автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Разработка эффективных методов формования малогабаритных арболитовых блоков

■ I.. Ц (.1 */

и •• -

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи СКУПОВ Владимир Александрович

РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ФОРМОВАНИЯ МАЛОГАБАРИТНЫХ АРБОЛИТОВЫХ

БЛОКОВ

Специальность 05.21.05 — «Процессы и механизация деревообрабатывающих производств, древесиноведение»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук >

V

Москва — 1992

Работа выполнена в Московском лесотехническом институте и в институте «Роспроектагропромстройматериалы» г. Саратов.

Научный руководитель — доктор технических наук,

профессор Щербаков А. С.

Научный консультант — кандидат- технических наук,

доцент Аплётов С. В.

Официальные оппоненты — доктор технических наук,

профессор Леонов Л. В., кандидат ч технических наук Хабибулин'К. И.

Ведущая организация — Всесоюзный научпо-исследова-' тельский институт лесоводства

и механизации лесного хозяйства (ВНИИЛМГ-

' Автореферат разослан . . . . 1992 г.

Защита состоится . . . . . 1992 г.

в . [О. . час. на заседании специализированного ученого совета Д.053.31.01 при Московском лесотехническом институте.

Отзывы по автореферату В ДВУХ ЭКЗЕМПЛЯРАХ С ЗАВЕРЕННЫМИ ПОДПИСЯМИ просим направлять по адресу: 141001, Мытищи-1, Московская область, Московский лесотехнический институт. Ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.-

Ученый секретарь специализированного совета,

доктор технических наук, профессор 10. П. СЕМЕНОВ.

Подп. в печ. 17.04.92 Объем 1,25 п. л. Зак. 223 Тир, 10Э

Типография Московского лесотехнического института

: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЕОШ

' ■ ■ !

~ ■■'Актуальность темы. Решение жилищной проблемы в нашей стране невозможно без расширения базы строительная материалов. Одним из эффективных путей решения этой- проблемы является широкое применение в строительстве арболита - эффективного материала, позволяющего утилизировать отходы производства лесозаготовок, деревообработки и сельского хозяйства.

Из широкой номенклатуры изделий, выпускаемых предприятиями арболитового производства, следует отдать предпочтение малогабаритным арболятовнн блокам. Технология производства арболитовнх блоков не требует развитой производственной базы и под силу любому лесозаготовительному ила дсрэЕообра-батывазщему предприятию. К достоинствам арболитогьвс блокоз можно отнести лёгкость транспортирования и монтака, отсутствие арматуры, а' такко использование их для строительства зданий самого различного назначения.

Однако до настоящего времени качество арболатовых блоков, выпускаемых предприятия!.®, невысокое. Основной причиной этого является отсутствие отработанной, теоретически обоснованной технологии формования. Поэтому' исследование процессов формования является актуальной задачей настоящего зрэкэни, решение которой позволит обоснованно подойти к выбору эффективного способа формования и конструкции формовочной машины.

• Цель работы. Создание научных основ проектирования к разработка перспективных формовочных устройств, обеспечивающих качественное и высокопроизводительное формование малогабаритных блоков из арболита.

Научная новизна работа заключается в следующем:

- разработан способ оценка качества сторнированной структуры арболптовой смеси;

- получены функциональнее зависимости прочности арболита от величин реологических коэффициентов модели арболптовой смеси;

- разработан способ многокомпонентного форысванпя арболитовнх смесей; .

- разработана э^зктязные установка для изготовления малогабаритных арболитовнх блоков способом .многокомпонентного формования.

Достоверносггъ результатов исследования обусловлена соответствуешь! кетролэгятаским обесдеченде:.: экспериментальных исследований, использование!,; сов-ромонных методов статистачео-1:ой обработки к подтверждена ксдцтакгддд: изделий в лаборатории:' и заводских уоловЕях.

Практадгескоэ знздокте работк состоит в разработке способа оценка качества сГтормировалной структуры арболЕтовой смеси, -а' тзк.жэ в разработке установок для производства малогабаритных арболдтових блоков методом паогохошонентного йорглова-пойзоговдрх нрокзвожгаь язделаа высокого качества. Раз-рэбозмгшно установка отличаются от сдесгауэдх высокой на-дёхносдыо л шло» знзрго- а ?лагэразлоё:лкосю>з. Годовой эко-ео:.отр.ок2* экйокт от внедрзийя одной установки У®Б-1 составляет 113,9 тислч рублей.

