автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Разработка методологических основ создания бетоноотделочных машин с дисковыми высокочастотными рабочими органами

Братский государственный университет

На правах рукописи

КАШУБА ВЛАДИМИР БОГДАНОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ СОЗДАНИЯ БЕТОНООТДЕЛОЧНЫХ МАШИН С ДИСКОВЫМИ ВЫСОКОЧАСТОТНЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ

Специальность 05 02 13 - Машины, агрегаты и процессы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Братск 2008

003172404

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Братский государственный университет»

Научный руководитель доктор технических наук, доцент

Белокобыльский C.B.

Официальные оппоненты, доктор технических наук, профессор

Елисеев С. В.

доктор технических наук, профессор Евтюков С.А.

Ведущая организация: Читинский государственный университет

Защита состоится 27 июня 2008 года в 9 00 часов в зале заседаний ученого совета на заседании диссертационного совета Д 212 018 02 в Братском государственном университете

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Братского государственного университета

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью составителя, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу.

665709 г. Братск - 9, ул Макаренко 40, БрГУ, диссертационный совет Д 212 018 02, ученому секретарю

Эл почта1 pro uch@brstu ru Факс 8(3953)33-54-12

Автореферат разослан в*&>Гмая 2008 года

Ученый секретарь

диссертационного совета, Г

кандидат технических наук, доцент ■ ИМ Ефремов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Вибрационные воздействия часто обеспечивают большую производительность технологических процессов в различных отраслях промышленности и более высокое качество готовых изделий Реализуемый вибрационный технологический процесс и его оборудование, с одной стороны, используют полезные свойства вибраций, а с другой стороны, генерируемые вибрации оказывают вредное воздействие на технологическое оборудование и человека-оператора

Комплексность и взаимосвязанность динамических взаимодействий, сопровождающих вибротехнологии, по-прежнему создают многочисленные проблемы, поэтому, актуальность исследований в упомянутой области не теряет своей остроты и значимости Последнее связано не только с необходимостью обеспечения высокого качества технических систем и реализуемых ими технологий, но и с высокими требованиями по уровню надежности и безопасности работы и воздействию вибраций на человека-оператора

Российскими учеными внесен достойный вклад в динамику машин и ее различные приложения, в разработки, связанные с обоснованием и созданием научных основ вибрационных технологий В названных направлениях известность получили работы Артоболевского И И , Баумана В А , Блехмана И И, Быховского В И , Вейца В Л , Гончаревича Н Ф, Лавриновича Е В , Потураева В М, Спиваковского О А, Савинова О А, Фролова К В Среди зарубежных авторов известность получили работы Ден Гартога, Тимошенко СП В приложениях к технологическим процессам строительной индустрии можно назвать работы Афанасьева А А, Болотного А В , Кузьмичева В А, Кунноса ГЛ, Мамаева Л А , Овчинникова П Ф , Подопригора П Ф , Членова В А и др Вопросы управления вибрационным состоянием технических объектов в задачах защиты от вибрации и ударов представлены в работах Гозбенко В Е, Елисеева С В , Ивовича В А, Коловского М 3, Синева А В и др

Технологический процесс заглаживания бетонных поверхностей занимает важное место на завершающем этапе формирования высокого качества продукции строительной индустрии Методы вибрационного заглаживания начали разрабатываться достаточно давно и опираются на зарубежную и отечественную инженерную практику Однако, сложность технологических процессов, недостаточная изученность физических процессов вибрационного взаимодействия рабочего органа со средой стимулируют теоретические и экспериментальные направления исследований

Цель исследований состоит в разработке методологических основ создания машин для вибрационной обработки бетонных поверхностей, реализуемых высокочастотными заглаживающими рабочими органами, с учетом их динамического взаимодействия с технологической машиной Реализация постав тенной цели достигается решением следующих задач:

1 Разработка моделей процессов вибрационного заглаживания при взаимодействии высокочастотных рабочих органов с обрабатываемой бетонной поверхностью

2 Определение условий бездефектной обработки поверхности бетонного

изделия, с учетом обеспечения необходимого качества

3 Разработка эффективного высокочастотного заглаживающего рабочего органа

4 Разработка математической модели технологической системы и методов регулирования динамического состояния и взаимодействия высокочастотных рабочих органов и агрегатов в структуре технологической машины

5 Проведение экспериментальных исследований с целью определения параметров режима работы высокочастотного рабочего органа, обеспечивающих требуемую шероховатость и прочностные характеристики бетонных изделий, отформованных из жестких бетонных смесей

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

1 Разработанная системно связанная последовательность моделей технологического процесса высокочастотной обработки от контакта рабочего органа с поверхностью до взаимодействия рабочего блока с конструкцией технологической машины

2 Математическая модель взаимодействия рабочего блока с технологическим комплексом, возможность расчета реальных параметров колебаний рабочего органа с учетом нелинейных свойств упругого контакта, необходимые аналитические зависимости, позволяющие оценить динамическое состояние упругого контакта

3 Рекомендации по обеспечению рациональных параметров технологического процесса высокочастотного заглаживания частоты и амплитуды колебаний, давления и заглаживающей способности рабочего органа, генерирующего вибрационное движение на основе магнитострикционного эффекта

4 Методика и средства экспериментальных исследований

Обоснованность и достоверность научных положений, рекомендаций и

выводов подтверждается теоретическими и экспериментальными исследованиями, опирающимися на основные положения динамики и прочности машин, теории колебаний, гидродинамики, теории механизмов и машин, теории автоматического управления, виброреологии, удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, обработкой результатов исследований методами математической статистики с использованием стандартных программных комплексов Microsoft Excel, Mathcad 2001, KOMPAS-3D

Практическая значимость работы подтверждается внедрением рекомендаций и разработок на предприятиях строительной отрасли региона, а также гг Красноярск и С - Петербург, республики Монголия Основные научные результаты работы используются при изложении теоретического материала, в курсовом и дипломном проектировании при подготовке студентов в Братском государственном университете, Сибирском федеральном университете (КрГТУ), Инженерно - механическом институте Монгольского государственного университета науки и техники

Работа выполнялась в соответствии с планами НИР Братского государственного университета, а также в рамках договоров о сотрудничестве с предприятиями г г Братска, Иркутска

Апробация работы Результаты и основные положения доложены и обсуждены на научных конференциях «Интерстроймех-2005» (Тюмень, 2005), «Естественные и инженерные науки - развитию регионов» (Братск, БрГУ, 2005 -2007), «Механики - XXI веку» (Братск, БрГУ-2005 - 2008), III международном научном симпозиуме «Ударно - вибрационные системы, машины и технологии» (Орел, ОрелГТУ, 2006), научном семинаре «Современные технологии Системный анализ Моделирование» (Иркутск, ИрГУПС, 2006-2007 гг), 45-ой Международной научно - практической конференции «Инновационные технологии - транспорту и промышленности» (Хабаровск, Дальневосточный ГУПС, 2007) и др

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе в изданиях, аннотируемых ВАК - 4 Из них 14 статей, 1 монография Получен патент РФ № 2279975 от 20 06 2006, решение о выдаче патента на полезную модель № 2007149505/22(054314) от 24 03 2008г.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, основных выводов, списка использованной литературы из 109 наименований и приложения Объем работы составляет 205 стр, в том числе 69 рисунков, 21 таблица

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Комплексный характер технологического процесса вибрационного заглаживания бетонных поверхностей предполагает разработку системы математических моделей, которые бы позволили обеспечить переход от рассмотрения особенностей взаимодействия рабочего органа со средой (с учетом ее реологических свойств), условий возбуждения вибраций, передачи их на рабочий орган к формированию требований и условий к процессу, в целом, а также обеспечению соответствующих параметров вибрационного состояния, затрагивающих основные агрегаты машины Такой подход основан на системном восприятии и осмыслении возникающих проблем, связанных между собой, но одновременно и достаточно автономных, чтобы использовать возможности их изучения для последующих задач динамического синтеза

