автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Определение рациональных параметров и режимов работы вибрационного дискового рабочего органа для обработки бетонных поверхностей

кандидата технических наук
Герасимов, Сергей Николаевич
город
Хабаровск
год
2003
специальность ВАК РФ
05.05.04
Диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению на тему «Определение рациональных параметров и режимов работы вибрационного дискового рабочего органа для обработки бетонных поверхностей»

Автореферат диссертации по теме "Определение рациональных параметров и режимов работы вибрационного дискового рабочего органа для обработки бетонных поверхностей"

На правах рукописи

ГЕРАСИМОВ Сергей Николаевич

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ВИБРАЦИОННОГО ДИСКОВОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА ДЛЯ ОБРАБОТКИ БЕТОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Специальность 05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Хабаровск 2003

Работа выполнена в Братском государственном техническом университете.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Мамаев Леонид Алексеевич

Научный консультант:

кандидат физико-математических наук Коронатов Виктор Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Сердечный Александр Семёнович

кандидат технических наук, доцент Сидорков Владимир Владимирович

Ведущая организация: АО Проектно-технологический институт

Защита состоится «25» сентября 2003 г. в 15 час. на заседании диссертационного совета Д 212.294.01 при Хабаровском государственном техническом университете по адресу: 680035, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Хабаровском государственном техническом университете.

Автореферат разослан «20» августа 2003 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

fl з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ТтЩ

Актуальность темы. Производство железобетонных изделий для жилищного, промышленного, индивидуального и других видов строительства неотъемлемо связано с отделкой поверхности этих изделий. В связи с этим существует целый ряд требований, предъявляемых к поверхностям изделий, изготовленных из железобетона, которые впоследствии будут подвергаться окрашиванию, оклейке обоями, линолеумом и т.п. После изготовления железобетонных изделий трудоемкие штукатурные и другие отделочные работы по ним должны быть сведены к минимуму.

Для обработки бетонных поверхностей с целью получения требуемой шероховатости используются заглаживающие машины с рабочими органами в виде бруса, валка, диска, ленты или их комбинации. Область применения машин зависит от состава бетонных смесей, требуемого качества поверхности, производительности работ, а также технологии производства на данном предприятии.

Разработке конструкций и исследованию рабочих процессов вышеперечисленных рабочих органов посвяшены труды A.B. Болотного, А.И. Батулова, Я. Райчыка, Фарах Аши Фараха, В.А. Тура, Во Куанг Зиема, JI.A. Мамаева, М.А. Лазарева, А.Г. Подопригоры, С.А. Рысс-Березарка, A.A. Кононова и др.

Дисковый рабочий орган заглаживающей машины является наиболее распространенным в различных областях строительства и имеет ряд преимуществ: ввиду большой заглаживающей способности обрабатывает поверхности изделий, отформованные из всех видов строительных материалов, до высокого класса шероховатости (4Ш - Rn=0,3 -г 0,6 мм); имеет возможность обработки изделий сложной конфигурации в плане с выходом на поверхности закладных и монтажных деталей; имеет простую конструкцию и удобен в эксплуатации.

Большинство машин с дисковыми рабочими фганами производят заглаживание без применения вибрации или же с применением вибрационного воздействия, но преимущественно с горизонтально направленными колебаниями. Отсутствие дисковых заглаживающих машин с вертикально направленными колебаниями определило направление исследований: изучение влияния вертикальных вибраций на процессы, происходящие в обрабатываемой среде, и разработка научно обоснованных методов для проектирования таких рабочих органов. Использование вибрационного воздействия приведет к повышению прочности поверхностного слоя бетона, процесс заглаживания будет проходить интенсивней, и, как следствие, поверхность изготавливаемых изделий получит улучшенные физико-механические характеристики.

Создание высокоэффективных вибрационных дисковых заглаживающих машин, позволяющих повысить качество железобетонных изделий, снизить затраты на строительство и увеличить срок его службы, является важной и актуальной задачей.

Цель работы - повышение качества бетонных поверхностей за счет разработки конструкции вибрационного дискового рабочего органа (ВДРО) заглаживающей машины и определения его рациональных параметровл_режимов работы. | , национальная 1

"библиотека | С.Штервург^

В соответствии с целью в работе решены следующие задачи:

1) разработка новых эффективных конструкций ВДРО;

2) обоснование и создание динамических моделей процесса взаимодействия ВДРО с поверхностью жесткой и особо жесткой бетонной смеси;

3) исследование процессов, происходящих в бетонной смеси при воздействии ВДРО, с целью выявления рациональных режимов работы;

4) исследование заглаживающей способности и мощности ВДРО;

5) экспериментальное исследование влияния параметров ВДРО на шероховатость и прочностные характеристики бетонной поверхности;

6) оценка экономической эффективности использования нового ВДРО на посту конвейерной линии производства наружных стеновых панелей.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовался экспериментально-теоретический метод, который базируется на основных положениях теории качения жесткого тела по деформируемому основанию, теории уплотнения строительных материалов, математической статистики и теории планирования эксперимента.

Научная новизна работы:

1) в разработке новых эффективных конструкций ВДРО, защищенных патентами РФ;

2) разработке динамических моделей процесса взаимодействия ВДРО с поверхностью бетонной смеси;

3) определении зависимости мощности привода ВДРО от реологических свойств бетонной смеси и основных параметров и режимов работы;

4) определении зависимости заглаживающей способности ВДРО от реологических свойств бетонной смеси;

5) определении закономерности влияния параметров и режимов работы ВДРО на величину размаха шероховатости бетонной поверхности;

6) определении рациональных параметров и режимов работы ВДРО.

Достоверность научных положений, выводов и результатов

обоснована использованием апробированных методов при исследованиях; проверкой основных положений теоретических исследований экспериментальным путем; хорошей сходимостью полученных результатов с результатами исследований других авторов; использованием методов математической статистики при обработке экспериментальных данных.

Практическая ценность работы заключается в том, что на базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований созданы современные методы расчета рациональных параметров и режимов работы ВДРО в зависимости от требуемой шероховатости заглаживаемой поверхности. Основные результаты научной работы используются в учебном процессе при курсовом и дипломном проектировании по специальности 170900 «Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование» в БрГТУ и внедрены в производство в Строительно-архитектурной корпорации (Монголия), ОАО Комбинат «Братскжелезобетон» (г. Братск, РФ) в виде «Методики выбора рациональных, конструктивных, кинематических параметров и режимов работы ВДРО».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международной конференции РАН «Проблемы

механики современных машин», г. Улан-Удэ, 2000 г.; на международном симпозиуме «Механизмы и машины ударного, периодического и вибрационного действия», г. Орел, 2000 г.; на международной научно-технической конференции «Интерстроймех-2001», г. Санкт-Петербург, 2001 г.; на международной научно-практической конференции «Математическое моделирование в образовании, науке и производстве», г. Тирасполь, 2001 г.; на ХШ симпозиуме «Динамика виброударных (сильно нелинейных) систем» ИМАШ РАН, г. Москва, 2001 г.; на межвузовской конференции с международным участием «Транспортные средства Сибири», г. Красноярск, 2001 г.; на международной научно-технической конференции «Интерстроймех-2002», г. Могилев, 2002 г.; на XVIII - ХХШ научно-технических конференциях БрГТУ г. Братск, 1997 - 2002 гг.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликованы 10 печатных работ и получено 6 патентов РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 162 страницах машинописного текста, иллюстрирована 94 рисунками, 10 таблицами; состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 119 наименований и трех приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована цель исследований, актуальность рассматриваемых вопросов, дана краткая характеристика работы, ее научная новизна и практическая значимость. Показана необходимость применения и совершенствования процессов механической обработки поверхностей бетонных изделий, как на строительных площадках, так и в условиях индивидуального строительства.