Аооо^кя ^.боттг. Сспоинно результата работы била доло-леда I; обсуждены да яоутео-тзхиатосюх ков^орзиЦЕЯЗс ЖШ (Ю£5~а531 гг.).

?оо.т?зацкя т?эз^льтотоа В результате про-

д5л-)'":-:ои работы обоснована эЖ-ектинпость многокомпонентного Зормогшша арболитовит лзд?лдй. Бклй разработшш, спроекти-а росана г. г.зготоглень: г-рз уотаковхк дли производства калога-бьр&тяс 2рбол:^ота блоков, рабогаюцше по пряяцилу шого-аожояепхкего $о$тюшя. ¡Ьоккзигешщз Еспнташш установок г изготовленные т нкх дздзлня подтвердили их высокую -аои „

Но сологшгг рззухьтзакм соояодошадй» кзло~ ;г.з;;н;л: г дис:;ергацл.:, ол;. оллковацо 0 нсучг.ш: стател и полу-

ооотоит лз введо-

нкд, иста л'доа, зак.5 очеши;, сааогса литература из ?<3 наикоао-г.?нпЛ ¡{ прклолокий, ооюгкзт £5^ оттрепан юаааоплоного текста.

Лдсеертанцсиная работа проводилась в .'.!сс;:овско,;: лосе-тодаадеекол ипогатуте, в лаборатори-дс Сар-этонсчого инстдту?;!

_ з

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введения обосновывается актуальность тема диссертации, определена цель исследований и приводятся основные научные положения, выносешо на защиту.

В петаой главе рассматриваются применяемые в настоящее время как з нашей стране,так и за рубепои способы формования я формовочное оборудование для производства малогабаритных арболитовых блоков. Показано, что эффективность формовочных машин следует оценивать по такш критериям, как выпуск высококачественных изделий равноуплотнёкных по сечеашэ. Важным критерием эффективности формовочной машякн является производительность, а также её металло- и энергоемкость. По результатам анализа различных способов производства малогабаритных арболитовых блоков установлено, что достоинства и недостатки формовочных мания определяются., с одной стороны, конструктивными особенностями (энзрго- и металлоемкость, производит ель1-ность, занимаемая площадь к т.д.), а с другой - особеиностя-ш рзяима уплотнения (вибрация, прессование, ударное уплотнение и др.).

В работах Бухаркина В.й., Свиридова С,Г., Разумовского В.Г., Аллетова С.В, и других отмечено, что н наиболее существенным недостаткам процессов уплотнения арболитог-оп смеси различны?,ш способами следует отнести редэформзцкю, расслоение я неравномерность уплотнения смеси по-сечений изделия. Отмеченные недостатка обусловлены своИстваш ко.мпокеятов арболптовой скоси и их взаимным влиянием друг на друга.

Анализируя работы 7рьева Н.Б,, ¿лхайлова В.й., Дёсова Д.З., Ахвэрдова ИЛ., ФаГлельсона Л. А, и др. отмгчаем, что вязкость цементного теста при Елбрирозжпп снят-ается, о ото, в своя очередь, приводит в расслоена-? зрболктовоЗ смоск.

В разделе приводится описание суцоствухщю: способом для определения показателей удобсукладотззксосл бетонное смесей я качества сфордироачнной: мэкоосгруэтур». Однако ?,сг; способы по то:; или иной прдчяаэ нг пригодна для опро,деления показателей удобоуктзцвземостк и оценки кач?стз-з 'с1«р-миров^нкоЗ структура арболжовоЗ смоел. 3 то ко вр-эдгя отмечено, что наиболее перспективном способом двлязтея догой-чсскиД.

В результата проведёшюго анализа установлено, что изготовление арболитовык поделай высокого качества связано с по— дсиои наиболее эзфектишшх методов формования и разработки кы этой основе новых форшвочтп: маакн.

Во второй глава диссертации изложены результаты исслздо-вапий свойств исходных сцрьзвьк ызтзрцэлов_,и приведены общие методы иссладований.

Для опредзлзккя реологический характеристик арболитово! смззя в лаборатории ШТи был изготовлен специальный стенд. В данно?. главе приводятся описание отого стенда и методика измерения реологических харакгзристик.

Для оцошге точности к достоверности получошше данные обрабатывал! методами в-'риацконкоГ: статистики.

