автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Определение параметров заглаживающих машин с дисковым рабочим органом с простым и сложным движением

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

ИЗДЕЛИЙ.

1.1. Требования, предъявляемые к качеству поверхности железобетонных изделий.

1.2. Методы оценки качества отделки поверхности железобетонных изделий.

1.3. Выводы по I главе.

ГЛАВА II. МАШИНЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ БЕТОНА

ЗАГЛАЖИВАНИЕМ.

2.1. Обзор исследований, посвященных оптимизации параметров заглаживающих машин.

2.2. Обзор существующих конструкций заглаживающих машин.

2.3. Обзор существующих заглаживающих машин.

2.3.1. Портальные заглаживающие машины.

2.3.2. Мостовые заглаживающие машины.

2.3.3. Консольные заглаживающие машины.

2.3.4. Подвесные заглаживающие машины.

2.3.5. Ручные заглаживающие машины.

2.3.6. Самоходные заглаживающие машины.

2.4. Выводы по II главе.

ГЛАВА III. ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В БЕТОННЫХ СМЕСЯХ, НАХОДЯЩИХСЯ В ЗОНЕ ДЕЙСТВИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ЗАГЛАЖИВАЮЩИХ МАШИН.

3.1. Особенности процесса заглаживания поверхности бетона.

3.2. Мощность, потребляемая приводом рабочих органов заглаживающих машин.

3.3. Влияние заглаживающей способности рабочих органов на качество поверхности бетона.

3.4. Выводы по III главе.

ГЛАВА IV. ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЗАГЛАЖИВАЮЩЕГО ОРГАНА В ВИДЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ДИСКА.

4.1. Заглаживающая способность дискового рабочего органа с простым вращением.

4.1.1. Абсолютная скорость заглаживания.

4.1.2. Заглаживающая способность при различных скоростях портала.

4.1.3. Особенности заглаживания бетонных поверхностей при многопроходной обработке.

4.1.4. Вывод формулы для определения заглаживающей способности диска с простым вращением.

4.2. Определение заглаживающей способности дискового рабочего органа со сложным вращением.

4.2.1. Абсолютная скорость заглаживания. Попутное и встречное заглаживание.

4.2.2. Заглаживающая способность по фронту диска.

4.2.3. Заглаживающая способность по фронту машины.

4.2.4. Особенности заглаживания при различных соотношениях диаметра диска и радиуса кривошипа.

4.2.5. Траектории движения точек диска.

4.2.6. Линии, оставляемые точками поверхности на диске.

4.2.7. Сравнение попутного и встречного заглаживания.

4.2.8. Вывод формулы для определения заглаживающей способности.

4.3. Определение заглаживающей способности рабочих органов со сложной формой, выполненных на основе диска.

4.3.1. Методика определения заглаживающей способности.

4.3.2. Оптимизация формы дискового рабочего органа.

4.3.2.1. Результаты опытов по оптимизации формы диска.

4.4. Выводы по IV главе.

ГЛАВА V. СРАВНЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕКОТОРЫХ ДИСКОВЫХ ЗАГЛАЖИВАЮЩИХ МАШИН ПО ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И УДЕЛЬНЫМ ЗАТРАТАМ НА

ЕДИНИЦУ ПРОДУКЦИИ.

5.1 Производительность дисковых заглаживающих машин.

5.2. Сравнение удельных затрат на единициу продукции при использовании некоторых дисковых заглаживающих машин.

5.2. Выводы по V главе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОЛВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

Современное производство железобетонных изделий для жилищного, промышленного и других областей строительства, неотъемлемо связано с отделкой поверхности этих изделий.

Как это будет показано в п. 1.1 диссертации, в некоторых случаях требования, предъявляемые к качеству поверхности железобетонных изделий, являются достаточно высокими. Такие требования предъявляются к поверхности изделий для сборных элементов конструкций зданий, идущих под дальнейшую обработку окраской, оклейку обоями, линолеумом и т.п. Изготовление таких железобетонных изделий должно сделать минимальными трудоемкие штукатурные и другие отделочные работы внутри здания.

Исходя из этих требований, в настоящее время на заводах железобетонных изделий находят широкое распространение заглаживающие машины с рабочим органом в виде вращающегося диска, валка, бруса, ленты или различных комбинаций этих рабочих органов. Такие рабочие органы могут быть смонтированы на самоходном портале, навешены на раму бетоноукладчика или формовочного агрегата, а также выполнены в виде ручных заглаживающих машин.

Область применения указанных машин зависит от состава бетонных смесей, требуемого качества заглаживания, производительности работ, а также технологии производства изделий на данном предприятии.

Произведенный во П-ой главе диссертации в п.2.2 и п.2.3 обзор существующих конструкций и видов заглаживающих машин, позволил сделать вывод о том, что для получения требуемой чистоты поверхности железобетонных изделий могут быть использованы различные виды рабочих органов. Наиболее распространенным и универсальным с точки зрения удобности применения и широты спектра получаемой шероховатости поверхности при 5 различной жесткости бетона, является дисковый рабочий орган. В главе III, посвященной рассмотренным в предыдущих исследованиях ученых особенностям процесса заглаживания и влияниям заглаживающей способности различных рабочих органов, также показаны преимущества и универсальность дисковых рабочих органов перед прочими.