В первой главе приводятся требования, предъявляемые к качеству поверхности железобетонных изделий (ЖБИ) в соответствии с ГОСТами, ТУ и СНиПами. Определены требования, предъявляемые к заглаживанию поверхностей ЖБИ,

Обзор существующих дисковых рабочих органов заглаживающих машин позволил выявить неко горые преимущества и недостатки этих машин, с учетом которых автором предложены новые, наиболее эффективные конструкции ВДРО, предназначенные для обработки изделий, отформованных из особо жестких и жестких бетонных смесей. В частности, предложены конструкции ВДРО с вертикальными, крутильными, угловыми колебаниями.

По техническим, конструктивным и эксплуатационным признакам расширена классификация дисковых заглаживающих машин, позволяющая анализировать возможности конструкций машин и разрабатывать методологические основы проектирования вибрационных рабочих органов заглаживающих машин, а также рационально использовать их в условиях эксплуатации.

Предложенная взаимосвязь рабочих и расчетных параметров процесса вибрационного заглаживания незатвердевших бетонных поверхностей, позволяет более обоснованно походить к описанию процессов происходящих в зоне действия ВДРО с обрабатываемой поверхностью изделий и созданию динамических, математических моделей для определения их оптимальных параметров и

рациональных режимов работы.

При проектировании ВДРО возникает необходимость в увеличении частоты вибрационного воздействия для увеличения производительности и достижения наиболее качественной обработки поверхности изделий. Но проведенные испытания опытной модели ВДРО показали, что увеличение частоты воздействия может приводить к полному или частичному погружению заглаживающего диска в бетонную смесь. Частичное погружение диска приводит к появлению волнообразований на поверхности, что снижает качество обработки. Полное погружение диска вообще недопустимо, так как это приводит к нарушению технологического процесса и условий эксплуатации машины.

Во второй главе для определения рациональных режимов работы проведены теоретические исследования процесса взаимодействия ВДРО с бетонной смесью. С этой целью разработаны две динамические модели: на рис.1 показана динамическая модель с особо жесткой бетонной смесью; на рис.2 - с жесткой бетонной смесью.

йишищйи«

/ ; /Г1111

Рис. 1. Динамическая модель процесса взаимодействия с особо жесткой бетонной смесью (Ж>70 с)

//////////

Рис. 2. Динамическая модель процесса взаимодействия с жесткой бетонной смесью, с учетом свойств уплотнения (Ж=30-70 с)

Б л их моделях элемент сухош трения гс введен для учега пластических деформаций бетонной смеси; на рис.2 упругий элемент С| введен для учета свойств уплотнения смеси, где механизм подключения и отключения упругого элемента регулируется площадками П и П]. Силы сухого трения идеализируются в виде кулонова трения, то есть

F =

Fsigп

(¡У

Л Л

при

при

<к Л

(1)

где: у - координата, определяющая перемещение заглаживающего диска (нижней его плоскости) вниз по вертикали относительно поверхности бетонной смеси, направленная вниз (см. рис. 1); / -текущее время.

Кроме того, принимаются следующие допущения: 1) заглаживающий диск погружается в бетонную смесь поступательно, при этом не учитываются составляющая вращения и движение вдоль обрабатываемой поверхности. 2) пренебрегаем упругими, вязкими и адгезионными свойствами бетона. 3) ввиду малости толщины заглаживающего диска (0,015 - 0,02 м) по сравнению с его диаметром (0,5 - 1 м) принимаются во внимание только силы лобового сопротивления (сухого трения), пренебрегая силами бокового сопротивления и выталкивающей силой Архимеда.

В описываемых моделях приняты следующие обозначения: - пластическая деформация бетонной смеси к начальному моменту времени данного этапа проявления пластических свойств бетона; М,т - массы верхней части дисковой заглаживающей машины, содержащей электродвигатель и приводной вал, и нижней части, содержащей заглаживающий диск (обе части заглаживающей машины считаем абсолютно жесткими телами); ^ = - максимальное значе-

4

ние силы лобового сопротивления (сухого трения), приводящей к началу возникновения пластических деформаций в бетонной смеси; тд - предельное касательное напряжение в бетонной смеси, когда наступают пластические деформации; Я = МАоз2 - амплитуда вибрационной силы; £> - диаметр диска.

Переходя к безразмерному описанию задачи, приняты безразмерные переменные:

(т + м)(о2

т,=со1,р =У---у, (2)

и параметры:

= = (3)

F Р

1 . йр Ф „

—л^и-, при —Ф 0,

(V йт, <1т,

1 <г < 1 Ф

--<(р< —, при —

IV IV Лт,

(4)

к'~(т + М)а>2' (5)

где ср - безразмерная сила сухого трения.

Математическое описание взаимодействия ВДРО с особо жесткой бетонной смесью (рис.1)

££

<г-1 Ф л

5/ИГ.+-, при ——>0,

' IV йт,

<7 + 1 №

йт,

а <к>

ШГ. +--О, ПрИ-^-гО.

' IV г * <1т,

Математическое описание взаимодействия ВДРО с жесткой бетонной смесыо (рис.2)

(7-1

-к,р + $тт,+-,при — >0,р~г.р{,

Ф

IV

йт,

(7-1 ф

"Ри 1->0,р<р„

Ж <1г,

(7 + 1 ф . _

УУ ат,

0,2 Ф п ^

ш т> к'Р' > ИР11 Т~ = 0,Р* Р,.

IV ат,

а Ф л

IV Ат,

(7)

где р, - безразмерный аналог величины пластической деформации бетонной смеси на момент очередного длительного застоя диска, когда проявление пластических свойств временно (или окончательно) прекращаются; условие р^р, означает, что текущая координата р превышает величину пластической деформации смеси, предшествующего этапа движения диска, то есть означает движение в уплотненном слое смеси; р < р, - движение диска в разуплотненном слое.

В этих моделях допускаются следующие существенно различные режимы движения диска: 1) отсутствие пластических деформаций бетонной смеси,

когда -^- = 0, это выполняется, при 2) проявление пластических де-

формаций при погружении диска вниз, когда > 0, или при всплытии вверх,

(1г,

Ф л

когда —£-<0.

Начало проявления пластических деформаций бетона приводящих к моментам начала вибропогружения диска т,+ и всплытию г,_, характеризуется

и, кроме этого, соответствую-

(8)

= а_

г, «г,. +0

тем, что должно выполняться равенство щие безразмерные ускорения

А? £р!

С^г/

имеют знак направления перемещения диска: а+ > 0 в случае вибропогружения, а_ < 0 в случае всплытия.

Выявлены случаи, когда пластические деформации бетонной смеси полностью прекращаются, то есть когда диск перестает преодолевать сопротивление бетонной смеси и находится в длительном застое неограниченно долго. Такое возможно, когда выполняется неравенство

<тй1-\¥(1-к21Р1). (9)

Определён допустимый диапазон частот вибровоздействия, когда при заданной величине пластической деформации р, происходит полное прекращение вибропогружения диска

\тЮ1

<а<, 1

т0 + сх(М + т)у, -(т + М ~МА

(10)

при неограниченном во времени воздействии на бетонную смесь в заданной области обработки. На практике каждая область бетонной смеси подвергается воздействию диска лишь ограниченный промежуток времени. Поэтому формулу (10) следует воспринимать как грубую заниженную оценку максимальной частоты вибровоздействия. Для определения более точной максимальной частоты разработана программа численного анализа поставленной задачи.

05 0.« 07 04 О»

Лиимтр аагяаишоужто днот (и)

Рис. 3. График подбора частоты вибрационной силы по диаметру диска

Графики (рис.3) позволяют по заданному диаметру диска производить подбор эффективной частоты вибрационной силы, когда вибропогружение диска в бетонную смесь становится минимальным.

Численное моделирование описанных существенно нелинейных задач (6), (7) в среде MatLab 6.5 позволило установить различные режимы вибропогружения: 1) вибропогружение вперед и назад с двумя длительными остановками в каждом периоде; 2) вибропогружение вперед и назад с двумя мгновенными остановками в каждом периоде; 3) вибропогружение вперед (назад) после длительной остановки, завершающееся мгновенной остановкой, и последующее вибропогружение назад (вперед) вплоть до длительной остановки внутри каждого периода; 4) вибропогружение вперед и назад с одной длительной остановкой внутри каждого периода; 5) безостановочное вибропогружение.