' У ттютьзЗ главе позгадезк эксторишнталыше к теоретические исолодоваакя по разработка способа оценки качества сформированной структура арболитогои став отторгованной раз-явчшип :,кгодз;.ш фогс-.оопии::,,

На основании провйд&июх иовлгдовзнай бык арэдлогли дк-иадач8«ккД способ. Луя рооляззциг отого способа б;ш изготовлен оаениалышй стеад, о шаиз» полорого сыосъ подвергалась цшЕческоку кз^орка-уотжга с з&этдктудой, не прашзавдэй I 11 от »5?и оорагца, и частотой _/ = 0,8 Гц.

Аазлкз экоаорямскталкшх работ по оценке эффвяташоотк " предкосбИЕОго динамического способа показывает (рис.1), что данной схюооб осдадает чувстактелыюстьэ к пздоаешю влаглю-стп дойсооиого ззеолшпаля (ркоДа), степени уплотнения струк тури (¿тао,1о), имюиэга» В/Ц (расДв), а такг.е Д/Ц (риоДг).

Таким образом, ошюрвшнтальнке исследования подтвердили хорояуя чтгжв&тзгахаьгь цачзмичэского способа к изменена*) созтаьа г. стругну;;!; арболихоьоЗ а,'.оси, а ?аклэ к изменз-нею свойств дрззссиэго заполнителя.

Одйзхо оценить кочаотзо с^-ормаровазной структуры' арбо-дктобоЛ окоси но крив-н; б' - £ , особенно в крояззодзтБеанкх условиях, достаточно сложо, Позтоку, в дополнение к нам, ав-юром бая-з применена реологическая злодее арболитовей «.-гася, лшэйкая часть которой (ряс .2)"описывает осногнаа свойства оя&фхошш)!* арбшштово« сдосз.

I

ъ

QÇÎS OOS

opts op¿ opts

J А

г

и

2

1,

у

Г

у

-

a

i ъ

Ofi'f

0,03 0,035 OßZ

opts

/

/ ri

l/. vi

J í'/ /v л

г г

£

м

210

-i

ß/0's é

to

-г

5.

у á

/

fe

г/û

-з

610 3

¡o

i.

Pnc.I. Ксслздозэнио данзкичэсвш способом древесного-заполштэля я арболатоотх сыйсэё различных составов:

а - деформирование сухоЗ I л шияпоЗ 2 дро<5— лёнкл; 6 влвяяае 'oreпоил уллотненяя на взаимное распояо-эшш кших о -g : I - .материал, уплотнённый на величину Zff\ 2 - материал., уплотнённый на величину н ; 3 - дауп-лотнёшшк мзтег/лэл; э - зависимость яо.т&з&гия колвых СУ- <Г от яздоззшя ¿J/u: I - Б/Д=Ю>7; 2 - Б/Д=0,ЗТ 3 - В/Ц-О/З; 4 - ВД]= 0,6; г -зависимость полокзнзя кппяьк от язш-

ленгя Д/Д: I - Д/Д-^'Зо; >: - Д/Ц=0,74; 3 -

Д/Д-О

.1 _

Д/Ц~0 » о3

с!

л-о.. Роологлческая кодель арболитовой смеси

3 данвоП довела( ззвхсшооти иэзду дэ$ор?.мцпями к напря-хеаздзш описываются до^рыщиальнш уравнением

6+сС(о- Е{6 - ="0

гдэ (3 - отаозктедышэ дагоркацка модзлд; - модуль упругос^л 1-го злаиок'дз; иолуль улругостп 2-го элзтитз; ■ г) ~ вязкость З-.тг элзизета;

напрязб'ша, глаложзнкое к глодали;

- _ Е1 ~Ср оС ~

?

. й__£з

¿?еиая д«нноз дгуфг'рзнц-шькое уравнение ира начальник условиях А, Б, С к , аол^чаеы гярайошш асшгкх жоэ£§з-цпзктов в аадз:

А

С - А. ' г - С ' ' ^ " ^ II, /1 ''---/ ^¿7

Численные значения параметров А, В, С и & б*' снижаются о реологических характеристик испытываемых арболитовшс смесей по схеме, приведённой на рис.3.