Первая глава диссертации посвящена сравнительному обзору и анализу современного состояния в области проектирования и создания машин, агрегатов и процессов виброобработки бетонных поверхностей

В рамках современных представлений, достаточно правомерным и перспективным направлением, может рассматриваться связь параметров вибрационного состояния с технологическим качеством работы технических систем

Высокую эффективность технологических процессов с применением полезных вибраций определяют особенности изменения физико-механических свойств объектов обработки, а также характер силового взаимодействия последних с исполнительным рабочим звеном машины Определяющим фактором интенсификации технологических процессов является использование внешних

колебательных (пульсирующих) или периодических ударных (импульсных) воздействий

Анализ развития конструкций заглаживающих машин, как разновидности технологических систем, позволяет сделать вывод о том, что наиболее целесообразным путем повышения интенсивности процесса обработки свежеуложенных бетонных поверхностей изделий из особо жестких (Ж>200 с), повышенно - жестких (150<Ж<200 с) и средне - жестких (60<Ж<150 с) бетонных смесей является использование высокочастотной вибрации (показатель жесткости Ж определяется временем вибрирования смеси на виброплощадке до момента выделения цементного молочка на ее поверхности) Такие воздействия позволяют не только обеспечивать высокое качество обработки поверхности, но и дают возможность существенно улучшить прочностные свойства обработанного изделия

В реальных условиях на технический объект, как правило, действуют одновременно несколько возмущений, различных по характеру, реакция же на них отдельных элементов и узлов зависит от свойств обрабатываемой среды, которые могут изменяться в широких пределах Технология решения задач динамики машин предполагает выбор и построение разнообразных математических моделей Вместе с тем, определение требований и условий к процессам нормирования и ограничения значений динамических процессов позволяет выделить вполне определенный класс базовых математических моделей, на основе которых решаются задачи формирования вибрационного состояния системы Это приводит к задачам ограничения колебаний, учету детализированных свойств упругих систем (линейных и нелинейных), переходу к структурным интерпретациям механических колебательных систем и использованию возможностей динамического синтеза

Проблема обеспечения при высокочастотном заглаживании необходимого качества поверхности с высокой производительностью технологического процесса требует системного осмысления взаимосвязи нескольких сторон взаимодействующих элементов технологического комплекса

- рабочего органа с бетонной поверхностью, где требуется учет упруго-диссипативных свойств контакта,

- выбора рациональной конструкции рабочего органа и способа возбуждения вибраций высокой частоты с одновременным формированием заглаживающих движений,

- формирования представлений и требований к конструкторско-техническим решениям, на основе которых создается рабочий блок, включающий несколько рабочих органов (головок),

- выбора основных параметров технологического процесса вибрационного заглаживания с учетом того, что процесс вибрационного взаимодействия высокочастотного рабочего органа со средой воспринимается сложной механической упругой системой, образованной рамой машины с закрепленными на ней механизмами перемещения рабочего блока, приводов заглаживающих движений и др

Во второй главе диссертации оценена перспективность использования магнитострикционного эффекта для генерирования высокочастотного воздействия рабочего органа на поверхность жесткой бетонной смеси, предложена конструкция высокочастотного дискового рабочего органа и способ выбора магнитострикционного преобразователя из числа серийно выпускаемых, рассмотрена модель контактного взаимодействия высокочастотного дискового рабочего органа с обрабатываемой поверхностью в условиях проявления связности колебаний рабочего блока

К настоящему времени разработаны и используются различные типы вибрационных рабочих органов заглаживающих машин, отличающихся главным образом параметрами вибрационного воздействия на обрабатываемую поверхность и типом вибровозбудителя Приводится классификация вибрационных рабочих органов заглаживающих машин, на основе которой можно сделать вывод о перспективности высокочастотных вибровозбудителей, генерирующих вибрационное движение на основе магнитострикционного эффекта

Предлагается оригинальное техническое решение (рис 1), обладающее конструктивной новизной (патент РФ № 2279975 от 20 06 2006)

Я М 5

Рис 1 Дисковое виброзаглаживающее устройство с магнитострикционным

приводом

Вибрационный рабочий орган виброзаглаживающего устройства с магнитострикционным приводом работает следующим образом приводной вал 5 через шлицевое соединение корпуса магнитостриктора 2 с концентратором 4 приводит во вращение заглаживающий диск 8 Одновременно с вращением, заглаживающий диск 8 совершает высокочастотные колебания, возбуждаемые магнитостриктором 3, состоящим из набора пластинок чистого никеля, которые под действием магнитных сил подводимого переменного электрического тока через скользящие контакты 9 могут изменять свою длину Вследствие чего и происходят механические высокочастотные колебания концентратора заглаживающего диска Таким образом, в процессе отделки поверхности изделия заглаживающий диск 8 рабочего органа совершает одновременно вращательное

плоскопараллельное движение и высокочастотные колебания в вертикальной плоскости с незначительной амплитудой

Взаимодействующий с бетонной поверхностью рабочий орган встроен в конструкцию технологической машины и конструктивно представляет собой фрагмент рабочего блока, совершающего вращательное и поступательное движение При высокочастотном возбуждении колебаний рабочего органа, передаче на него вращательных и поступательных движений, из-за взаимодействия с обрабатываемой средой и динамических дефектов приводов, низкочастотные колебания передаются на конструкцию рабочего блока, которая обладает упругими свойствами и представляет собой механическую колебательную систему

В этом случае заметное влияние на качество обработки поверхности могут оказывать свойства симметричности колебательной системы Если центр тяжести и центр упругости рабочего блока не лежат в одной плоскости, то связность колебаний начинает сильно проявляться, те низкочастотные возмущения по любой из координат могут приводить к перемещениям рабочего органа по другим координатам системы В частности, возможны колебательные перемещения заглаживающего диска в направлении, перпендикулярном вертикальным смещениям диска На поступательное движение рабочего органа в направлении заглаживания будут накладываться периодические смещения в обратном направлении со скоростью и'3 = А ш При этом рабочий орган будет оставлять на обрабатываемой поверхности волну бетонной смеси, которая в сечении представляет собой равнобедренный треугольник, если наклон кромки диска лежит в пределах а = 30-75° (рис 2)

Рис 2 Течение бетонной смеси перед задней кромкой высокочастотного дискового рабочего органа.