На основе методики определения мощности, потребляемой приводом дисковых рабочих органов, созданной A.B. Болотным, предложена методика расчета общей мощности ВДРО с учетом вибровоздействия и реологических свойств обрабатываемой бетонной смеси (рис. 4).

Hsincot

Рис. 4. К определению мощности ВДРО

Условие отсутствия макродефектов на заглаженной поверхности при

т<т„

(И)

3 НК+^у

При напряжениях в градиентном слое больших предельного напряжения сдвига, но меньших усйовно граничного напряжения практически неразрушенной структуры т0 < г < гг, происходит разрушение наиболее слабых связей бетонной смеси и начинается течение с вязкостью г\0. В результате чего к поверхности трения выделяется цементно- песчаное молочко необходимое для сглаживания неровностей на поверхности. В этом случае наблюдается наиболее

качественная обработка.

у,=

3

ЛР +

МАсо2 5у

к

¿V?

С увеличением касательных напряжений х > тг, начинают разрушаться более прочные связи, и вязкость уменьшается, стремясь к своему предельному значению Г)х, а расход материала в сечении увеличивается до величины большей набегаемого потока (¿„в. В этом случае бетонная смесь может выдавливаться в виде прямых или дугообразных волн, причем эти волны подхватываются кромкой заглаживающего диска и происходит брызгообразование или появление борозд, ухудшающих качество поверхности. Таким образом, будет наблюдаться резкое ухудшение процесса обработки, поскольку качество поверхности уже выйдет за пределы микрогеометрии

V, =

3

Я

АР +

МАсо2

зя

(г-ьУ

(13)

Определена общая мощность при касательных напряжениях в градиентном слое, меньших предельного напряжения сдвига бетонной смеси г <. т0

\

=уд

' с 2 . п2( Ап МАа>2Л

Ь, А,

+ ^.(14)

Общая мощность при напряжениях в градиентном слое, больших предельного напряжения сдвига, но меньших условно граничного напряжения практически неразрушенной структуры т0 т < тг, равна

М, = 1Л

(К+ъг)

ЬЬрд

АР +

МАсо

5,

Л

я

'3 Щ я

(15)

+ ЛГ-П

Общая мощность, необходимая для заглаживания при касательных напряжениях бетонной смеси, больших условно фаничного напряжения практически неразрушенной структуры г > тГ, равна

Т0 50 + —/трК2

Я

АР +

МАа2 У

МАа1

^ J

(г-г,)'

7. + (%-»?->

+ М

ТР*

N ^

Основным параметром рабочего органа, осуществляющего заглаживание незатвердевших бетонных поверхностей, принято считать заглаживающую способность. По определению А.В. Болотного заглаживающая способность - это длина линии, на протяжении которой рабочий орган воздействует на каждую точку (элементарную площадку) обрабатываемой поверхности. Также эту величину можно определить как длину линии, оставляемой точкой обрабатываемой поверхности на рабочем органе при прохождении его через эту точку.

Определена заглаживающая способность ВДРО с учетом вибовоздейст-вия и реологических параметров бетонной смеси

„ 5д=/(ид;и3;К;А;(а;т0).

Заглаживающая способность ВДРО определяется выражением:

=-щ,-' ^

0,94-К^{о2д+и2в)

(Ио+Ь)

АР +

К Зч„Я

О^-Я-^+и2)

,при Т0йТ<Тг,

(17)

(18)

,Щ)И Т>гг.(19)

Полученные зависимости (17, 18, 19) позволяют определять Бд при об-

работке поверхностей бетонных смесей различной жесткости.

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям ВДРО. Объектом исследования являетсяся процесс обработки бетонной поверхности

ВДГО. За параметр, характеризующий данный процесс, принято качество заглаживаемой поверхности (размах шероховатости) - Яп, мм. Задача эксперимента -достижение минимальной шероховатости обрабатываемой поверхности при возможных комбинациях факторов, влияющих на процесс. Факторы, определяющие процесс заглаживания: давление рабочего органа на бетонную смесь АР, кПа; жесткость бетонной смеси Ж, с; заглаживающая способность 5Д, м; интенсивность вибрирования И м^/с3.

С целью проверки выводов и заключений теоретических исследований, а также для проведения дополнительных исследований при обработке незатвер-девшей бетонной поверхности создан опытный образец ВДГО заглаживающей машины (рис. 6).

Рис. 6. Экспериментальный стенд ВДРО Проанализировав имеющиеся сведения о технологии обработки бетонных поверхностей, выбраны следующие значения основных уровней факторов и интервалы их варьирования (табл. 1).

Таблица 1

Факторы Уровни фактора Интервал варьирования

-1 0 +1

X] - давление на бетонную смесь АЛ, кПа; 0,6 0,8 1 0,02

хг - интенсивность вибрирования И, м^с3; 0,00027 0,01576 0,03125 0,01549

Хт, - жесткость бетонной смеси Ж, с; 20 70 120 50

Х4 - заглаживающая способность Бд, м; 10 40 70 30

Составлена матрица планирования 24, согласно которой проведено 25 опытов с четырьмя повторными измерениями шероховатости поверхности в каждом опыте.

С целью изучения процесса заглаживания незатвердевшей бетонной поверхности дисковым рабочим органом с вертикальными колебаниями и доказательства эффективности обработки по сравнению с результатами обработки поверхности рабочим органом, не совершающим колебательных движений, проведен ряд опытов. В результате получены значения шероховатости после обработки поверхностей с применением и без применения вертикальных вибраций (рис. 7).

I -обработка с вибрацией,--обработка без вибрации

хЗ - Жесткость бетонной смеси Рис. 7. Влияние вертикальных вибраций на шероховатость поверхности при варьировании жесткости бетонной смеси

Из полученных графиков видно, что эффективность обработки поверхности возрастает и в среднем составляет АЯП = 0,42 мм. Следовательно, применение вертикальных вибраций вызывает более интенсивное тиксотропное разжижение поверхностного слоя бетонной смеси, а значит, к поверхности трения вытесняется большее количество цементно-песчаного теста, которого достаточно для сглаживания неровностей. Благодаря этому, качество обработанной поверхности улучшается и становится классом выше.

По измеренным значениям шероховатости заглаженной поверхности рассчитаны коэффициенты регрессии. После проверки значимости каждого коэффициента регрессии и отброса малозначащих получена математическая модель, которая отражает изменение величины размаха шероховатости заглаженной поверхности от основных факторов

Дп =0,335932 + 0,232222-х, -0,137222-х, +0,131111-х, +0,198079-х2, +

п I г , 4 ' (20)

+ 0,143079-х] +0,168079-х*-0,075-х,х2 -0,06125-х2х4 -0,06875-х3х4.

В результате решения уравнения (16) определены оптимальные значения

основных параметров влияющих на процесс заглаживания. Представленная система графиков (рис. 7) показывает, что рассчитанные значения являются оптимальными и позволяют обрабатывать поверхность с наименьшей шероховатостью Ял =0,22 мм.

При изменении жёсткости бетонной смеси (в пределах Ж = 40 -5-120 с) шероховатость класса 4Ш ( Кп = 0,3+0,6 мм) достигается при оптимальных значениях Х\, х2, и X), которые составили в реальных значениях: давлении на бетонную смесь ЛР-0,79 кПа; интенсивности вибрирования #=0,03 м2/^: заглаживающей способности Бд =37,9 м, (в кодированном значении -0,49; 0,52; и -0,07).

Рис. 7. Изменение шероховатости поверхности при варьировании: АР при хг=0,52, Хз=0,89, х^=-0,07; И при дг^-0,49, дг3=0,89, дг4—0,07; Ж при х1=-0,49,х2=0,52,дс4=-0,07; при дс,=-0,49, дс2=0,52, *3=0,89

На основании проведенных экспериментальных исследований определена область варьирования трех основных изменяемых параметров, при которых достигается Яп = 0,3 -ь 0,6 мм. Наглядно это можно представить в виде объемной фигуры (рис. 8).