■ Рис.3. Схема снятия параметров А, В, С с реологических характеристик испытываемой арболктовой скеса

Когда в результате последовательных гсяатааяд сзрлй образцов был порчен некоторый кассшэ экспериментальных данных, характеризующих зяваяйгосга реологических коэ^фадензов Е] ,

£г п 2 гзгзпзнпя ссвзноззнпй Б/Ц, Д/Ц и С/Г (способа уплотнения) я путал шягахааяЗ на прочность, било получено семейство заггсЕкоогеС прочнеет ст реологгязоягх хоэ&Ькизихся

* Т0 появилась ьдзя проглозяоозгакя качзежг вазгзйвках изделии непоерэдетаэкно яоелз форксвашзи

Для получения нногопараштркческой зависимости прочности готовых изделий от реологических коэ^йишонтов был использован етешшюй функционал, рэхоызндовашшй математическим ин-статуго.м ir.,:em Б.А.Стаклова, -

Дта семейства фиксированиях значения прочности Д. , ао-лучопаьа в результата псшгтанкй oepat образцов с разшши зна-чшш&ы реологических: коэффициентов, ксшо записать слодуэдую

С2С?0МУ ураВН8Е2Й:

" Гtii-fí-tí-^

[n^EÍ-

Сдвоврашнко с кснградыюЛ задачай ¡лохот бкхь решэна и зздзчз carrosa заданного качества получаемы изделий, Для этого па 'основа иодучоккого шеогза кзшрэзпЗ получаем фушщго--иаяьназ гаБиозкоота рзологячёокис коз'К-ЗД'лентов Ej, Ео и. 9 or соогасаэлйй пропорций, созгавлявгда: сшеь. 'Эти завпскгостц пмоэт кдд: ,

¿«-я*, (шк-(т)1 М-Ш*

fe ■ И)*

E,s= ( W' Wti* - Еаъ ~~Kbz O/Í

где Ке, > .tíg . - ^ ~ тоаюгели, Енздсыкыа дла

СОГЛЯСЮЭН&П рОЗ^'-раОСТи 20ЛПТ«и И ИХ 3£>вСУГОТЯ1«

заз«;опд£.

В зассорхацац прг-тадёп козкрегаый мр^кэр кссдадовакия ajtótwunoBoS е:.:эол с oyiasoü шсс сосяашшхяцас коыпецзнтев, равной 650 1-ХАг. Дройзссд»ко ролэнпе указанных выыэ систем ураг-шацП. lío результатам роазнкй фуккц;ючал прочности цзделнй из apOoJiiiioro;- сноса данной будет клеть вид

аналитические выражения ют. реологических коэдацнентсв модели арболитовой смэси:

Я/Ц)0'5 ;

&т(щ)-°,<' са цу^ч.

2

С пршенонием динамического способа балл исследованы прессовый а гравитационно-ударный методы Формования арболитовых сизсай (ркс.4}, Установлено, что величины реологических коэффициентов прп гравитационно-ударном методе уплотнения выше одноимённых величин, при уплотнении методом прессования. 3гш яодтвзргхдазтея правильность выбора ударного метода как базового.

3 четвёртой.глава диссертация изложены зкеяариментальжго исследования импульса динамического давления'п зрболатовой смеси прп гравитационно-ударном формовании. Обосновано прамо-нение компенсации отскока в установках, использующих гравитационно-ударный способ уплотнения арболитовых смесей. Предложи новый способ многокомпонентного формования. Представлены конструкции формовочных-установок, работазеда по способу многокомпонентного формованад.

Теоретический и экспериментальный ксслздованая доказала, что наиболее лучшие физико-мэханпческио показателе имеют ар~ болитовда изделия, яэготовлеяяш удзркш способом уплотнения. Однако одним из сутдестЕзнных. недостатков грагагацасипс-удар-ного способа форкосзппя является разулюгнзякз гэрггяих олоив смеси при работе боз лрпгруза. Рг.зуттазвм юрзенотг слоЗэ смоса яатсстся ^гсзулгг-'зш! огскскя рабочего сголя с л.ср;»Л о:-

.ердст ол'мзнтоз установил ::сслс их со;1: конструкция:: ^стг-огсчжг; гс-ппогсп ГГ.'Стому глгетоо^.

но

CL

с? as ojf a,s os /fi и Щ'.Щ.

î

qs 'û,s о/ o(g ûj B/íi',%,.

г

so-i¿o*

1

ê

¿?s ûs o,? q¿ ûâ ¿û Jj ЗАь;

3.4. Графам взкакеная реологичаслсх коэ^адошов ■ £¡¿ , £(t л % от сэотноаеинг кодшоконтов ар-болмовок В/Ц, Д/Ц а способа уплотнения

цэго отскок формы со смесьэ. Дня проверки данной гипотезы был изготовлен 'специальный стенд. Описание стенда приводится в .диссертации.