В решении вопросов, изложенных в IV главе, заключается научная новизна работы. Разработаны методики расчета заглаживающей способности дисковых рабочих органов. Предложена методика расчета заглаживающей способности для рабочих органов со сложной формой трущей поверхности, основанных на диске. Также в этой главе дана методика определения заглаживающей способности для дисковых рабочих органов с круговым и вращательным движением. На основе предыдущих исследований ученых, рассмотрена особенность обработки бетонной поверхности данными рабочими органами с учетом многопроходного воздействия их на поверхность бетона. Произведен вывод формулы для определения заглаживающей способности дискового рабочего органа с круговым и вращательным движением. Осуществлена оптимизация геометрических параметров дисковых рабочих органов.

В V главе дано сравнение некоторых видов дисковых рабочих органов по производительности.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1. Процесс заглаживания бетонных поверхностей является одной из основных технологических операций промышленного, гражданского и других видов строительства, а также технологических линий по изготовлению элементов зданий и сооружений.

Анализ имеющихся на мировом рынке заглаживающих машин показал большое разнообразие дисковых машин, их наиболее распространенные параметры, а также отсутствие единого универсального метода оценки эффективности их применения. Анализ публикаций и научных трудов позволил сделать вывод о полной пригодности такого критерия для сравнения эффективности заглаживающих машин, как заглаживающая способность.

2. При изучении публикаций и научных трудов была обнаружена связь между заглаживающей способностью и шероховатостью обработанной поверхности и между заглаживающей способностью и глубиной воздействия на бетон рабочего органа. Также анализ публикаций и трудов показал наличие неравномерности распределения величины размаха шероховатости по фронту заглаживания дисковых заглаживающих машин.

3. В данной работе сделана попытка подробным образом теоретически рассмотреть процесс заглаживания бетонных поверхностей дисковыми заглаживающими машинами. Одновременное использование нескольких разработанных методик позволяет достичь высокой достоверности результатов.

4. Полученные оптимальные значения R, Ю И Vn (для дисковых рабочих органов с простым вращением) и значения соотношений R/r, öWcör (для дисковых рабочих органов с круговым и вращательным движением), а также коэффициенты перекрытий Кп, позволяют дать рекомендации по наиболее эффективному применению заглаживающих машин данного типа. Сделан вывод о преимуществе, в большинстве случаев, попутного заглаживания.

5. Подтверждена неравномерность распределения заглаживающей способности по фронту исследованных заглаживающих машин. Уточнена формула для определения заглаживающей способности диска с простым вращением и выведена формула для определения заглаживающей способности для диска с круговым и вращательным движением.

6. Сделано предположение о возможности неравномерного износа рабочей поверхности диска совершающего круговое и вращательное движение при определенных соотношениях угловых скоростей диска и кривошипа.

7. Разработана методика определения заглаживающей способности для рабочих органов сложной формы, основанных на диске.

8. Поставлена и решена задача оптимизации геометрической формы для дискового рабочего органа заглаживающей машины.

9. Результаты лабораторных опытов показали предварительное соответствие теоретических и практических результатов оптимизации рабочей формы поверхности диска - выравнивание размаха шероховатости по фронту обработки бетона оптимизированным диском и расширение фронта равномерной обработки на 9% по сравнению со сплошным диском.

10. Проведено сравнение производительности и удельных затрат на единицу произведенной продукции для некоторых видов заглаживающих машин с дисковыми рабочими органами.

1. Болотный A.B. Выбор вида рабочего органа машины для заглаживания незатвердевших бетонных поверхностей // Изв. вузов. Стр-во.-1995.-№11.- С.135-141: ил.

2. Болотный A.B. Заглаживание бетонных поверхностей.-Л.:Стройиздат, 1979.- 126с.

3. Болотный A.B., Рысс-Березарк С.А. Оптимизация формы диска заглаживающей машины // Проблема качества строительной продукции: Сб. докл. 2-й науч.-техн. конф., . 27 мая 1999г./ Воен. инженер.-техн. унт.-СПб., 1999.-Ч. 1 .-С.96-98: ил.

4. Болотный A.B. Рысс-Березарк С.А. Особенности заглаживания бетонных поверхностей с перекрытием проходов // Тр. Молодых ученых / С.-Петерб. гос. архитектур.-строит. ун-т.-СПб., 1999.-Ч.2.-С.67-71: ил.

5. Болотный A.B. Теоретическое обоснование электоро-щупового измерения шероховатости поверхности железобетонных изделий // Исследование рабочего процесса строительства каналов.-Л., 1968.- С. 14-32.-(Сб. тр. Ленингр. инженер.-строит. ун.-та; №53).

6. Завражин H.H., Северинова Г.В., Громов Ю.Е. Производство отделочных работ в строительстве: Зарубеж. опыт.- М.: Стройиздат, 1987.- 48 с.

7. Кокин А.Д., Байер В., Отделочные работы в строительстве: Справ. строителя.-М.: Стройиздат, 1987.-656с.

