моделирования / С.В. Елисеев, А.В. Димов, А.П. Хоменко // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. Иркутск. 2006: №2. -С.6-18.

47. Жафяров, А.Ж. Математическая статистика / А.Ж. Жафяров, Р.А. Жафяров. — Новосибирск: НГПУ, 2000. 249 с.

48. Жгулев, А.С. Пространственные колебания грохота с двумя дисбалансными возбудителями / А.С. Жгулев // Обогащение руд. — 1976. Вып. 3. С.32-36.

49. Жиркович, С.В. Уплотняющие машины / С.В. Жирковец, Н.И. Наумец. -Куйбышев, 1962. 443 с.

50. Исследование и испытание строительных машин и оборудования: сб. науч. тр. / под ред. С.Н. Иванченко Хабаровск: Изд-во Хабар, гос. тех. ун-та, 1993. — 134 с.

51. Коловский, М.З. Динамика машин. / М.З. Коловский — Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. 265 с.

52. Коронатов, В.А. Движение диска заглаживающей машины осциллирующего типа при наличии внутреннего трения / В.А. Коронатов, С.Н. Герасимов // XXI научно-техническая конференция: материалы конф. тезисы докл.: Братск: БрГТУ, 2000. - С.38-41.

53. Кузьмичев, В.А. Методы моделирования и проектирования вибрационных смесительных машин: автореф. дис. д-ра. техн. наук / В.А. Кузьмичев Л., 1989.32 с.

54. Куннос, Г.Я. Реология бетонных смесей и ее технологические приложения / Г.Я. Куннос // Технологическая механика бетона. — Рига, 1980. — С.5-20.

55. Куннос, Г.Я. Вибрационная технология бетона / Г.Я. Куннос. Л.: Стройиздат, 1967.-168 с.

56. Лебедев, М.Н. Определение мощности привода машин для заглаживания железобетонных-- изделий / М.Н. Лебедев, А.В. Болотный // Исследование рабочего процесса строительных машин: сб. тр. —Л.: ЛИСИ, 1968. №53. С.43-49.

57. Лонцих, П.А. Обеспечение качества и управление динамическими процессами технологических систем. / П.А. Лонцих — Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 2003. 236 е.: 56 ил.

58. Лонцих, П.А., Защита технологических машиностроительных систем и оборудования от вибраций и ударов. / П.А. Лонцих, А.Н. Шулешко. Иркутск, 2002.-152 с.

59. Мамаев, Л.А. Исследование процессов рельефной обработки бетонных поверхностей: дис. канд. техн. наук / Л.А. Мамаев. — Л.: ЛИСИ, 1979. 194 с.

60. Мамаев, J1.A. Вибропроцессы и вибромашины по обработке бетонных поверхностей / JI.A. Мамаев, А.Н. Зайцев, А.А. Кононов и др. // Проблемы механики современных машин: материалы междунар. конф. — Улан-Удэ: ВСГТУ, 2000.-Т.2.-С.122- 127.

61. Мамаев, J1.A. Экспериментальные исследования в области обработки бетонных поверхностей. / JI.A. Мамаев, В.Б. Кашуба, А.А. Кононов, С.Н. Герасимов. Братск; БрГУ 2006. 146 с.

62. Мамаев, J1.A. Методология совершенствования теории взаимодействия рабочих органов бетоноотделочных машин с поверхностью обрабатываемых сред: дис. д-ра техн. наук / JI.A. Мамаев. -СПб.: СПбГАСУ, 2007.-360 с.

63. Миклашевский, П.М. Вибрирование бетонной смеси / П.М. Миклашевский. -М.: Стройиздат, 1937.-54 с.

64. Мироаджанзаде, А.Х. Основные дифференциальные уравнения движения вязкопластичных тел / А.Х. Мироаджанзаде. ДАН АзербССР. - 1952. - №10.-С.46-52.

65. Михайлов, Н.В О структурно механических свойствах дисперсных и высокомолекулярных систем / Н.В. Михайлов, Н.А. Ребиндер // Коллоидный журнал. - 1955. - т.17, вып. 2. - С.127-135.

66. Нагаев, Р.Ф. Периодические режимы вибрационного перемещения / Р.Ф. Нагаев. М.: Наука, 1978. - 160 с.

67. Нагаев, Р.Ф. Динамика горных машин: учеб. пособие / Р.Ф. Нагаев, К.А. Исаков, Н.А. Лебедев. СПб.: Санкт - Петерб. горн, ин-т , 1996. - 155 с.

68. Овчинников, П.Ф. К теории вибрационных машин с учетом свойств перерабатываемых сред: автореф. дис. д-ра техн. наук / П.Ф. Овчинников Киев, 1969.-47 с.

69. Овчинников, П.Ф. Реология тиксотропных систем / П.Ф. Овчинников. -Киев: Наук, думка, 1972.-120с.

70. Олехнович, К.А. Научно — технические основы и создание низкочастотных вибромашин для формирования железобетонных изделий: дис. д-ра. техн. наук / К.А. Олехнович. М.: 1983. - 326 с.

71. Повидайло, В.А. Расчет и конструирование вибрационных питателей. / В.А. Повидайло. -М.: Маш. Изд-во. 1962,- 256 с.