Результаты экспериментальна данных (рис.5) поиазпзаят, что при ударном формовании без пригруза в арболитовой смеси возникает область отрицательных величин дняаг-лческого давления (поз.1 рлс.5а), что л приводит к разуплотнении верхних слоев формуемой смеси, Использование пригруза при удзрног.» формовании меняет фор.\:у импульса дпнзглчоского давлений Срис.56). Область отрицательного давле;шя Б данном случае нз зарегистрирована.

Использование устройства, ко:/дзпспру:хдего отскок,практически полноотьа- устраняем область отрицательного дгаленгя в смеси. При длительности действия сьяк, удеряцпмвдей форку от отскока более 0,12 с, форта импульса дщ-:а:,ЕЧеского давления приближается к форме одноимённого импульса, вознакаадаго в смеси при формования её о прииенанке.ч пригруза (ркс.иэ).

Одновременно с основным циклом испытаний изготавливались образца из арболита, отЗоркоканкЕе нз сгенщз с применением пригруза или коииексирунцзго устройства. Образцы были испытаны на прочность, и по полученный дакни.: бкл построен график (рас.6) зависимости. прочности образцов от длительности действия компенсирующей силы.

.Такгл образом, эксперннзнталънне исследования подтвердили целесообразность разработки я применения компенсирую^^ устройств в установках грзвптацпошш-ударкого формования ар-болитовнх смесей.

Анализ донструкдай прогдедопннх Лорговочнкх установок показывает, что в кащой конструктивно" схеме применяется инврцаояний пркгруз, позволяет^ вкравнять к уплотнить верх-низ слои изделия. Однако при использовании инерционных ири-грузов частицы форгзуемоЗ идеен зажаты статическим давлением пригруза,и процесс их перэукладки затруднён.

В образцах накзпз«вапгсся остаточнце напрякештя, г при нег.едтзнкоЯ р-зеп". лубке блоки тзряа? црзвглыг/а гаоиотрпчес-вуз 5-орму. Поэте;." устройство ¿ор!.*.оЕП1гля долга« обеспечивать пс-.г^оет^сокуэ разгрузку екеся от статического давления. Таким образом, чтоб;; попользовать все лотехщиельп^э аргему-

dps Cd

О,OS

О 2

¿f

-•цс.з. Хаоактпо кх'зн-заля д:1:;^:.а:чео;:ого дзвлоазя z ^арбохл'-огл?. охогл при грпг.::сдасйло-

Рис ,6. SasKCEUOQTB прочности образцов от дллтяль-. поста дейспп'л Ео.'.'лансаозюгцой сшш (крв-азя 2); лтишой I хэспктзокзуотся прочность образдоп,.полученная при"(Тзосмоваяал с применением прпгруза

¡цества способа грптатацнопно-удариого ¿юрмовзлпя, устро их розлязуэззие* долгим обосготавать яеомкй удар, стагачлсхоо давление прзгруза, кошенсацио отскока поело удара к поркозг-чо с кую разгрузку сиз он от статического давления в гю^сд? по-реукладка со чаотяц с целью снятия внутренних папряжоплй. Этого i.'osho достигнуть только путём последовательного использования разоряшг способов •Г-отн.юеаяяя, разделяя их но отг.зль-пке ошрзцвя. Тзкзи образом, под тзр;яиюк nmíoroKomom::7uoг формование" елг.дуэт покпг.'.атъ поедзаовзтояьяоо ~0здел'л"~::~; н>» фор;г/а?,;уэ сизег. ргзлпчтод 2зш /гэхзшдовкпг нагрузок --ягброцввл, пр^есговаикки ил.' уда;, ¡ом.

В процесс-'; район; над доссвргзгпзЗ <&яа гэзрйбогт.', спроектированы к изготовлены три установка для кзгеювдаглд мелоггбйратнкх арЗояхтошлс блоков, работадае на прижила многокомпонентного формования.

Основой первой установки является коазравзяройзгкзг. грпвитэниешю-ударпая. идекп дгд ГУП-1, обзсшлиЕзагэк ucrn&.t-езцпп отскок;! \пйо-ясо стел';! нос.то удчро. На рободн огз;:?