Значения АР, Ж и И, входящие в область фигуры, будут обеспечивать заглаживание поверхности в пределах от 0,22 до 0,6 мм, что соответствует шероховатости поверхности класса 4111.

Применение параметров, которые находятся вне области объемной фигуры, приводит к ухудшению качества обработки, что позволяет использовать ВДРО при обработке поверхностей, не требующих 4-го класса шероховатости, например, изделий, не требующих побелки.

30.45

Рис. 8. Область варьирования основных параметров для достижения шероховатости поверхности класса 4Ш

С теоретической точки зрения в процессе взаимодействия ВДРО с бетонной смесью связи между её компонентами нарушаются, смесь становится подвижной и происходит механическое перераспределение частиц в наиболее плотную упаковку с некоторым выделением воздуха и воды, следовательно, прочность бетона должна увеличиваться.

Для подтверждения приведенных предпосылок проведен эксперимент, в ходе которого доказано, что при обработке ВДРО незатвердевших бетонных поверхностей изделий прочность бетонного изделия в среднем по высоте увеличивается на 10% по сравнению с исходным. Изменение прочности по высоте слоя бетона находится в пределах от 12 до 8%. В поверхностном слое (высота до 0,05 м) прочность увеличивается на 12% по сравнению с исходным материалом.

В заключение исследования проведена экономическая оценка эффективности использования заглаживающей машины с новым рабочим органом на посту конвейерной линии производства наружных стеновых панелей производственного корпуса ОАО КБЖБ. Установлено, что затраты на производство 1м3 готового изделия сократятся на 3%, прибыль при этом увеличится на 10,5%. Прирост чистого дисконтированного дохода составит 10,5%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Обзор известных конструкций дисковых рабочих органов и изучение процесса заглаживания бетонных поверхностей позволили обосновать необходимость использования конструкций вибрационных дисковых рабочих органов с вертикальными колебаниями заглаживающего диска для обработки поверхности железобетонных изделий, отформованных из жестких и особо жест-

ких бетонных смесей.

2. Для достижения требуемой шероховатости поверхности изделий, отформованных из жестких и особо жестких бетонных смесей, на основе существующих конструкций дисковых рабочих органов разработаны новые конструкции вибрационных дисковых рабочих органов.

3. По техническим, конструктивным и эксплуатационным признакам расширена классификация дисковых заглаживающих машин, позволяющая анализировать возможности конструкций машин и рационально использовать их в условиях эксплуатации.

4. Предложена взаимосвязь рабочих и расчетных параметров процесса вибрационного заглаживания незатвердевшш^ бетонных поверхностей, позволяющая более обоснованно походить к описанию процессов происходящих в зоне действия ВДРО с обрабатываемой средой и созданию динамических, математических моделей для определения их оптимальных параметров и рациональных режимов работы.

5. Разработаны динамические модели процесса взаимодействия рабочего органа с поверхностью жесткой и особо жесткой бетонной смеси. Определено соотношение частоты вибрационной силы, основных параметров и реологических свойств бетонной смеси, необходимое для качественной обработки бетонной поверхности.

6. Определены условия, обеспечивающие отсутствие макродефектов на обрабатываемой поверхности. Установлено соотношение скорости заглаживания, скорости вертикальных колебаний и окружной скорости диска, с учетом реологических свойств бетонной смеси для получения качественной поверхности изделий.

7. Предложены зависимости для расчета общей мощности ВДРО с учетом основных параметров и реологических свойств бетонной смеси.

8. Установлена зависимость между заглаживающей способностью вибрационного рабочего органа и реологическими свойствами обрабатываемой поверхности бетонной смеси.

9. Получена экспериментальная зависимость между размахом шероховатости поверхности, жесткостью бетонной смеси и основными параметра; ми ВДРО - интенсивностью вибрирования, заглаживающей способностью, давлением на бетонную поверхность, которая позволила определить рациональные режимы работы заглаживающей машины.

I. 10. Определены оптимальные значения интенсивности вибрирова-

ния (Я = 0,03м2/с3), заглаживающей способности вибрационного рабочего органа (5Д = 37,9 м), удельного давления ( АР = 0,79 кПа) заглаживающего диска на бетонную смесь (Ж=96 с), при которых достигается наименьшая шероховатость поверхности Яп = 0,22 мм.

11. Сравнительными исследованиями эффективности уплотнения подтверждено преимущество ВДРО по отношению к дисковому рабочему органу традиционной конструкции. Прочность поверхностного слоя бетонного изделия (высота до 0,05 м) обеспечиваемая новым рабочим органом при оптимальных режимах работы на 8-И2% превышает значения, обеспечиваемые традицион-

ным рабочим органом.

12. Проведена экономическая оценка эффективности использования заглаживающей машины с новым рабочим органом на посту конвейерной линии производства наружных стеновых панелей производственного корпуса ОАО КБЖБ. Установлено, что затраты на производство 1м3 готового изделия сократятся на 3%, прибыль при этом увеличится на 10,5%. Прирост чистого дисконтированного дохода составит 10,5%.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Мамаев JI.A., Коронатов В.А., Бороздин О.П., Герасимов С.Н. Определение энергоемкости дискового рабочего органа заглаживающей машины при наличии вязкого трения / Математика в вузе. Современные интеллектуальные технологии. Материалы международной конференции. НГУ имени Ярослава Мудрого. - Великий Новгород, 2000. - С. 230-232.

2. Мамаев Л.А., Зайцев А.Н., Кононов A.A., Герасимов С.Н. Вибропроцессы и вибромашины по обработке бетонных поверхностей / Проблемы механики современных машин: Материалы международной конференции. Улан-Удэ: ВСГТУ, 2000. -Т2. - С. 122-127.

3. Мамаев Л.А., Зайцев А.Н., Кононов A.A., Герасимов С.Н. Процессы взаимодействия рабочего органа машин с упруговязкой средой / Механизмы и машины ударного, периодического и вибрационного действия: Материалы международного научного симпозиума. - Орел: ОрелГТУ, 2000. - С. 90-94.

4. Мамаев Л.А., Коронатов В.А., Герасимов С.Н. Экспериментальные исследования ручной дисковой заглаживающей машины осциллирующего типа / Транспортные средства Сибири / Межвуз. сб. тр. с междун. уч., Красноярск: ИПЦ, КГТУ, 2001. - С. 308 - 331.

5. Мамаев Л.А., Герасимов С.Н. Динамика вибрационных рабочих органов машин для обработки незатвердевших бетонных поверхностей / Х1П Симпозиум. Динамика виброударных (сильно нелинейных) систем. ИМАШ РАН, М., 2001.-С. 180-182.

6. Мамаев Л.А., Коронатов В.А., Герасимов С.Н. Выбор оптимальных режимов работы заглаживающей машины вибрационного типа / XXII Научно-техническая конференция Братского государственного технического университета: Материалы конференции - Братск: БрГТУ, 2001. - 280 с.

7. Мамаев Л.А., Коронатов В.А., Герасимов С.Н. Математический метод определения рациональных параметров дисковых заглаживающих машин / Математическое моделирование в образовании, науке и производстве. Материалы международной научно-практической конференции. - Тирасполь, 27-30 июня 2001; Тирасполь: РИО ПГУ, 2001. - С. 499 - 502.

8. Мамаев Л.А., Коронатов В.А., Герасимов С.Н., Мазовец С.А. Ручная дисковая заглаживающая машина осциллирующего типа / Вестник государственного технического университета. Вып.25. Транспорт / Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2001.С. 303 -312.

9. Мамаев Л.А., Кононов A.A., Герасимов С.Н. Вибрационное оборудование для обработки поверхностей строительных материалов / Интерстрой-мех-2001: Груды международной научно-технической конференции, 27-29 июня

2001 года.-СПб.: СПбГТУ,2001.-С. 187-192.

10. Мамаев JI.A., Коронатов В.А., Герасимов С.Н. Динамика взаимодействия диска заглаживающей машины вибрационного типа с жесткой бетонной смесью / Интерстроймех 2002: Материалы междунар. науч.-техн. конф. -Могилев: МГТУ, 2002. - 458с.