На волну действует сдвигающая сила

Р-РуЬ, (1)

где Ь - длина волны, Р - давление рабочего органа на боковую поверхность волны

С другой стороны, на боковую поверхность волны действует сила сопротивления

Т - 2тхЬ, (2)

где г - касательное напряжение на боковой грани волны

Касательные напряжения в текущий момент времени

Р Р

г = —у или г = —А, (3)

2х 2х

где А - высота волны, м

Касательные напряжения могут быть выражены через градиент скорости потока смеси, находящийся перед задней кромкой диска (диффузора)

(4)

где г0 - предельное напряжение сдвига смеси, у - коэффициент, отражающий вязкость в конкретной точке потока градиентного слоя смеси; к -

коэффициент, характеризующий степень неньютоновского поведения, -

<3у

градиент скорости потока смеси

Используя (3), после соответствующих преобразований, найдем, что

Величина удельного расхода бетонной смеси в диффузоре

г = 21 уйо. (6)

О

Учитывая (5) и изменение пределов интегрирования, получим Объем волны бетонной смеси, движущейся в диффузоре

УГ = &, (8)

р

где (-- - время сдвига бетонной смеси за один оборот

о'3-из

заглаживающего диска радиусом II

Объем образующейся волны смеси на бетонной поверхности, выраженный через геометрические размеры ее сечения в вертикальной плоскости, определится из

= — (9)

Ща

Интегрируя (7), на основании (8) и (9) высота волны определится выражением

——(г-гД »ЬгДг-гД И+Г^ и——7

и + -.V -о,- „ 2к+1

Анализ зависимости (10), представляющей собой иррациональное выражение, показывает, что волнообразование на обрабатываемой поверхности с высотой волны А, отличной от нулевых значений, возможно при выполнении условия -о3 > 0 (и'3>ог) Учитывая, что рекомендуемые скорости перемещения рабочего органа вдоль обрабатываемой поверхности и3 = 0,1 - ОД м/с и и', = А а, при ш=20 — 40 с"', амплитуда низкочастотных возмущений должна существенно превышать значения 5 - 10 мм Последнее маловероятно в силу конструктивного исполнения заглаживающей машины и технологических требований к параметрам режима работы заглаживающей машины.

Третья глава диссертации посвящена задачам моделирования режимов заглаживания поверхности жестких смесей дисковым высокочастотным рабочим органом на основе реологических представлений о течении бетонных смесей

Во время движения рабочего органа на поверхности изделия образуется тонкий слой, называемый пограничным слоем или слоем трения Толщину пограничного слоя для случая безотрывного обтекания ньютоновской жидкостью пластины, что аналогично рассматриваемому процессу, можно приближенно определить по формуле

(11)

\ри

где / - длина пластины, р - плотность жидкости, и- скорость потока, ц - вязкость жидкости

В турбулентном потоке, который имеет место в рассматриваемом нами случае, с учетом высоких скоростей рабочих органов, наличия вибрации и большой вязкости структуры, толщина пограничного слоя в безразмерном виде определяется по формуле

02)

а касательное напряжение на переднем крае рабочего органа, возникающее вследствие трения, соответственно

(13)

где Яе, - критерий Рейнольдса, составленный для длины пластины

Отсутствие отрыва пограничного слоя от рабочего органа - необходимое условие качественной обработки поверхности. Данное условие будет выполнено при равенстве расхода набегающего на рабочий орган потока материала и расхода материала под рабочим органом

Движение материала под рабочим органом представляет собой комбинацию двух типов течений Первое - это течение в градиентном слое, образующееся под действием вращения и поступательного перемещения диска в силу сцепления его с материалом. Второе - это течение материала в плоской щели под воздействием колебаний рабочего органа в вертикальном направлении Оно аналогично движению жидкости, находящейся между двумя пластинами, при их сближении В этом случае материал как бы выдавливается во все стороны

Введем систему координат Охуг с началом на оси вращения диска таким образом, что ось Ох направлена по поступательной скорости диска, ось Оу направлена вертикально вниз, а в плоскости Охг введена полярная система координат с полярным углом у (рис 3).

х/\/ к

У!*

/

У

Рис. 3 Система координат при моделировании режимов заглаживания Зависимость касательного напряжения от скорости деформации определена ранее выражением (4) Будем полагать, что распределение скоростей в градиентном слое при переходе к полярным координатам удовлетворяет условиям

(ВЫ \ У к ,

°'в1т ЯI

IV*/ ^ —г г-тО'о-Я* . ' Я) к + 1

(14)

1Г

где у0 - толщина градиентного слоя, переменная по Я и у, N - давление рабочего органа на обрабатываемую поверхность.

Скорости ил и ог могут быть представлены в виде У«™, =и„сску,

»гш,=Яа>д-»и (15)

я п„

где и„ - скорость поступательного перемещения машины, а ад=-

30

угловая скорость диска, пд - число оборотов диска в мин

С учетом обозначения С=

составляющая скорости потока материала под диском составляет

14

¿+1 и+и'

ала под диском

I _

риала под диско\

Уо2х 2

Р., = I

суммарная радиальная

а расход материала под диском определяется выражением

Уо 2;

(иг',

С

Уй) \ Уо

Расход набегающего потока определится формулой

(¡ус1ц/

(16)

(17)

12 8 ¿>,

где скорость поступательного движения заглаживающей машины (скорость заглаживания), д - средняя толщина градиентного слоя, £) - диаметр заглаживающего диска

Сопоставляя выражения (17) и (18), можно получить условие неразрывности потока материала в пограничном слое и, тем самым, условие бездефектного заглаживания

Л 2* .

0,95 ц, г ¿></>„ = 11^..»-

или, учитывая выражение (12), при/ = £>

I 1*1

0 95^

037Д

М-НГ

1 = Б л;

фс(1!/<105 г о>

< 1 05 ии

037Д

(19)

(20)

Интенсивность обработки бетонной поверхности дисковым рабочим органом оценивается общим критерием, предложенным профессором А В Болотным — заглаживающей способностью рабочего органа 8Д Она определяется как длина следа, оставленного некоторой точкой С заглаживаемой поверхности на поверхности самого рабочего органа

Рассмотрим движение рабочего органа относительно двух систем координат неподвижной Оху и подвижной О1Х1У1, которая жестко связана с рабочим органом и имеет начало в центре диска О) Если рабочий орган помимо вращательного с угловой скоростью со и поступательного, со скоростью и3 вдоль оси абсцисс движений, совершает еще гармонические колебания в направлении оси ординат с амплитудой а, по закону у0; = а яч ^ ( , то приведенная заглаживающая способность определится как

Я/^/Я (21)

где Я - радиус заглаживающего диска

На рис. 4 (а, б) приведены графики зависимости 8дП от приведенной координаты точки С Уа'

2!°. при линейной скорости центра диска „/=£1 = 1 с'1, " И.

■&.Й

-/ -ояг -о; -ал

1 {

Г \| \

/ 1 \

а) а'= 0 0005, £ = 5000с"

б) а'= 0 001, £ = 2500с-'

Рис 4 Зависимость приведенной заглаживающей способности колеблющегося дискового рабочего органа от приведенной координаты точки С-(1 - (уё), с учетом колебаний рабочего органа, 2 - в отсутствие

колебаний рабочего органа)

Анализ приведенных графиков показывает, что при высокой частоте (^=5000 с"') выигрыш в заглаживающей способности составляет порядка 15% При снижении частоты колебаний до £=2500 с'1 выигрыш в заглаживающей способности становится не существенным

Четвертая глава диссертации посвящена обоснованию и выбору математической модели взаимодействия рабочего блока с траверсой заглаживающей машины В общем случае, рабочий блок с одним вибрирующим органом представляет собой твердое тело, имеющее с конструкцией машины упругое закрепление в трех точках При соблюдении условий симметрии расчетная схема может быть существенно упрощена и приведена к балке с упругим опиранием, в котором могут быть в дальнейшем учтены нелинейные свойства На рис 5 показана расчетная схема в виде балки с двумя сосредоточенными массами, одна из которых закреплена жестко, а вторая -упруго. Такая модель позволяет на предварительном этапе оценить основные факторы динамического состояния, вызванные особенностями конструктивной схемы передачи движения от системы исполнительных механизмов технологической машины к ее рабочему органу

1

Рис. 5. Расчетная схема закрепления рабочего блока и рабочего органа в виде балки с двумя степенями свободы М, - присоединенная масса рабочего блока, д - приведенная масса балки Обозначая жесткость балки в точке приведения массы через ^, получим частотное уравнение

к, с.