1УП-1 установлена форма-наездка особой конструкции, в матрицу которой входят секции пуансон-пригруза. Для создания режима вибрации, необходимого для обеспечения периодической разгрузи смеси от статического давления, применена упругая подвеска пуансон-пригруза с втулками из полиуретана, В процессе работы часть кинетической энергии пуансон-пригруза расходуется на уплотнение смеси, а другая часть переходит в потенциальную энергия снагия втулок, и в следующий после удара момент на пуансон-пригруз будет действовать восстанавливавшая сила сяатых втулок. Выбирая результирующую жесткость упругой подвеска пуансон-пригрузаа процесс граЕитацнон-но-ударного уплотнения и колебательный процесс пуансон-при-груза синхронизируют таким образом, чтобы за период одного ударного циклз происходило несколько периодов колебаний пуансон-пригруза. Конструктивное решение установка е вида 5ормы-насадки к 1УП-1 позволяет более гибко использовать рсрмэвочнуз установку, так как применение данного приспособления не исключает возможности использования 1УП-1 для формования крупногабаритных изделий из арболита.

Яодробное описание и методика расчёта установки праве- ' денк в четвёртой глазе диссертации.

Другим примером формовочной установки, разработанной, изготовленное и описанной в настоящем раздела, является экспериментальная установка шогохомпонбятного формования с элгктземзгягзкзм приводом. 1-азработка этой установки являете.- первой попыткой создания перспективных -формовочных устройств нового поколения. Применение в дазвоа установке современных средств лромналаняой электроники позволило резко упростить конструкция и так самым снизить ггзтаяяо§ккозть-установки. Непосредственное превращение эдзкгроэнергии в зсзэргтао-постулателгное двнкзнпе-рабочего органа и и-мпульс-нк2 характер работа установки позволили енззать энергопот-геблаз.тз до кЗт на I м3 готовой ярозукцис. (3 суцест-ву^дзх устааовкас знг-ргопс^зелеппе составляет 3-4 кВт на I к3).

Б -пеги резания прсСгзяз гаогоиеггвгнензного формования гелахеи г1»дггг^г:пге-удзрнаЛ сгоеэй с аооледуэетм влбро-дргггсвагаск. Кдгагз'&глк^ вид грэЕитад^онно-ударного уилот-

нения получил в данной установке далънешее раввитлз, суть которого сводится к оледузащеглу. Процесс ударного уплотнения в данной устанозке_ осуществляется в два этапа. На первом этапе происходят ускоренное двгл-.зкде форкы со смесью Еверх до соударения насыпного ковра сг/.эсд о пуансон. Ладе о (2-й этап) усилие, знзшзаюцез двпкенке форг.ы со смесью вверх, снижается, и происходит свободное падение фор:,и на буферные элементы конструкции, т.е. обычный процесс ударного уплотнения.

Тагам образом, зрболитовая ог.есь в процессе уплотнения подвергается "двс1:до:.:у удару'', что обеспечивает двухстороннее воздействие на неё угиогкяздзго усилия, о это значительно улучлает однородность изделия. Для реализации алрокол таьш силового хоэ 1Э?.отейя из с:.:зсъ в данной установке прл-иеноиа система сяловьх электромагнитов, с помозьа которых .обеспечивается возЕро-гно-поотупатольиое дааякнае рабочего стола, а текло создаётся резки вибрация к компенсации отскока. Устройством, спрезежяцви двоявякв рабочего стола с форме":, слупит задзащил генератор, собранней на транзисторах по схе:.:е -кэсамглэтряччого пультивкбретсра.'Ь генэрэторе предусмотрена еозмохдооть плавного а ступенчатого изменения частота л длительности выребативаегло: гвшульсоз.

Третьей установкой, разработанной, спроектированной и изготовленной а процессе работы над диссертацией, является высокопроизводительная автоматизированная установка с послойным уплотнением ся.мсп. Установка представляет собоГ: единый агрегат, проязводяцдГ; з аатомлачзскок ре:хиле операнда по загрузке с:.:зок в (¿горцу, ударного &ор.дозанкя, ряопалубка и выдачи-лз поддоне готового лзделнл. Основой ултанош:и является ударная плсдадка с эксцентрл:совн\! приводом.

Процесс послойной загрузки к Торфования происходит следующий обрезок. Каретка-питатель от загрузочного бункера перемещается а останавливается точно над нотрэдей. Затея зэго-ютячзскя вклэчастся удпзниЗ л-ехализм, и каретка-пптатель в:,'.годе с ;.:атрндэ:; подвергается уцарнш нагрузкам» С каходг ударный циклом происходит добавл'нне грболатовой скоса в матрицу а ее послойное уплотнегке.