11. Пат. №2147513 РФ (В 28 В 11/08) Рабочий орган ручной заглаживающей машины осциллирующего типа / Мамаев JI.A., Каверзин В.А., Герасимов С.Н.; БрИИ - №98110158/03; Заявлено 26.05.98.

12. Пат. №2156692 РФ (В 28 В 11/08) Инерционно-импульсная заглаживающая машина / Мамаев JI.A., Каверзин В.А., Герасимов С.Н.; БрИИ -№98116978/03; Заявлено 08.09.98.

13. Пат. №2147515 РФ (В 28 В 11/08) Заглаживающая машина с инерционно-импульсным рабочим органом / Мамаев JI.A., Каверзин В.А., Герасимов С.Н.; БрИИ - №98112410/03; Заявлено 24.06.98.

14. Пат. № 2170665 РФ (В 28 В 11/08) Вибрационный рабочий орган бетоноотделочной машины / Мамаев JI.A., Дорлигсурэн Л., Кононов A.A., Герасимов С.Н.; БрГТУ - № 99121460/03; Заявлено 11.10.1999,

15. Пат. № 2182536 РФ Рабочий орган заглаживающей машины / Мамаев Л.А., Коронатов В.А., Белокобыльский C.B., Герасимов С.Н.; БрГТУ -

№ 2000116313/03; Заявлено 20.06.2000.

16. Пат. №2188757 РФ (В 28 В 11/08) Дисковый рабочий орган заглаживающей машины с источником магнитного поля / Мамаев Л.А., Грибовский С.К., Герасимов С.Н.; БрГТУ - №2001119041/03; Заявлено 09.07.2001.

Подписано к печати 25.06.2003г. Формат 60x84 . Бумага офсетная.

Печать трафаретная. Уч. - изд. л. 1,3 Усл. п. л. 1,3 Тираж 100 экз. Заказ № 969 Отпечатано в типографии БрГТУ 665709, Братск, ул. Макаренко, 40 Братский государственный технический университет

nsîW**

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Герасимов, Сергей Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

1.1. Требования, предъявляемые к поверхности бетонных изделий.

1.2. Обзор ручных дисковых заглаживающих машин.

1.3. Обзор рабочих органов дисковых заглаживающих машин.

1.4. Обзор вибрационных рабочих органов дисковых заглаживающих машин.

1.5. Обзор исследований вибрационного заглаживания бетонных поверхностей.

Выводы по главе.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИБРАЦИОННЫХ ДИСКОВЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ С ОБРАБАТЫВАЕМОЙ СРЕДОЙ

2.1. Исследование динамики взаимодействия вибрационных дисковых рабочих органов с незатвердевшими бетонными смесями.

2.1.1. Исследование динамики взаимодействия вибрационного дискового рабочего органа с особо жесткой бетонной смесыо без учета свойств уплотнения.

2.1.2. Исследование динамики взаимодействия вибрационного дискового рабочего органа с жесткой бетонной смесью, с учетом свойств уплотнения.

2.2. Исследование процессов, происходящих в бетонной смеси в зоне действия вибрационных дисковых рабочих органов.

2.3. Определение мощности привода дисковых заглаживающих машин с вибрационным рабочим органом.

2.4. Определение заглаживающей способности вибрационных дисковых рабочих органов.

Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИОННОГО ДИСКОВОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА НА ЧИСТОТУ БЕТОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

3.1. Описание экспериментально-лабораторного стенда вибрационной дисковой заглаживающей машины.

3.2. Методика проведения экспериментальных исследований.!

3.3. Методика обработки экспериментальных исследований.

3.4. Анализ полученных результатов эксперимента.

3.5. Экспериментальные исследования прочностных характеристик поверхностного слоя бетонной смеси.

3.6. Экспериментальное определение мощности дисковых заглаживающих машин с вибрационным рабочим органом.

Выводы по главе.

Введение 2003 год, диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению, Герасимов, Сергей Николаевич

Производство железобетонных изделий для жилищного, промышленного, индивидуального и других видов строительства неотъемлемо связано с отделкой поверхности этих изделий. В связи с этим существует целый ряд требований, предъявляемых к поверхностям изделий, изготовленных из железобетона, которые впоследствии будут подвергаться окрашиванию, оклейке обоями, линолеумом и т.п. После изготовления железобетонных изделий трудоемкие штукатурные и другие отделочные работы по ним должны быть сведены к минимуму.

Для обработки бетонных поверхностей с целью получения требуемой шероховатости используются заглаживающие машины с рабочими органами в виде бруса, валка, диска, ленты или их комбинации. Область применения машин зависит от состава бетонных смесей, требуемого качества поверхности, производительности работ, а также технологии производства на данном предприятии.

Разработке конструкций и исследованию рабочих процессов вышеперечисленных рабочих органов посвящены труды А.В. Болотного, А.И. Батулова, Я. Райчыка, Фарах Аши Фараха, В.А. Тура, Во Куанг Зиема, Л.А. Мамаева, М.А. Лазарева, А.Г. Подопригоры, С.А. Рысс-Березарка, А.А. Кононова и др.

Дисковый рабочий орган заглаживающей машины является наиболее распространенным в различных областях строительства и имеет ряд преимуществ: ввиду большой заглаживающей способности обрабатывает поверхности изделий, отформованные из всех видов строительных материалов, до высокого класса шероховатости (4Ш - Rn=0,3^0,6 мм); имеет возможность обработки изделий сложной конфигурации в плане с выходом на поверхности закладных и монтажных деталей; имеет простую конструкцию и удобен в эксплуатации.

Большинство машин с дисковыми рабочими органами производят заглаживание без применения вибрации или же с применением вибрационного воздействия, но преимущественно с горизонтально направленными колебаниями. Отсутствие дисковых заглаживающих машин с вертикально направленными колебаниями определило направление исследований: изучение влияния вертикальных вибраций на процессы, происходящие в поверхностном слое бетонной смеси, и разработка научно обоснованных методов для проектирования таких рабочих органов. Использование вибрационного воздействия приведет к повышению прочности поверхностного слоя бетона, процесс заглаживания будет проходить интенсивней, и, как следствие, поверхность изготавливаемых изделий получит улучшенные физико-механические характеристики.

Создание высокоэффективных вибрационных дисковых заглаживающих машин, позволяющих повысить качество поверхностей железобетонных изделий, снизить затраты на строительство и увеличить срок его службы, является важной и актуальной задачей.

Цель работы - повышение качества бетонных поверхностей за счет разработки конструкции вибрационного дискового рабочего органа (ВДРО) заглаживающей машины и определения его рациональных параметров и режимов работы.

В соответствии с целью в работе решены следующие задачи:

1) разработка новых эффективных конструкций ВДРО;

2) обоснование и создание динамических моделей процесса взаимодействия ВДРО с поверхностью жесткой и особо жесткой бетонной смеси;

3) создание методики расчета режимов работы и выбора параметров вибрационного рабочего органа;

4) исследование процессов, происходящих в бетонной смеси при воздействии ВДРО, с целью выявления рациональных режимов работы;

5) исследование заглаживающей способности и мощности ВДРО;

6) экспериментальное исследование влияния параметров ВДРО на шероховатость и прочностные характеристики бетонной поверхности;

7) оценка экономической эффективности использования нового ВДРО на посту конвейерной линии производства наружных стеновых панелей.

Научная новизна работы заключается:

1) в разработке новых эффективных конструкций ВДРО, защищенных патентами РФ;

2) разработке динамических моделей процесса взаимодействия ВДРО с поверхностью бетонной смеси;

3) определении зависимости мощности привода ВДРО от реологических свойств бетонной смеси и основных параметров и режимов работы;

4) определении зависимости заглаживающей способности ВДРО от реологических свойств бетонной смеси;

5) определении закономерности влияния параметров и режимов работы ВДРО на величину размаха шероховатости бетонной поверхности;

6) определении рациональных параметров и режимов работы ВДРО.