= 0,

где - приведенная масса, С, -жесткость, Л/, - присоединенная масса Из уравнения (22) можно найти две частоты собственных колебаний

2м, ^ к, к,М,

1 —

4 дс,

" к, к,М,

(22)

(23)

Так как в реальной конструкции каретка жестко соединена с рамой и, обычно, выполняется условие

{ к, к,М1

то частота собственных колебаний имеет значение

Из (25) можно получить

'=1 7

4

Соотношения (24^-26) могут быть использованы для проведения динамического расчета и выбора упругих характеристик конструкции закрепления рабочего блока Учитывая нелинейный характер зависимости упругих свойств взаимодействия рабочего органа со средой, предложено в конкретных приложениях использовать метод гармонической линеаризации нелинейных систем Рассматриваются типовые характеристики симметричных (кусочно - линейная, с переменным коэффициентом жесткости, кусочно -линейная с зоной нечувствительности, кусочно - линейная с предварительным поджатием, с гистерезисной петлей) и несимметричных нелинейных упругих элементов

Рассмотрена задача основного резонанса системы с упругой характеристикой, представленной выражением (22) Уравнение движения такой системы при моногармоническом возбуждении имеет вид.

ш + Иг + аг + Ьг' = РбшП/, где т - масса, А - коэффициент вязкого трения, Т^^аг+Ьг* - упругая восстанавливающая сила

Получены выражения для определения круговой частоты и амплитуды, позволяющие строить апмлитудо - частотные и фазо - частотные характеристики системы

Рассмотрены также режимы субгармонических колебаний, связанные с задачами виброизоляции рабочего органа, произведена оценка реакции системы на случайное и полигармоническое воздействия Пусть имеется известное по своим параметрам кинематическое воздействие

£ = ^ътпхсо1 + 4гътп1с>1, • (27)

здесь - первая и вторая амплитуды бигармонического возмущения, л, к щ-простые целые числа

Дифференциальное уравнение, описывающее колебания упруго закрепленного рабочего органа массой т при принятом законе перемещения точки крепления упругой связи, может быть записано в виде

г + /г(г)-£,и,2й>2 зтп,!»/+ ятпгаа = 0, (28)

где F(г) = íэ02z+/z, - нелинейная упругая характеристика; -

перемещение рабочего органа массой' т относительно точки подвеса,

абсолютное перемещение рабочего органа, аа- круговая частота собственных колебаний соответствующей линейной системы, у - коэффициент нелинейной упругости Так как л, и ^ целые числа, то период возмущения будет наименьшим кратным периодов гармонических составляющих возмущения Периодическое решение уравнения (28) отыскивалось в виде

г - а, зт + а2 зт п2оЛ, (29)

здесь а, и ^ - амплитуды гармонических составляющих Подставляя приближенное решение (29) в уравнение (28), и в предположении, что результат подстановки будет ортогонален каждой из выбранных фундаментальных функций а^тцали а^тщт, получим соотношения

У. %

¡¿(г.г.^йтъахЖ^О, $ ¿(г, 2, /)яп», ш/Л = 0, (30)

о о

где символ 1{г, 2,г) обозначает результат подстановки выражения (29) в уравнение (28)

Интегрируя, найдем, что

3 3

-л>2(а, +£)+а>02а, =0, ^

3 3

-п2о2(а2 + £2)+®оЧ +~?°2а13 = 0

Как показывают уравнения (31), в рассматриваемом случае обе амплитуды а, и аг, в отличие от системы с линейной упругой характеристикой, зависят друг от друга Исключая из системы (31) а>, группируя члены по степеням аг и принимая

аг=-1У~^ (32)

Р 3

можно перейти к кубическому уравнению

у3+Ау-А = 0, (33)

А = 2

г + 4я>0г<Г2а,2

Задаваясь значениями я,, можно найти ^ ы С, и затем определить величину А, и по ней, корни у; после чего по формуле (32) можно подсчитать

соответствующие значения а2 и определить величину со по одному из уравнений (31), что позволяет построить графики а,((в) и аг(а), дающие представление о частотных свойствах упругой системы крепления рабочего органа

Принимая во внимание, что колебания рабочего органа определяются не только параметрами вибрации ультразвукового диапазона, но и являются комбинационным сочетанием собственных движений магнитострикционного стержня и упругих колебаний рабочего блока, предварительная оценка упругих свойств рабочего органа дана на уровне макроперемещений в соответствии с характеристикой кубического типа

Разработана математическая модель, обеспечивающая работу блока с одним вибратором Подход может быть обобщен и на тот случай, когда рабочий блок состоит из нескольких рабочих органов Важным является принять во внимание то обстоятельство, что качество заглаживаемой поверхности формируется рабочим органом, колебания которого отражают весь спектр динамических процессов, возбуждаемых в замкнутой механической системе с несколькими степенями свободы

Упрощенные подходы в поиске, выборе и расчете рациональных конструкций связаны с выполнением условий симметрии упругого закрепления рабочего блока на раме машины, с совмещением в одной точке или в вертикали центров тяжести и упругости рабочего блока Однако, центральным моментом в этой ситуации является динамика взаимодействия рабочего органа с обрабатываемой бетонной поверхностью, что может быть сведено к задаче упругих колебаний нелинейной системы с одной степенью свободы

Реологические свойства контактов рабочего органа со средой учитываются набором нелинейных упруго-вязких характеристик взаимодействия. Полученные решения позволяют оценить набор возможных динамических свойств и определиться с направлениями для стабилизации параметров процессов обеспечения качества при заглаживании Конкретные технические средства для изменения динамического состояния могут быть выбраны, например, из класса динамических гасителей

Предлагаемое в диссертации техническое решение (решение о выдаче патента на полезную модель №2007149505/22(054314) от 24 03 08) представляет собой полезную модель динамически уравновешенной вибрационной бетоноотделочной машины Данная бетоноотделочная машина, содержащая каретку с рабочим блоком, состоящим из двух рабочих головок в виде заглаживающих дисков, отличается тем, что две упруго закрепленные рабочие головки, установлены симметрично относительно центральной оси блока так, что образуют тандем - балансиры в поперечном к траверсе направлении и, тем самым, имеют возможность выполнять роль динамического гасителя колебаний рабочего органа относительно металлоконструкции машины, одновременно получая возможность разгружать рабочий орган от действия силы его веса

Пятая глава диссертации посвящена экспериментальным исследованиям, проведенным на опытной установке, выполненной на базе серийно выпускаемой заглаживающей машины (рис 6)

Заглаживающий рабочий орган 4 приводится во вращение электродвигателем 1 посредством клиноременной передачи 2. Передвижение рабочего органа вдоль обрабатываемой бетонной поверхности осуществляется посредством перемещения каретки 3, приводимой в движение гидромотором со встроенным редуктором. Высокочастотные колебания заглаживающему диску в вертикальной плоскости сообщает магнитострикционный преобразователь стержневого типа ПМС-15А-18, работающий в комплекте с питающим ультразвуковым генератором УЗГЗ-4 (поз. 5). Натурный вид самого преобразователя ПМС-15А-18 и заглаживающего дискового рабочего органа в сборе с преобразователем представлены соответственно на рис. 7 и рис. 8. Общее управление стендом осуществляется с пульта управления 6.