Характерной особенность» устзковкд являются то, что объём дзтателя гпбран в дна раза бодылз объем:) штргцн, я

его полость разделана на ряд секций. Наличие секций оказывает дополнительное сопротивление смеси при её истечении в матрицу. Этим самым обеспечивается её порционная подача в матрицу. Так как объем питателя выбран вдвое больше объша матрицы, то при заполнении последней оставшаяся часть смеси в питателе при удара создаёт дополнительное давление на взрхние слои смеси в матрице, т.е. выполняет роль прдгруза. После увода питателя с матрицы производится допрессовка изделия прессом.

Подробное описание установки и её принципиальная схема приводятся ь данном разделе диссертации.

В пятой глава диссертации приведены результаты промышленной апробации разработанных установок по производству налога баритных арболитовшс блоков методом шогокотюнентного формования. Приведено сравнение эффективности применения различных видов формования.

Для промышленной реализации результатов исследовании в лаборатории "Арболит" ШЛИ были проведены следующие мероприятия:

- разработана техническая документация на модернизацию суяэствуэцэй формовочной установки грзЕитационко-ударного действия 1УП-1 с целью включения в её конструкцию элементов, обеспечивающие компенсацию отскока рэбочэго стола с формой после удара;

- разработана конструкция и изготовлены рабочие чертеки на приспособление к. ГЛ1-1, позволяющие производить арболито-Ене блоки 1.'а го до;.: ¿таогоксглдонентксго формования;

- разработана конструкция а изготовлены рабочие чертёнп установки ¡¿ногокошюнентного формования с электромагнитным приводом;

- разработана конструкция и'изготовлены рабочие чертепя высокопроизводительной автоматизированной: установка для производства врболитовых блоков с псслойяо-ударншл способом уплотнения с:.:оси.

УказЕннка установки л конструкции были изготовлены и внедрены:

- мсдарнпзировакнзя установка 1УП-1 - на Опытпо-экспе-рпу.-.'ЧтадзноД базе Саратовского института "Рссироектагроирогл-

г, '*» « 2 Т ¡Г)"^" «•П»*' •

- установка многокомпонентного формования с электромагнитным приводом - на Мытищпнском ДОЗа £ 3;

- высокопроизводительная установи - на комбинате ГЕ1 и Ж в городе Дубна.

Для определения эффективности различных вигов Формования бшш проведены окопершдзаталыша формовки арболктовых блоков на модернизированной установке 1УП-1. В процессе эксперимента были изготовлены три партии арболатовше блоков по 36 штук в кок.цо2. Изготовление происходило по следужцей схема. Сначала была изготовлена порвал партия арболитових блоков без применения пригруза и при работе 1УП-1 бои домпепса-дпи отскока.

Вторая партия блоков бнла изготовлена чак~в бэз лригру-оа, по при работе ГУП-1 в ре.^'лв когдпекоацак отекеда.

■ 'Третья партия- блоков была изготовлена на ГУП-1, рпбота-•ще2 с кошюнеацие:"; отскокз и с применением форга-азезпкз для производства арбодитовых блоков методом млзго.'сомлолзпт-ного фор;.гавания. Результаты проведённых испытания црздетаь-ле.'ш па рис.?.

500 £00 ?00

Рис.7. Распределение удельной плотности но высоте блоков // , от1>орловапш:х:

1-о откосом; 2-е коигтсзцизЯ отскокз;, 3 - способом многокомпонентного яор?.:СЕ;з;гил

Анализ результатов (рис.?) показывает, что метод многокомпонентного формования обеспечивает уплотнение структуры ' арболитоной смеси с наилучшими показателями.

В приложения приведен расчет годоеого экономического эффекта от применения высокопроизводительной механизированной установил У2Б-1. За базу сравнения принята гравитационно-ударная площадка ГЛ1-1.

По результатам расчёта годовой экономический эффект работы установки УЗБ-1 в односменной репше составляет 113,9 тыс, рублей.

ЗАКОТЕНИЕ '

Б результате проделанной работы автором диссертации получены следующие резуяьтагы.

1. Разработан способ измерения реологических коэффициентов модели арболатовой смеси и устройство, его реализуя- ' цза, позволяющее производить контроль качества формуемых ездоляй в технологическом потоке, а такхэ производить проектирование изделий с заданны:.® свойствами.

2. Прздлсз-зяа математическая модель определения выход-аде характеристик качества фориуемнх изделий. При стендовых а эксплуатационных испытаниях подтверждены функциональные зависимости свойств арболита от реологических коэффициентов.