8. Подлих Э.Г. Прибор для измерения шероховатости дорожных покрытий // Автомобил. дороги.-1962.-№6.- С. 34-36: ил.

9. Рысс-Березарк С.А. Автоматизация процесса заглаживания неза-твердевших бетонных поверхностей // Тр. Молодых ученых / С.-Петерб. гос. архитектур.-строит. ун.-т.-СПб., 1998.-Ч.2: В рамках программы "Интеграция".-С. 58-60: ил.

10. Рысс-Березарк С.А., Райчык Я. Новая брусовая заглаживающая машина // Докл. 55-й науч. конф. профессоров, преподавателей, науч. работников, инженеров и аспирантов ун-та / С.-Петерб. гос. архитекур.-строит. ун-т.-СПб., 1998.-Ч.1.-С. 107-108: ил.

11. Указания по применению оборудования для отделки поверхности незатвердевших железобетонных изделий / Всесоюз. науч.-исслед. ин-т технологии сбор, железобетон, конструкций и изделий.- М., 1971.- 172 с.ххх

12. Алксейцев B.C. Разработка вибрационных методов обработки свежеотформованных бетонных изделий: Дис.канд. техн. наук: 05.23.05 / Моск. инженер.-строит. ин-т.-М., 1981.-148с.: ил.

13. Батулов А.И. Исследование процесса заглаживания поверхности свежеотформованных пространственных конструкций: Дис.канд. техн. наук: 05.05.04: В 2 т. / Ленингр. инженер.-строит. ин-т.-Л., 1971.1. Т.1.- 113с., 18 л. ил.1. Т.2.- 35с.

14. Болотный A.B. Теория и процессы заглаживания: Дис. д-ра техн. наук: 05.05.04 / Ленингр. инженер.-строит. ин-т. -Л., 1974.- 289с.: ил.

15. Во Куанг Зием. Определение параметров машин для обработки незатвердевших бетонных поверхностей, имеющих водостойкие добавки:

16. Дис.канд. техн. наук: 05.05.04 / Ленингр. инженер.-строит. ин-т.-Л.-1993.-145с.: ил.

17. Добжиньский М. Определение параметров ручных машин для заглаживания пластичных бетонных смесей: Дис. канд. техн. наук: 05.05.04. / Ленингр. инженер.-строит. ин-т.-Л.-1993.-145с.: ил.

18. Лазарев М.А. Исследование брусовых рабочих органов для заглаживания поверхностей бетонных облицовок каналов: Дис.канд. техн. наук:05.05.04. / Ленингр. инженер.-строит. ин-т.-Л.- 1983.-187с.: ил.

19. Мамаев Л.А. Исследование процессов рельефной обработки бетонных поверхностей: Дис. канд. техн. наук: 05.05.04 / Ленингр. инженер.-строит. ин-т.-Л.- 1979.-177с.: ил.

20. Райчык Я. Научные основы выбора рациональных параметров машин с дисковыми рабочими органами для обработки бетонных поверхностей: Дис. д-ра. техн. наук: 05.05.04 / С.-Петерб. гос. архитекур.-строит. ун-т.-СПб., 1998.-241с.: ил.

21. Райчык Я. Оптимизация параметров заглаживающий машин для обработки поверхностей изделий, отформованных из пластичных бетонных смесей в условиях ПНР: Дис. канд. техн. наук: 05.05.04 / Ленингр. инженер.-строит. ин-т.-Л.- 1989.-230с.: ил.

22. Фарах Аши Фарах. Исследование брусовых заглаживающих машин: Дис. канд. техн. наук: 05.05.04 / Ленингр. политехи, ин-т. им. М.И. Калинина.-Л.- 1977.-196с.: ил.ххх

23. A.c. 1433819 СССР, МКИ В28 В11/00. Установка для обработки поверхностей железобетонных изделий / Болотный A.B. Подопригора А.Г., Райчык Я.; Ленингр. инженер.-строит. ин-т.- №4211019/31-3; Заявлено 17.03.87; Опубл. 30.10.88, Бюл. №40 1с.: ил.

24. Исследование процессов заглаживания с обезвоживанием по167верхностей сборных железобетонных панелей: Отчет о НИР (промежуточ.) / Ленингр. инженер.-строит. ин-т; Рук. Болотный А.В. № ГР 01815006420; Инв № Б341873.- Л., 1982.- 21с.: ил.1. XXX

25. Во1оШу А., Яа^гук 3., КуББ-Вегегагк Б. 81аЫНгас.а ргеёкозс1 plytowego е1ешепШ гоЬосге§о тавгупу с1о гашегаша powiercllni betonowych // МаБгупу иггадгеша & narzedzia.-1999.-N 2/99.-8.12: П.

26. ВокЛпу А., Ыа^гук ЯузБ-Вегегагк 8. 2ас1ега1е powierzchni betonowych рггу wykorzystaniu dodatkowego гисЬи оЬго1;о,к^о е1ешепШ гоЬосге§о таэгупу // Маэгупу urzadzenia & narzedzia.-1999.-N 2/99.-8.13-14: П.