Рис.б Экспериментальная установка на базе заглаживающей машины мостового

Рис. 7. Магнитострикционный Рис. 8. Дисковый заглаживающий

преобразователь ПМС-15А-18 орган в сборе с преобразователем

ПМС-15А-18

На основе анализа имеющихся сведений по технологии обработки бетонных поверхностей дисковыми рабочими органами и результатов ранее проводившихся

исследований, были выбраны контролируемые факторы и значения их уровней, а также интервал варьирования, которые сведены в таблицу 1

Табл 1

Уровни факторов и интервалы их варьирования_

Факторы Уровни Интервал варьирования

-1 0 +1

X, - частота колебаний заглаживающего диска кГц 17,5 18 18,5 0,5

Х2 - давление на бетонную смесь Р, кПа, 0,6 0,75 0,9 0,15

Хз - жесткость бетонной смеси, с, 100 150 200 50

Х4 - заглаживающая способность Бд, м 40 60 80 20

Функция отклика может быть аппроксимирована четырехфакторной регрессионной моделью - четырехфакторным уравнением регрессии

Оптимальная частота вибровоздействия рабочего органа на поверхность обрабатываемой смеси показана на рис 9 С ростом частоты эффективность воздействия рабочего органа на обрабатываемую среду возрастает и наименьшая шероховатость обрабатываемой поверхности достигается при частоте Г=18,0 кГц, что соответствует резонансному режиму работы магнитострикционного преобразователя с максимально возможной амплитудой А=0,08-0,09 мм При этом наиболее интенсивно шероховатость поверхности снижается при увеличении частоты от 17,5 кГц до 18,0 кГц Дальнейшее увеличение частоты воздействия рабочего органа от 18,0 до 18,5 кГц вновь приводит к снижению качества обработки поверхности

При изменении давления рабочего органа на обрабатываемую поверхность в интервале от 0,6 до 0,9 кПа (рис 10) имеет место незначительное снижение шероховатости поверхности на величину Ай„ =0,05 мм на участке роста давления от 0,6 до 0,73 кПа Дальнейшее увеличение давления рабочего органа приводит к снижению качества обработки поверхности и при конечном давлении она составляет величину Яп =0,57 мм

Анализ зависимости, приведенной на рис 11, показывает, что наименьшая шероховатость поверхности Кп =0,32-0,34 мм достигается при обработке повышенно - жестких смесей и смесей средней жесткости Наибольшая - при обработке смесей с жесткостью, приближающейся к величине Ж=200 с, что соответствует классу особо жестких смесей.

Увеличение заглаживающей способности рабочего органа от 40 до 80 м дает устойчивое снижение величины шероховатости обрабатываемой поверхности на всем интервале варьирования заглаживающей способности (рис 12) Общее снижение величины шероховатости поверхности на всем интервале составляет &ЛП =0,19 мм, а ее минимальное значение - Ля=0,36 мм Наиболее отчетливо данная закономерность проявляется при обработке повышенно-жестких смесей

Табл 2

Значения шероховатости обработанной бетонной поверхности, полученные

экспериментально и в результате расчета по регрессионной модели

Номер опыта в матрице г с а Яп, мм (расчетное) 1_ . ДКп, мм (отклонение среднего значения от расчетного) 1 Номер опыта в матрице 3 3 с Ой Кп, мм (расчетное) ДИп, мм (отклонение среднего значения от расчетного)

1 0,97 0,997 0,027 14 1,22 1,342 -0,122

2 1,63 1,521 0,109 15 0,55 0,640 0,090

3 0,72 0,742 -0,022 16 0,68 0,597 0,083

4 0,84 0,798 0,042 17 0,34 0,489 0,149

5 0,57 0,610 -0,040 18 0,45 0,394 0,056

6 1,00 1,13 -0,130 19 0,77 0,824 -0,054

7 0,52 0,496 0,024 20 0,43 0,516 -0,086

8 0,59 0,532 0,058 21 0,41 0,522 -0,112

9 1,51 1,486 0,024 22 0,40 0,563 -0,163

10 1,96 2,179 -0,219 23 0,48 0,671 -0,191

11 1,20 1,075 0,125 24 0,54 0,498 0,042

12 1,42 1,387 0,033 25 0,37 0,361 0,090

13 0,69 0,584 0,106

Графики (рис 9 - 12) и данные табл 2 наглядно показывают возможность обработки поверхностей жестких бетонных смесей по классу шероховатости 4-Ш Применение высокочастотных колебаний дискового рабочего органа в вертикальной плоскости обеспечивает более интенсивное воздействие последнего на поверхностный слой бетонной смеси, за счет чего компоненты смеси перераспределяются в наиболее плотную упаковку, а к поверхности трения вытесняется цементно-песчаное тесто, образующее слой пристенного скольжения, благодаря чему, качество обрабатываемой поверхности существенно улучшается При этом шероховатость поверхности в среднем понижается на 21-25% По степени влияния на конечный результат (величину шероховатости обработанной бетонной поверхности), факторы, определяющие процесс обработки бетонной поверхности, могут быть ранжированы в зависимости от убывания их значимости частоты колебаний рабочего органа в вертикальной плоскости £ кГц, жесткости бетонной смеси, из которой отформована обрабатываемая поверхность Ж, сек; заглаживающей способности рабочего органа Эд, м, давления рабочего органа на обрабатываемую поверхность Р, кПа

Минимизация регрессионной зависимости по условию И„ —» тт, дает возможность назначать рациональные параметры режима работы высокочастотного дискового заглаживающего рабочего органа в зависимости от реологических свойств обрабатываемой среды Оптимальные параметры режима

работы высокочастотного дискового рабочего органа, обеспечивающие минимальную величину шероховатости обрабатываемой поверхности, имеют следующие значения частота колебаний рабочего органа - Г=18,0 кГц, жесткость бетонной смеси - Ж=142 сек, заглаживающая способность рабочего органа, 5д=62,4 м, давление рабочего органа на обрабатываемую поверхность - Р=0,73 кПа

[о,

L

ч

; о,б

I 0,4

-I OS-OS 04-02 0 02 04 06 OS Г ^ xi-настала шебаяиаштаяпиахщаойясха ...

Рис 9 Изменение шероховатости при варьировании частоты колебаний рабочего органа от -1 до +1 и оптимальных значениях других факторов

0,2

0,6 0,4 \ 0,21

iJ,o

-I -08-06 04-02 о 02 04 06 0в 1 ^ XI- дарение рабочее органа на Шинкую счес» ф

Рис 10 Изменение шероховатости при варьировании давления рабочего органа от -1 до +1 и оптимальных значениях других факторов

J

ч

\

0.61

0,41

0,21

0 2 0 4 0 6 0 6 ы • шяинм! бетонной смеси

Рис 11 Изменение шероховатости при варьировании жесткости бетонной смеси от -1 до +1 и оптимальных значениях других факторов

§■"' 1 08-06-04-02 0 0,2 04 06 01 I ^ XI-шложишющая способность ^

Рис 12 Изменение шероховатости при варьировании заглаживающей способности рабочего органа от -1 до +1 и оптимальных значениях других факторов

Проведенный анализ взаимодействия высокочастотного рабочего органа с обрабатываемой бетонной смесью показывает, что связи между ее компонентами нарушаются, а смесь приобретает подвижность Разжижение бетонной смеси способствует перераспределению частиц в наиболее плотную упаковку с одновременным удалением из бетонной смеси защемленного воздуха, что оказывает влияние на прирост прочностных свойств затвердевшего бетона Последнее отражается в появлении существенной нелинейности в характеристике упругого взаимодействия рабочего органа с поверхностью бетонной смеси По экспериментальным данным упругая характеристика представляет собой нелинейную зависимость

Е = аг + Ьг>, (34)

где а и Ь - коэффициенты, определяемые по экспериментальным характеристикам, Р — упругая сила, г - смещение рабочего органа

Эксперименты подтвердили основные исходные положения, которые принимались во внимание при построении математической модели технологического процесса виброзаглаживания Показано, что повышение частоты вибраций рабочего органа до 18 кГц обеспечивает высокое качество

заглаживания Большое значение для обеспечения качества поверхностной обработки жестких смесей имеет давление, уровень амплитуды колебаний и заглаживающая способность рабочего органа Высокочастотная обработка бетонной поверхности приводит к существенному повышению ее прочностных свойств, в пределах 9 - 14%