72. Райчык, Я. Оптимизация параметров заглаживающих машин для обработки поверхностей отформованных из пластичных смесей в условиях производства в ПНР: дис. д-ра техн. наук / Я. Райчык Л.: СПбГПУ, 1999. - 292 с.

73. Райчык, 3. Теория и практика механической обработки поверхности бетонных конструкций и используемого при этом оборудования / 3. Райчык, Я. Калиновски // Интерстроймех-2001: труды междунар. науч.-техн. конф. — СПб.: СПбГТУ, 2001. С. 58-59.

74. Рейнер, М. Деформация и течение / М. Рейнер.- М.: Наука. 1963.-381 с.

75. Рейнер, М. Реология / М. Рейнер. М.: Наука, 1965. - 224 с.

76. Ребю, П. Вибрирование бетона: пер. с фр. / П. Ребю. М.: Физматгиз, 1970. -256 с.

77. Савинов, О.А. Вибрационное уплотнение бетонных смесей в гидротехническом строительстве / О.А. Савинов. — Л.: Энергия, 1973. — 54 с.

78. Савинов, О.А. Вибрационная техника уплотнения и формования бетонных смесей / О.А. Савинов, Е.В. Лавринович. — Л.: Стройиздат, Ленинград, отд-ние, 1986.-280 с.

79. Смольский, Б.М. Реодинамика и течение нелинейно-вязко-пластичных материалов / Б.М. Смольский, Э.П. Шульман, В.М. Гориславец. — Минск: Наука и техника, 1970. — 325 с.

80. Справочник по специальным функциям / Под ред. М. Абрамовича и И. Стиган. М.,1979. - 564 с.

81. Стефанов, Б.В. Технология бетонных и железобетонных изделий / Б.В. Стефанов. Киев, Вища шк., 1972.-249 с.

82. Суслов, А.Г. Научные основы технологии машиностроения. / А.Г. Суслов,

83. A.M. Дальский. М.: Машиностроение , 2002. — 648 с.

84. Теория формования бетона / под ред. А.Е. Десова.-М.: НИИЖБ, 1969. 248 с.

85. Толстой, И.Н. Об эффекте пристенного скольжения дисперсных систем / И.Н. Толстой // Коллоидный журнал. 1947. - №9. - С. 125-138.

86. Тур, В.А. Методы отделки железобетонных изделий в заводских условиях /

87. B.А. Тур // Технология индустриального домостроения: обзорная информ. — М., 1974.-№4.- С.89-98.

88. Уилкинсон, У.Л. Неньютоновские жидкости / У.Л. Уилкинсон. М.: Мир, 1964.-216 с. ■• •

89. Указания по применению оборудования для отделки поверхностей незатвердевших железобетонных изделий / ВНИИЖ. М., 1971.- 49с.

90. Урьев, Н.Б. Коллоидный цементный клей и его применение в строительстве / v Н.Б. Урьев, А.В. Михайлов. М.: Стройиздат, 1967. - 130с.

91. Учитель А.Д. Вибрационный выпуск горной массы / А.Д. Учитель, В.В. Грушин. — М.: Физматиздат. 1960. — 566 с.

92. Фарах, А.Ф. Исследование брусовых заглаживающих машин: дис. канд. техн. наук / А.Ф. Фарах. Л.: ЛИСИ, 1977.- 175 с.

93. Фрейндлих, Г. Тиксотропия / Г. Фрейндлих. М., 1939. - 45 с.

94. Хаяси, Т. Вынужденные колебания в нелинейных системах / Т. Хаяси. — М.: Иностранная лит., 1957. 204 с.

95. Шелофаст, В.В. Основы проектирования машин / В.В. Шелофаст. М.: Изд-во АПМ, 2000. - 472 с.

96. Яблонский, А.А. Курс теоретической механики: в 2ч. 4.II. Динамика / А.А. Яблонский. М.: Высш. шк., 1977. - 430 с.

97. Яблонский, А.А. Курс теории колебаний / А.А. Яблонский, С.С. Норейко. -М.: Высш. шк., 1966. 256 с.

98. Яковлев, Е.Н. Математическая обработка результатов измерения / Е.Н. Яковлев. М:: Энергия, 1963.-204 с.

99. Bingam Е. С. Fluidity and Plasticity. / Е. С. Bingam. New York. 1922.

100. Bolotny, A. Stabilizacja predkosci plytowego elementu roboczego maszyny do zacierania powierchni betonowych / A. Bolotny, J. Rajczyk, S. Ryss-Berezark // Maszyny urzadzenia & narzedzia. 1999. -№ 2/99. - S. 12.; il.

101. Heaton, B.S. Strength, durability and shrinkage of incompletely compacted concrete/B.S.Heaton. -Journ. Amer. Concr. Inst. 1969.-№10, Proc., v. 65, p.846-851.

102. Plowman, I.M. Effectiveness of vibration of concrete /1.М. Plowman // The Engineer. 1954. - v. 197. - №5113.

103. Schwedoff М. Th.Rechwiches experimentals — la cohesion des lignides Jornal de physigue. T 8 (r), 1889, T. 9 (r), 1890.