В первой главе проведен обзор существующих конструкций дисковых заглаживающих машин, способов и техники для вибрационного заглаживания поверхностей, отформованных из различных строительных материалов. Отмечены недостатки существующих дисковых заглаживающих машин. Рассмотрены новые конструкции дисковых заглаживающих машин, предложенные автором. Изучение состояния вопроса определило постановку задач исследования по разработке новых конструкций рабочих органов дисковых заглаживающих машин и методики определения их параметров.

Во второй главе рассматривается динамика взаимодействия ВДРО с обрабатываемой незатвердевшей бетонной поверхностью. Разработаны динамические модели взаимодействия ВДРО с незатвердевшей бетонной поверхностью. Составлены дифференциальные уравнения движения рабочего органа. Определена функция, позволяющая подбирать эффективную частоту вибрационной силы по заданному диаметру, когда вибропогружение диска в бетонную смесь становится минимальным. Проанализированы процессы, происходящие в бетонной смеси в зоне действия ВДРО. Уточнена методика определения мощности привода с учетом вертикальных колебаний ВДРО в зависимости от реологических свойств бетонной смеси. Определена заглаживающая способность ВДРО.

В третьей главе изложены результаты экспериментальных исследований, выполненных на экспериментальном стенде ВДРО. Здесь же дано описание этого стенда, приведена методика экспериментальных исследований и обработки результатов эксперимента. Получена математическая модель, которая отражает изменение величины шероховатости заглаженной поверхности от основных факторов, влияющих на процесс. Приведены рекомендации по варьированию параметров заглаживания, согласно которым достигается шероховатость поверхности в пределах 4-го класса шероховатости. Проведены исследования прочностных характеристик обрабатываемой поверхности.

В итоге выявлены оптимальные режимы работы вибрационной дисковой заглаживающей машины. Определены значения параметров, при которых достигается качество обработки поверхности класса 4Ш.

Основные результаты научной работы используются в учебном процессе при курсовом и дипломном проектировании по специальности 170900 «Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование» в Братском государственном техническом университете (БрГТУ) и внедрены в производство в Строительно-архитектурной корпорации (Монголия), ОАО Комбинат «Братскжелезобетон» (г. Братск, РФ) в виде «Методики выбора рациональных, конструктивных, кинематических параметров и режимов работы ВДРО».

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международной конференции РАН «Проблемы механики современных машин», г. Улан-Удэ, 2000 г.; на международном симпозиуме «Механизмы и машины ударного, периодического и вибрационного действия», г. Орел, 2000 г.; на международной научно-технической конференции «Интерстроймех-2001», г. Санкт-Петербург, 2001 г.; на международной научно-практической конференции «Математическое моделирование в образовании, науке и производстве», г. Тирасполь, 2001 г.; на XIII симпозиуме «Динамика виброударных (сильно нелинейных) систем» ИМАШ РАН, г. Москва, 2001 г.; на межвузовской конференции с международным участием «Транспортные средства Сибири», г. Красноярск, 2001 г.; на международной научно-технической конференции «Интерстроймех-2002», г. Могилев, 2002 г.; на XVIII - XXIII научно-технических конференциях БрГТУ г. Братск, 1997 - 2002 гг.

Основное содержание диссертационной работы отражено в публикациях [64 - 74, 78 - 83].

Заключение диссертация на тему "Определение рациональных параметров и режимов работы вибрационного дискового рабочего органа для обработки бетонных поверхностей"

Выводы по главе

1. Результаты экспериментальных исследований подтвердили эффективность применения вертикальных колебаний дискового рабочего органа по сравнению с рабочим органом, не совершающим колебательных движений. В результате вибрационного воздействия рабочего органа в бетонной смеси происходит механическое перераспределение компонентов в наиболее плотную упаковку, к поверхности трения вытесняется це-ментно-песчаное тесто и молочко, необходимое для сглаживания неровностей поверхности, благодаря чему, качество обработанной поверхности улучшается.

2. Получена экспериментальная зависимость между размахом шероховатости поверхности, жесткостью бетонной смеси и основными параметрами ВДРО - интенсивностью вибрирования, заглаживающей способностью, давлением на бетонную поверхность, которая позволила определить рациональные режимы работы заглаживающей машины.

3. Определены оптимальные значения интенсивности вибрирова

Л т ния (И = 0,03м /с ), заглаживающей способности вибрационного рабочего органа (5Д = 37,9м), удельного давления заглаживающего диска на бетонную смесь (АР = 0,79 кПа), при которых достигается наименьшая шероховатость поверхности Rn = 0,22 мм.

4. Сравнительными исследованиями эффективности уплотнения подтверждено преимущество ВДРО по отношению к дисковому рабочему органу традиционной конструкции. Прочность поверхностного слоя бетонного изделия (высота до 0,05 м) обеспечиваемая новым рабочим органом при оптимальных режимах работы на 8^-12% превышает значения, обеспечиваемые традиционным рабочим органом.

5. Экспериментальное определение общей мощности позволило уточнить предложенную теоретическую зависимость для расчета общей мощности ВДРО с учетом основных параметров и реологических свойств бетонной смеси.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Обзор известных конструкций дисковых рабочих органов и изучение процесса заглаживания бетонных поверхностей позволили обосновать необходимость использования конструкций вибрационных дисковых рабочих органов с вертикальными колебаниями заглаживающего диска для обработки поверхности железобетонных изделий, отформованных из жестких и особо жестких бетонных смесей.

2. Для достижения требуемой шероховатости поверхности изделий, отформованных из жестких и особо жестких бетонных смесей, на основе существующих конструкций дисковых рабочих органов разработаны новые конструкции вибрационных дисковых рабочих органов.

3. По техническим, конструктивным и эксплуатационным признакам расширена классификация дисковых заглаживающих машин, позволяющая анализировать возможности конструкций машин и рационально использовать их в условиях эксплуатации.

4. Предложена взаимосвязь рабочих и расчетных параметров процесса вибрационного заглаживания незатвердевших бетонных поверхностей, позволяющая более обоснованно походить к описанию процессов происходящих в зоне действия ВДРО с обрабатываемой средой и созданию динамических, математических моделей для определения их оптимальных параметров и рациональных режимов работы.

5. Разработаны динамические модели процесса взаимодействия рабочего органа с поверхностью жесткой и особо жесткой бетонной смеси. Определено соотношение частоты вибрационной силы, основных параметров и реологических свойств бетонной смеси, необходимое для качественной обработки бетонной поверхности.

6. Определены условия, обеспечивающие отсутствие макродефектов на обрабатываемой поверхности. Установлено соотношение скорости заглаживания, скорости вертикальных колебаний и окружной скорости диска, с учетом реологических свойств бетонной смеси для получения качественной поверхности изделий.

7. Предложены зависимости для расчета общей мощности ВДРО с учетом основных параметров и реологических свойств бетонной смеси.

8. Установлена зависимость между заглаживающей способностью вибрационного рабочего органа и реологическими свойствами обрабатываемой поверхности бетонной смеси.

9. Получена экспериментальная зависимость между размахом шероховатости поверхности, жесткостью бетонной смеси и основными параметрами ВДРО - интенсивностью вибрирования, заглаживающей способностью, давлением на бетонную поверхность, которая позволила определить рациональные режимы работы заглаживающей машины.

10. Определены оптимальные значения интенсивности вибрирования

О 1 = 0,03 м /с ), заглаживающей способности вибрационного рабочего органа

Sn = 37,9м), удельного давления (ДР = 0,79кПа) заглаживающего диска на бетонную смесь (Ж= 96 с), при которых достигается наименьшая шероховатость поверхности Rn = 0,22 мм.

11. Сравнительными исследованиями эффективности уплотнения подтверждено преимущество ВДРО по отношению к дисковому рабочему органу традиционной конструкции. Прочность поверхностного слоя бетонного изделия (высота до 0,05 м) обеспечиваемая новым рабочим органом при оптимальных режимах работы на 8-12% превышает значения, обеспечиваемые традиционным рабочим органом.