На основании проведенных исследований можно сделать следующие основные выводы:

1 Разработана системно связанная последовательность математических моделей технологического процесса высокочастотного заглаживания от контакта рабочего органа с поверхностью до взаимодействия рабочего блока с металлоконструкцией машины

2 На базе предложенных математических моделей и по результатам экспериментальных исследований разработаны рекомендации по выбору рациональных параметров технологического процесса, обеспечивающих заданное качество обработки поверхности Показана необходимость выполнения условий, обеспечивающих неразрывность потока пограничного слоя смеси в зоне действия рабочего органа

3 Разработанная математическая модель взаимодействия рабочего блока с технологическим комплексом позволила объяснить наблюдаемые нестабильные режимы работы и появление характерных локальных дефектов на обрабатываемой поверхности Получены аналитические зависимости, позволяющие выбрать способ снижения уровня низкочастотных вибраций рабочего блока

4 На основе научно-обоснованных требований разработана оригинальная конструкция дискового высокочастотного рабочего органа, генерирующего вибрационное движение на основе магннтострикционного эффекта

5 На основе экспериментальных исследований с использованием методов многофакторного планирования получено регрессионное уравнение, характеризующее влияние частоты вибраций, уровня амплитуд, давления и заглаживающей способности высокочастотного рабочего органа на качество обработки поверхностного слоя бетонных изделий

6 Экспериментально подтверждено высокое качество обработки высокочастотным рабочим органом поверхностей, отформованных из бетонных смесей жесткостью свыше 100 с, определены оптимальные значения заглаживающей способности (5Д=62,4 м), частоты колебаний (1=18,0 кГц), давления (Р=0,73 кПа) рабочего органа на обрабатываемую поверхность бетонной смеси (Ж=142 с), при которых достигается наименьшая шероховатость обработанной поверхности Яп=0,32 мм, установлен прирост прочностных свойств заглаженной бетонной поверхности на 9-14% при оптимальных режимах работы высокочастотного рабочего органа в сравнении с обработкой рабочим органом традиционной конструкции

7 Результаты разработок внедрены на предприятиях строительной индустрии г Братска, гг Красноярска и С - Петербурга, республики Монголии

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Кашуба В Б, Мамаев, ЛА, Ситов И С , Вершинский Н А Бездефектное заглаживание бетонных поверхностей с учетом повышения прочностных свойств бетонного изделия, обработанного высокочастотным рабочим органом // «Интерстроймех - 2005 Труды международной научно -технической конференции Часть 1 /Отв Редакторы А А Серебренников, Ш М Мерданов -Тюмень ТюмГНГУ, 2005-215с

2. Кашуба В Б, Мамаев ЛА, Ситов И С, Бублик С С Определение некоторых параметров дискового виброзаглаживающего устройства с магнитострикционным рабочим органом // Труды Братского государственного университета,-Том2 -Братск ГОУ ВПО «БрГУ», 2005 - 285с,- (Естественные и инженерные науки - развитию регионов)

3 Кашуба В Б, Мамаев ЛА, Герасимов С Н, Ситов И С Перспективы использования магнитострикционных вибровозбудителей в рабочих органах заглаживающих машин и их классификация // Механики XXI веку VI Межрегиональная научно- техническая конференция с международным участием Сборник докладов - Братск ГОУ ВПО «БрГУ», 2005-316 с

4 Кашуба В Б, Мамаев ЛА, Кононов А А, Герасимов С Н Экспериментальные исследования в области обработки бетонных поверхностей // Экспериментальные исследования в области обработки бетонных поверхностей —Братск ГОУ ВПО «Братский государственный ун-т», 2006,-146с

5 Кашуба В .Б, Мамаев ЛА, Ситов И С, Вершинский НА Обоснование выбора основных факторов и значений их уровней при экспериментальных исследованиях процесса обработки незатвердевших бетонных поверхностей магнитострикционным дисковым рабочим органом // Естественные и инженерные науки - развитию регионов Сибири Материалы Межрегиональной научно - технической конференции - Братск ГОУ ВПО «БрГУ», 2006.-175с

6 Кашуба В Б, Мамаев ЛА Динамические модели взаимодействия вибрационных дисковых рабочих органов со свежеуложенной особо жесткой бетонной смесью // Строительный комплекс России наука, образование практика, Сборник научных трудов,- Улан-Удэ, Изд-во ВСГТУ, 2006 -260с

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

8 Кашуба В Б, Мамаев Л А, Определение приведенных характеристик брусового рабочего органа //Ударно - вибрационные системы, машины и технологии Материалы III международного научного симпозиума - Орел ОрелГТУ, 2006 -543 с

9 Кашуба В Б , Белокобыльский С В , Мамаев Л А, Ситов И С, Вершинский НА Энергозатраты при обработке поверхностей бетонных изделий, отформатированных из жестких смесей, вибрационными брусовыми и дисковыми заглаживающими машинами // Механики XXI веку VI Всероссийская научно-

техническая конференция с международным участием: сборник докладов -Братск ГОУ ВПО «БрГУ», 2007.-338

10. Кашуба ВБ, Белокобыльский С В Особенности контактного взаимодействия вибрирующих рабочих органов с бетонной поверхностью в технологиях заглаживания // Современные технологии Системный анализ Моделирование ИрГУПС -2007. №2(14) -159с

11. Кашуба В Б, Белокобыльский С В Учет нелинейных свойств упругого взаимодействия в контакте вибрирующего рабочего органа с поверхностью бетонной смеси. // Современные технологии Системный анализ Моделирование ИрГУПС. - 2007. №3(15). - 189с

12. Кашуба В.Б, Белокобыльский С В Моделирование режимов работы машин для заглаживания бетонных поверхностей. // Инновационные технологии -транспорту и промышленности труды 45-ой Международной научно -практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки, 7-9 ноября 2007г; под ред ЮА Давыдова -Хабаровск Изд-воДВГУПС,2007 -Т3-287с.

13. Кашуба ВБ, Белокобыльский СВ. Оценка возможностей динамических взаимодействий рабочего блока и корпуса технологической машины для вибрационного заглаживания бетонных поверхностей // Современные технологии Системный анализ. Моделирование. ИрГУПС - 2008 №1(17).-220с

14. Кашуба В Б, Белокобыльский СБ, Ситов И С. Повышение прочностных характеристик бетонного изделия обработкой его поверхности высокочастотным рабочим органом бетоноотделочной машины // Вестник машиностроения. Москва - 2008. №1 - 94с.

15. Пат. 2279975 Российская федерация, МПК В28 В11/00, С1 Виброзаглаживающее устройство с магнитострикционным приводом / Кашуба BJ5, Мамаев ЛА, Кононов АА, Герасимов СН., Вершинский НА; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Братский государственный университет» -№2005102262/03, заявл. 31.01,2005, опубл 20 07.2006, Бюл №20 -4с

Подписано в печать 21 05 2008 Формат 60 х 84 %6 Печать трафаретная Уч-изд л 1,44 Уел печ л <1,44 Тираж 100 экз Заказ 77

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

Введение.

Глава I. Сравнительный обзор и анализ современного состояния теоретических и инженерных разработок в области вибротехнологий и вибрационных машин.

1.1 Общая характеристика вибрационных технологических процессов.

1.2 Вибрационные машины и устройства возбуждения колебаний.

1.3 Воздействие вибраций на бетонные смеси. Требования к качеству обработки поверхностей.

1.4 Интенсификация рабочих процессов бетоноотд ел очных машин.