3. Разработана к внедрены принципиально новые еюрмо-вочш:е уста-юзки, сочд'ж-ахщав следуз'дке виды уплотнений:

- путей двухсторонних ударных импульсов с компенсацией отскока ударззваэаюа импульса/л элэхтро.таггштккх сил и после дуюгздм, рагулпруе.мггл го частоте впбропрзссоьзягек;

- шлмизчпкг отскока удэр'гпвалщща: :д.щульса:,ш дина~ .•мчоской силы;

- вхбрезагла.тлванпэм верхней псварзсноста и соитием внутренних уэтуткх доЗсрхгций в изделиях путём упругой подвески п/акссн-прпгрузл;

- заявим внутренних уцругах деформаций и изотропности уплотнения путём послойно ударной загруз?.;: с выравниванием ц^ачгн:: поверхности ерззо.м осдгазазиея часта смеси свингами у. ?рзт ко-пигэтеяя.

4. Установлено, что метод шогокомнонектного формования является наиболее эфрэктиваш лрл производстве малогабаритных арболктовых блоков.

5. Внедрение результатов исследований осуществлялось при разработке нормативной п проэктяоЗ документации, з учебкой процессе, а таю:® на щюшилзккюс предприятиях в гг. Дубна и Саратов,

Годовой экономический э;]х5экт от внедрения установи УФЕ-1, работающей в одну стану, составил 113,9 тыс. рублей.

По материалам диссертации подано о заявок на предполагаемые изобретения. Ъ настоящей время ка агс из ншс получены положительные решения.

СШКОК ЕУШКАЦДЙ

Основное содержание диссертации изложено в слезуязцз: . опубликованных работах.

1. Устатювка для фор;:ованг:я арболятошх блоков. Научз. тр. Был. 164. -IJ.: 1984, - 0. 51-54.

2. О кзтодякэ оценка прагодностл заполнителя гдя производства арболита. Яаучн. тр. Вып. 134«. - Li.: ШЛЯ. - СЛН-% (Соавторы: Подчуфэроп B.C., Скрипйня Б.К., ГЪльцева Л,В.,, Кучерявый В.К.

3.-Разработка техаологзи произчодзтвз арболитовых блоков типа -я дрэстьянян** но основз цемента и отходов производства. Научи. тр.. Екп. 164. - К.: ОДТИ, 1984. - с. 94 - 27.Соавтор Подчу^ароп B.C.

4. Оцоцйч у^обо^иадтаасаостя прбзлптсвси смзси по xi'.<rr.m rop-;;jo'iu'Q,wi;oi" состтизкхцой полного дар-инпя.Лщ'"»:. гг.-Вш. 1Ш, - а.: "Ш, 11)25. -- С. II - 1Л, Соавтор, '.м-ггол

5. 1^знитсцаогшо-уд.?рнзя плодаакэ дкг '¿ор.\:ов;ш:;я лптовот с?лесз1». Изучи, тр. Зш. 224. - I',!.: Н23Я, I98C, -С. 140-143. Осапторм: Чечолов Р.Н., Аплогов C.B.. Го-рев В.Я,

3. Оиродолонао коо^эыентов реологической г.одо.п tr,,-болцтопоГ: сг.:эо:1. Научи, тр. Зап. 216. - ГЛ.: х.ъ1, хдъ?., - С. 57—<55, .Ъзвторы: Аплётоп С.«., ЗГтааото H.D.

7, Эк;!:гр:т:!г;;1'.\аль:1ая установи ДДЯ прог.згодствг, ■ л¡•-■гсп:?.: блown,, п^уч:;, тр. ¿15, - !.;.: '2

8. К вопросу об определении реологических коэффициентов модели ерболнтовой смеси. Научн. тр. Внп. 231. - М.: ШГГЛ, 1990. - С. 39-43.

9. Методы многокомпонентного форшЕания арболита и устройства их реализации. Научн. тр. Внп. 231. - М.: ШГВ1, 1990. - С. 102-108.

10. Устройство для уплотнения арболитовой смеси. Заявка

Гг 4703433/33 от 8.06.89 г. Положительное решение от 17.12.90г.

11. Установка для многокомпонентного формования арболита. Заявка £ 4770116/33 от 31.10,89 г. Положительное решение от

24.12.90 т.

12. Линия производства арболитовых изделий. Заявка

П 4794463/33 от 22,02.90 г. Полояптельное решение от 25.03.91л

13. Устройство для уплотнения строительных смесей. Заявка 49Ц4ЭЭ/33 от 14.02.91 г. Положительное решение от

29.07.91 г.

14. Способ контроля качества арболитоЕЫХ изделий. Заяв- ' ка £> 4939135/33 от 24.05.91 г. Положительное решение от 4.04.92 г.