12. Проведена экономическая оценка эффективности использования заглаживающей машины с новым рабочим органом на посту конвейерной линии производства наружных стеновых панелей производственного корпуса ОАО КБЖБ. Установлено, что затраты на производство 1м3 готового изделия сократятся на 3%, прибыль при этом увеличится на 10,5%. Прирост чистого дисконтированного дохода составит 10,5%.

Библиография Герасимов, Сергей Николаевич, диссертация по теме Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

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

2. Андреев J1.C., Резниченко B.C. Определение экономической эффективности инвестиционных проектов и инноваций в строительстве / Экономика строительства, №9 — 2001. — 148с.

3. Араманович И.Г., Левин В.И. Уравнения математической физики. -М.: Наука, 1964.-288 с.

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

5. Андриевский Б.Р., Фрадков А.Л. Элементы математического моделирования в програмных средах MATLAB 5 и Scilab. СПб.: Наука, 2001. - 286 е., 50 ил.

6. Афанасьев А.А. Технология импульсного уплотнения бетонных смесей. — М.: Стройиздат, 1987. — 168с.: ил. — (Наука — строит, пр-ву).

7. Ахвердов И.Н. Высокопрочный бетон / ГСИ. 1961. - 163 с.

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

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

10. Ахвердов И.Н. Теоретические основы бетоноведения: Учеб. пособие. -Мн.: Высш. шк., 1991.- 188 е., ил.

11. Ахвердов И.Н. Железобетонные напорные центрифугированные трубы. М.: Строй из дат, 1967, - 162 с.

12. Баженов Ю.М. Технология бетона: Учебн. пособие. М.: Высш. шк., 1987.-415 с.

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

14. Баловнев В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин: Учебное пособие для студентов вузов. Высш. школа, 1981. - 335 е., ил.

15. Бауман В.А., Быховский И.И. Вибрационные машины и процессы в строительстве: Учебное пособие для вузов М.: Высш. шк., 1977. -255 с.

16. Болотный А.В. Заглаживание бетонных поверхностей JL: Стройиз-дат. Ленинградское отделение, 1979. - 128 с.

17. Болотный А.В. Теория и процессы заглаживания: дис. д-ра техн. наук: 05.05.04 / Ленингр. инженер.-строит. ин-т. -Л., 1974. 289 е., ил.

18. Болотный А.В. и др. Основы малой механизации строительных и ремонтных работ: Учебное пособие. СПб., 1992. - 87 с.

19. Болотный А.В. Теоретическое обоснование электрощупового метода измерения шероховатости поверхности железобетонных изделий // Исследование рабочего процесса строительных машин: Сборник трудов.-Л.: ЛИСИ, 1968. -№58. -с. 14-32.

20. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний: Учебник для вузов -М.: Высш. школа, 1980. 408 е., ил.

21. Бутенин Н.В. Теория колебаний М.: Высш. шк., 1963. - 188 с.

22. Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение М: Наука, 1964.-368с.

23. Быховский И.И. Основы теории вибрационной техники М.: Машиностроение, 1969. — 363 с.

24. Быховский И.И. Новые направления в разработке вибромашины для станкового формования железобетонных и бетонных изделий / М: ЦНИИТЭстроймаш, 1972.-345с.

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

26. Вибрации в технике: Справочник. T.I. Колебания линейных систем / Под ред. Болотина В.В. М.: Машиностроение, 1978. - 352 с.

27. Вибрации в технике: Справочник. Т.П. Колебания нелинейных систем / Под ред. Блехмана И.И. М.: Машиностроение, 1979. - 351 с.

28. Вибрации в технике: Справочник. T.IV. Вибрационные машины и процессы / Под ред. Лавендела Э.Э. М.: Машиностроение, 1981. -509 с.

29. Вибрационные машины в строительстве и производстве строительных материалов: Справочник / Под ред. Баумана В.А. и др. М.: Машиностроение, 1978. - 549 с.

30. Волженский А.В., Буров B.C., Колокольников B.C. Минеральные вяжущие вещества. -М.: Стройиздат, 1979. 476 с.

31. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 1981. - 263 с.

32. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1966. - 872 с.

33. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов: Учеб. пособие для строительных вузов. М.: Высш. шк., 1978. - 447 е., ил.

34. Герасимов С.Н., Гаак В.В., Войцеховский О.Г. Вибрационный дисковый заглаживающий орган на упругих оболочках / Механики XXI веку. Межвузовская студенческая научно-техническая конференция: Сборник докладов. Братск: БрГТУ, 2001. - 196 с.

35. Горяйнов К.Э., Сорокер В.И., Коняев Б.В. Проектирование заводов железобетонных изделий. М.: Стройиздат, 1970. - 400 с.

36. Горчаков Г.И. Строительные материалы. М.: Стройиздат, 1981. -412 с.

37. Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: учебный курс СПб: Питер, 2000. - 432 е., ил.

38. Гусев Б.В., Демидов А.Д., Крюков Б.И., Литвин JI.M., Логвинепко Е.А. Ударно-вибрационная технология уплотнения бетонных смесей. М.: Стройиздат, 1982. - 152с., ил.

39. Динамика виброактивных систем и конструкций: Сборник научных трудов. Иркутск: ИПИ, 1988. - 148 с.

40. Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения MAT-LAB. Специальный справочник. СПб.: Питер, 2001. - 480 е., ил.

41. Евтюхов А.К. Методы борьбы с обледенением поверхности аэродромных бетонных покрытий. М.: Аэрофлот, 1957. - 214 с.

42. Жафяров А.Ж., Жафяров Р.А. Математическая статистика. Новосибирск: НГПУ, 2000. - 249 с.

43. Жиркович С.В., Наумец Н.И. Уплотняющие машины. Куйбышев, 1962.-443 с.

44. Ишлинский А.Ю. «Прикладные задачи механики», т. 2-Механика упругих и абсолютно твердых тел., Москва «Наука» 1986 г. 203 с.

45. Ишлинский А.И., Соколов Б.Н., Черноусько Ф.Л. О движении плоских тел при наличии сухого трения. Известия АН СССР. Механика твердого трения, 1981, №4, с. 17-28.

46. Исследование и испытание строительных машин и оборудования: Сборник научных трудов. Под ред. С.Н. Иванченко Хабаровск: Изд-во Хабар, гос. тех. ун-та, 1993. - 134 е., ил.

47. Кнатько В.М. и др. Математические методы и планирование эксперимента в грунтоведении и инженерной геологии: Учебное пособие. -Л.: РИО Ленинградского ун-та, 1978. 115 с.

48. Королев К.М. Производство бетонной смеси и раствора. М.: Высш. шк., 1973.-343 с.

49. Коронатов В.А., Герасимов С.Н. Движение диска заглаживающей машины осциллирующего типа при наличии внутреннего трения. / XXI Научно-техническая конференция: Материалы конференции. Тезисы докладов: Братск: БрГТУ, 2000. - 232 с.

50. КожешникЯ. Динамика машин. М.: Машгиэ,1961. 424 с.

51. Котлеровский В.Ю. Механика неустойчивого движения при трении. -Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1991. 168 с.

52. Контенсу П. Связь между трением скольжения и трением верчения и ее учет в теории волчка. В кн. Проблемы гироскопии. М.: Мир, 1967. -с. 60-77.

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

54. Лазарев Ю. Л-17 MatLAB 5.x. К.: Издательская группа BHV, 2000. -384 с.

55. Лойцянский Л.Г., Лурье А.И. Курс теоретической механики. Т. 2. М.: Гостехиздат, 1955. 596 с.

56. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа М.: Наука, 1970. - 904 с.

57. Лурье А.И. Аналитическая механика. М.: ГИФМЛ, 1961. - 824 с.

58. Мартынов Н.Н., Иванов А.П. MATLAB 5.x. Вычисление, визуализация, программирование М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2000. - 336 с.

59. Мамаев Л.А. Исследование процессов рельефной обработки бетонных поверхностей: дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. Л.: ЛИСИ, 1979. - 194 с.