1.5 Современные подходы к решению задач ограничения вибраций и управления процессами упругих колебаний рабочих органов и металлоконструкций заглаживающих машин.

1.6 Цель работы. Задачи исследования.

Глава 2. Особенности технических решений при создании высокочастотных рабочих органов бетоноотд ел очной- машины.

2.1 Оценка перспективности использования магнитострикционного эффекта для генерирования высокочастотного воздействия рабочего органа.

2.2 Особенности взаимодействия*высокочастотного рабочего органа бетоноотделочной машины с бетонной поверхностью.

2.3 Способ выбора магнитострикционного преобразователя из числа серийно выпускаемых образцов.

2.4 Процесс волнообразования при взаимодействии высокочастотного рабочего органа с бетонной смесью.

2.5 Выводы по главе 2.

Глава 3. Моделирование процесса заглаживания в задачах вибрационного взаимодействия дисковых рабочих органов с обрабатываемой средой.78'

3.1. Реологическая оценка поведения пограничных слоев бетонных смесей в зоне действия рабочего органа.

3.2. Моделирование режимов заглаживания.

3.3 Определение заглаживающей способности.

3.4 Особенности передачи высокочастотных вибраций обрабатываемой среде.

3.5 Выводы по главе 3.

Глава,4. Построение модели рабочего блока в составе технологической виброзаглаживающей машины.

4.1 Обоснование выбора исходной модели рабочего блока в виде балки с сосредоточенной и присоединенной массой.

4.2 Динамический расчет взаимодействия рабочего органа с траверсойзаглаживающей машины.

4. ЗУ чет нелинейных свойств контакта рабочего органа с обрабатываемой средой.

4.4 Реакция рабочего органа на случайное воздействие.

4.5 Коэффициенты статистической линеаризации.

4.6 Выводы по главе 4.

Глава 5. Экспериментальные исследования влияния высокочастотных колебаний рабочего.органа на качество обработки свежеуложенных жестких бетонных смесей.

5.1 Экспериментальные исследования влияния высокочастотных колебаний рабочего органа на величину шероховатости бетонных поверхностей

5.1.1 Экспериментальный стенд для»исследований процесса обработки бетонных поверхностей высокочастотным рабочим органом.'.

5.1.2 Методика проведения экспериментальных исследований.

5.1.3 Анализ полученных результатов.

Вибрационные процессы широко используются в промышленности, а вибрационные технологии часто обеспечивают большую производительность и более высокое качество готовых изделий. Вибрационные машины и вибрационные рабочие органы построены таким образом, что вибрации создаются, поддерживаются и управляются на основе различных возбудителей или генераторов колебаний. Таким образом, реализуемый вибрационный технологический процесс и его оборудование, с одной стороны, используют полезные свойства вибраций, а с другой стороны, генерируемые вибрации оказывают вредное воздействие на окружение, в том числе, на технологическое оборудование и человека - оператора.

Комплексный характер взаимодействия вибраций рабочего органа с обрабатываемой средой и окружением ставит задачи, связанные с необходимостью контроля и управления динамическим состоянием вибрационной машины, поиском и разработкой способов и средств генерирования вибраций и возможностей управления уровнем вибрационного состояния, включая возможности локального ограничения или снижения интенсивности вибрационного фона:

Несмотря на повышенное внимание к проблемам вибротехнологий' со стороны инженерно-технической и научной общественности, комплексность и сложный характер динамических взаимодействий, сопровождающих вибротехнологии, актуальность исследований в упомянутой области не теряет своей остроты и значимости. Последнее связано не только с необходимостью обеспечивать высокое качество технических систем и реализуемых ими технологий, но и соответствовать высоким требованиям по уровню надежности и безопасности работы, а также нормам воздействия, вибраций на человека-оператора.

Научная значимость, теоретических и прикладных исследований в обоснованиях вибрационных технологий объясняется большим, потенциалом инновационных возможностей нетрадиционных подходов, основанных на междисциплинарных формах анализа и синтеза в задачах взаимодействия рабочего органа с обрабатываемой средой. Российскими учеными внесен достойный вклад в машиноведение, теорию механизмов и динамику машин и их различные приложения, в разработки, связанные с обоснованием и созданием научных основ вибрационных технологий. В названных направлениях известность получили работы Артоболевского И.И., Фролова К.В., Блехмана И.И., Вейца B.JL, Ивовича В.А., Бабичева А.П., Быховского В.И., Потураева В.М., Гончаревича Н.Ф., Спиваковского O.A., Савинова О.А, Лавриновича Е.В. Среди зарубежных авторов хотелось бы отметить работы Тимошенко С.П., Ден Гартога. В" приложениях к технологическим процессам строительной индустрии могут быть названы работы Афанасьева A.A., Болотного A.B., Кузьмичева В:А., Кунноса Г.Я., Овчинникова П.Ф., Подопригора П.Ф., Членова В.А., Мамаева JI.A. и др. Вопросы управления вибрационным состоянием технических объектов в задачах защиты от вибрации и ударов представлены в работах Гозбенко В.Е., Елисеева C.B., Ивовича В.А., Коловского М.З., Синева A.B., Хоменко А.П. и др.

В последние годы большое внимание уделяется поиску методов и средств оценки и управления вибрационным состоянием рабочего органа или создаваемой на его основе технической системы. Серьезное развитие получили подходы, основанные на методах математического моделирования, опирающихся на аналитические технологии, использующие не только потенциал теории дифференциальных уравнений, но и новые. взгляды на проблематику, связанные со структурными представлениями и интерпретациями исходных математических моделей. Последнее открывает возможности более активного внедрения в теорию и практику разработок вибрационных технологий идей управления вибрационным состоянием.

Технологический процесс заглаживания бетонных поверхностей занимает важное место на завершающем этапе формирования высокого качества продукции строительной индустрии. Методы вибрационного заглаживания начали разрабатываться достаточно давно и опираются на зарубежную и отечественную инженерную практику. Однако сложность технологических процессов, в первую очередь, сложность физических процессов вибрационного взаимодействия рабочего органа со средой создают серьезные трудности, что стимулирует теоретические и экспериментальные направления исследований.

В современной динамике машин, характерной особенностью которой является междисциплинарное осмысление научных основ существующих и вновь разрабатываемых технологий, вибрационные взаимодействия, в их комплексном восприятии, послужили и служат в настоящее время основой развития нескольких актуальных направлений исследований в области машиноведения: динамика взаимодействия рабочих органов машин с обрабатываемой средой, защита машин, оборудования, приборов, аппаратуры и человека-оператора от вибраций и ударов, надежность работы в условиях интенсивного динамического нагружения.и др.

Комплексный- характер технологического процесса вибрационного заглаживания бетонных поверхностей предполагает разработку системы математических моделей, которые бы позволили обеспечить переход от рассмотрения особенностей взаимодействия рабочего органа со средой (с учетом ее реологических свойств), условий возбуждения вибраций, передачи их на рабочий орган к формулированию требований и условий к процессу, в целом, а также обеспечения соответствующих параметров» вибрационного состояния, затрагивающего основные агрегаты машины. Такой подход основан на системном восприятии, и осмыслении возникающих проблем, связанных между собой, но одновременно и достаточно автономных, чтобы, использовать возможности их изучения для последующих задач динамического синтеза.

Естественные при теоретическом исследовании предположения и упрощения, ориентация- в предварительных оценках известных представлений о линейном характере зависимостей не может не приводить к вопросам о степени соответствия результатов математического моделированиям и тех параметров, которые определяются в ходе эксперимента. В этом и заключаются серьезные трудности, связанные с созданием новых технологических процессов, разработкой их теоретического обоснования и определения, конкретных условий для. их реализации.