60. Мамаев Л.А., Герасимов С.Н. Определение оптимальных параметров и режимов работы рабочего органа осциллирующего типа заглаживающей машины // XX Научно-техническая конференция: Тезисы докладов: Братск: БрГИИ, 1999. - 210 с.

61. Мамаев Л.А., Коронатов В.А., Герасимов С.Н. Энергоемкость дисковых заглаживающих машин при наличии внутреннего трения // XXI Научно-техническая конференция: Материалы конференции. Тезисы докладов: Братск: БрГТУ, 2000. - 232 с.

62. Мамаев Л.А., Коронатов В.А., Герасимов С.Н. Мощность дисковой заглаживающей машины осциллирующего типа при наличии внутреннего трения // Труды Братского государственного технического университета. Братск: БрГТУ, 2000. - 252 с.

63. Мамаев JI.A., Зайцев А.Н., Кононов А.А., Герасимов С.Н. Вибропроцессы и вибромашины по обработке бетонных поверхностей // Проблемы механики современных машин: Материалы международной конференции. -Улан-Удэ: ВСГТУ, 2000. -Т.2. с. 122 - 127.

64. Мамаев Л.А., Герасимов С.Н. Динамика вибрационных рабочих органов машин для обработки незатвердевших бетонных поверхностей // XIII Симпозиум. Динамика виброударных (сильно нелинейных) систем. ИМАШ РАН, М., 2001. 180 с.

65. Мамаев Л.А., Кононов А.А., Герасимов С.Н. Вибрационное оборудование для обработки поверхностей строительных материалов / Интер-строймех-2001: Труды международной научно-технической конференции, 27-29 июня2001 года.-СПб.: СПбГТУ, 2001.-е. 187- 192.

66. Мамаев Л.А., Коронатов В.А., Герасимов С.Н. Динамика взаимодействия диска заглаживающей машины вибрационного типа с жесткойбетонной смесью / Интерстроймех 2002: Материалы между нар. науч.-техн.конф. Могилев: МГТУ, 2002. - 458 с.

67. Нагаев Р.Ф. Периодические режимы вибрационного перемещения. Глав. ред. физ. матем. лит-ры. - М.: Наука, 1978. - 160 с.

68. Нагаев Р.Ф., Исаков К.А., Лебедев Н.А. Динамика горных машин: Учеб. пособие / Санкт-Петербургский горный ин-т, Спб, 1996. 155 с.

69. Несис Е.И. Методы математической физики. — М.: Просвещение, 1977.- 199 с.

70. Патент РФ №2147513 Рабочий орган ручной заглаживающей машины осциллирующего типа. Мамаев Л.А., Каверзин В.А., Герасимов С.Н.; Приоритет от 26.05.1998.

71. Патент РФ №2156692 от 08.09.1998. Инерционно-импульсная заглаживающая машина. Мамаев Л.А., Каверзин В.А., Герасимов С.Н.; Приоритет от 08.09.1998.

72. Патент РФ №2147515 Заглаживающая машина с инерционно-импульсным рабочим органом. Мамаев Л.А., Каверзин В.А., Герасимов С.Н.; Приоритет от 24.06.1998.

73. Патент Р.Ф. № 2170665 Вибрационный рабочий орган бетоноотделоч-ной машины / Мамаев Л.А., Дорлигсурэн Л., Кононов А.А., Герасимов С.Н.; Приоритет от 11.10.1999.

74. Патент РФ №2182536 Рабочий орган заглаживающей машины / Мамаев Л.А., Коронатов В.А., Белокобыльский С.В., Герасимов С.Н.; Приоритет от 20.06.2000.

75. Патент РФ №2188757 Дисковый рабочий орган заглаживающей машины с источником магнитного поля / Мамаев Л.А., Грибовский С.К., Герасимов С.Н.; Приоритет от 09.07.2001.

76. Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. — М.: Наука, 1991.-252 с.

77. Пожарицкий Г.К. Исчезающие скольжения механических систем при наличии сухого трения. — Прикладная математика и механика, 1965, т. 29, вып. З.,с. 558-563.

78. Попов А.Н. Бетонные и железобетонные трубы. М.: Стройиздат, 1973.-265 с.

79. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара: Справочник. В 2-х кн. Кн. 1/ под ред. В.В. Клюева М.: Машиностроение, 1978.-448 е., ил.

80. Пэнлеве П. Лекции о трении. М.: Гостехтеориздат, 1954. 316 с.

81. Реология: Пер. с нем. Под ред. Эйриха Ф. - М.: ИЛ, 1962. - 642 с.

82. Ребю П. Вибрирование бетона: Пер. с фр. М.: Физматгиз, 1970. -256с.

83. Рейнер М. Реология: Пер. с нем. М.: Наука, 1965. - 463с.

84. Савинов О.А. Вибрационное уплотнение бетонных смесей в гидротехническом строительстве. Л.: Энергия, 1973. - 54 с.

85. Савинов О.А., Лавринович Е.В. Вибрационная техника уплотнения и формования бетонных смесей. Л.: Стройиздат, Ленинград, отд-ние, 1986.-280 е., ил.

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

87. Серебренников А.А., Кузьмичев В.А. Вибрационные смесители (конструкции, исследования, расчеты). М.: «Недра», 1999. 148 с.

88. Сулеменко JT.M. Технология минеральных вяжущих материалов и изделий на их основе: Учеб. Для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2000 - 303 е., ил.

89. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. -М.: Наука, 1972.-548 с.

90. Толстой И.Н. Об эффекте пристенного скольжения дисперсных систем // Коллоидный журнал. — 1947. №9. - 37с.

91. Тур В.А. и др. Методы отделки железобетонных изделий в заводских условиях // Технология индустриального домостроения: Обзорная информация.-М., 1974.-№4. -28с.

92. Урьев Н.Б., Михайлов А.В. Коллоидный цементный клей и его применение в строительстве. М., Стройиздат, 1967. — 130с.

93. Фарах А.Ф. Исследование брусовых заглаживающих машин: Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. Л.: ЛИСИ, 1977.

94. ЮЗ.Филлипов А.П. Колебания деформируемых систем. М.: Машиностроение, 1970.-426с.

95. Федоров B.C., Медведев А.В., Герасимов С.Н. Эксцентриковая дисковая заглаживающая машина // Механики XXI веку. Межрегиональная научно-техническая конференция с международным участием: Сборник докладов. Братск: БрГТУ, 2002. — 219 с.

96. Фрейндлих Г. Тиксотропия. М., 1939.— 45 с.

97. Хаяси Т. Вынужденные колебания в нелинейных системах. М.: Иностранная литература, 1957. - 204 с.

98. Шестоперов С.В. Технология бетона. Учебное пособие для вузов. —. М.: Высш. шк., 1977. 432 с.

99. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1979. - 344 с.

100. Яблонский А.А. Курс теоретической механики. Ч.П. Динамика. М.: Высш. шк., 1977.-430 с.

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

102. Яковенко В.Б. Моделирование и расчет вибрационных систем: Учебное пособие. К.: УМК ВО, 1988. - 232 с.

103. Bolotny A., Rajczyk J., Ryss-Berezark S. Stabilizacja predkosci plytovvego elementu roboczego maszyny do zacierania powierchni betonowych // Maszyny urzadzenia & narzedzia.-1999.-N 2/99. s. 12, il.

104. Bolotny A., Rajczyk J., Ryss-Berezark S. Zacieraie powierzchni betonowych przy wykorzystaniu dodatkowego ruchu obrotowego elementu roboczego maszyny // Maszyny urzadzenia & narzedzia.-1999.-N 2/99.-s. 13-14, il.

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

106. Plowman I.M. Effectiveness of vibration of concrete. The Engineer, 1954, v. 197, №5113.

107. Moffat I.B., Price А.С. The rolled dry lean concrete gravity dam. Water Power & Dam Construction, 1978, v. 30, №7, p. 35-42.

108. Roller Compacted Concrete. Reported by ACI Committee 207. Journ. Amer. Concr. Inst., 1980, №4, Proc., v. 77.