Выполненная работа, опирается на оригинальные конструктивно-технические разработки, которые были; проведены в рамках научно-исследовательских и хоздоговорных работ Братского государственного университета и заинтересованных промышленных предприятий Братского территориально-промышленного комплекса.

Представленная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографии и приложения, общим объемом 205 стр. текста.

Первая глава диссертации посвящена сравнительному обзору работ отечественных и зарубежных исследований в области теории вибрационных технологических процессов и машин, научным основам использования вибраций в технологиях строительной индустрии и в технологиях вибрационного заглаживания свежеуложенных бетонных поверхностей, в частности.

Комплексный характер изучаемой, проблемы предопределил интерес автора к физическим свойствам процессов взаимодействия рабочих органов машин с поверхностью материалов, оценке возможных математических моделей, которые имеют значение для построения моделей вибрационных взаимодействий.

Разработка вибрационных технологий предполагает, естественным образом, внимание к выбору и учету особенностей возбуждения вибраций на рабочем органе, оценке возможностей использования и негативного влияния тех или иных особенностей. Как уже было отмечено, вибрационные машины, генерируя полезные вибрации, вместе.с тем, остаются источниками вибраций для производственного окружения машины и, в первую очередь, влияют на работу других агрегатов, узлов и аппаратуры машины. Последнее требует соответствующих способов и методов решения.

Основой научного подхода является ориентация на методы, математического моделирования в их возможных интерпретациях, позволяющих учитывать характерные особенности вибрационного технологического процесса. В заключительной части первой главы представлена постановка задачи, сформулирована цель работы и перечень основных позиций детализации теоретических и экспериментальных исследований.

Вторая глава диссертации посвящена научному обоснованию подхода по выбору конструкторско-технологических решений в реализации технологических процессов вибрационного заглаживания поверхности бетонной смеси. На основе обзора и сравнительного анализа существующих вариантов решения предлагается оригинальное устройство, для которого разработана методика расчета основных конструктивных параметров дискового высокочастотного рабочего органа. Особенности технологического процесса вибрационного заглаживания, с одной стороны, определяются высокочастотным характером возбуждаемых вибраций, а с другой -необходимостью организации сложного движения рабочего органа. Последнее формирует заглаживающие свойства в контакте с поверхностным слоем (вращение и перемещение рабочего органа).

Выбору рациональных режимов технологического процесса, обоснованию физических и математических моделей процесса взаимодействия рабочего органа с поверхностью бетонной смеси посвящена третья глава диссертации. Сложность модели предполагает поэтапность в ее формировании: от общих (феноменологических и эвристических) представлений к реологическим конструкциям, сравнениям моделей, обоснованию и выбору рациональных форм. Как показали сравнительный анализ и оценка возможностей, условия достижения необходимого качества обработки поверхности могут быть достигнуты при высокочастотных вибрациях порядка 20 кГц при амплитудах 0,05- - 0,09 мм. Последнее предопределило ориентацию на использование магнитострикционных вибраторов в конструкции рабочего органа.

Однако, технологический процесс требует более сложных конструктивно-технических решений по обеспечению характера движения рабочего органа и его взаимодействия с обрабатываемой средой. Такая особенность заключается в необходимости обеспечения дополнительного вращения диска, что связано с конструктивными усложнениями рабочего органа, а также с необходимостью обеспечения движений выглаживания. Последнее требует перемещения каретки с рабочим органом по траверсе машины, а следовательно, взаимодействия с общей системой динамики машины. Математическая модель машины для вибрационного заглаживания является колебательной системой со многими степенями свободы. Вместе с тем, при предварительном выборе и обосновании параметров технологического процесса обосновано применение упрощений, что позволяет придать модели достаточную простоту и обозримость.

В четвертой главе диссертации представлена предложенная автором математическая модель виброзаглаживающей машины, состоящей из рабочего блока с одним рабочим органом. При соблюдении условий симметрии конструкции и выборе рациональных соотношений конструктивных параметров, для предварительных исследований может быть принята нелинейная модель в виде системы с двумя степенями свободы. Был исследован ряд типовых ситуаций, что позволило создать научно -методические основы для учета при выборе параметров машины тех особенностей, которые характерны для динамики нелинейных систем. В целом, проведенные разработки позволяют для обеспечения необходимого качества заглаживания «в определенном смысле» управлять динамическим состоянием системы, уменьшая уровень низкочастотных вибраций путем установки динамических гасителей.

Пятая глава диссертации посвящена экспериментальным исследованиям влияния высокочастотного вибровоздействия дискового рабочего органа на качество обработки свежеуложенных бетонных поверхностей. Поставленные и проведенные эксперименты подтвердили предположения о характере зависимости качества обрабатываемой поверхности от частоты вибраций рабочего органа, давления на бетонную поверхность, величины амплитуды колебаний рабочего органа и его заглаживающей способности. Опытное изучение контактных взаимодействий позволило отметить нелинейные свойства упругих взаимодействий, которые ближе всего соответствуют характеристике кубического типа. Реальные особенности технологического процесса проявляются в более сложном спектре вибраций и его частотном наполнении. Последнее характеризуется частотами, которые соответствуют угловой скорости вращения рабочего органа, а также определяются частотами собственных колебаний конструкции закрепления рабочего блока с рамой заглаживающей машины.

Научная новизна работы заключается в развитии основ создания бетоноотделочных машин для обработки жестких бетонных поверхностей высокочастотными дисковыми рабочими органами, что связано с построением системы математических моделей, отражающих на каждом этапе последовательных представлений свои особенности технологического процесса и вытекающие из этого ограничения на конструктивные решения, связанные с созданием новых технологических машин. Комплексный характер исследования определяет проблему в междисциплинарном пространстве, предполагающем использование методов машиноведения, теории механизмов и машин, теоретической механики, теории колебаний, прикладной математики, теории автоматического управления.

Практическая значимость результатов исследования определяется запросами предприятий строительной индустрии, выпускающих железобетонные изделия, для которых качество и высокая прочность поверхности имеют особое значение.

В ходе выполнения исследований автором делались доклады и сообщения на научных конференциях: «Интерстроймех-2005» (Тюмень, 2005), «Естественные и инженерные науки - развитию регионов» (Братск, БрГУ, 2005), «Механики - XXI веку» (Братск, БрГУ-2005, 2006), III международном научном симпозиуме «Ударно — вибрационные системы, машины и технологии» (Орел, ОрелГТУ, 2006), научный семинар «Современные технологии. Системный анализ. Моделирование» (Иркутск, ИрГУПС, 2006 -2008), «Инновационные технологии - транспорту и промышленности» (Хабаровск, Дальневосточный ГУПС, 2007) и др.

По результатам исследований имеется 19 опубликованных научных работ, получен патент РФ №2279975, положительное решение о выдаче патента на полезную модель от 24.03.08г. Теоретические и экспериментальные исследования выполнены на лабораторной базе кафедры «СДМ» ГОУ ВПО БрГУ. Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры за помощь и поддержку в работе.

5.4 Выводы по главе 5.

На основании проведенных экспериментов можно сделать ряд выводов.

1. Частота колебаний рабочего органа в большой степени влияет на проявление вязких свойств смеси, что определяет качество обработки поверхности.

2. Амплитуда колебаний рабочего органа таюке является важным фактором вибровоздействия, однако частота колебаний оказывает большее влияние.

3. Для обеспечения полноты охвата в оценке обеспечения качества • обработки поверхности предложено и исследовано регрессионное уравнение, учитывающее взаимную связь частоты колебаний, давления на бетонную смесь, жесткости бетонной смеси и заглаживающей способности рабочего органа.

4. Снижение шероховатости поверхности, обработанной высокочастотным рабочим органом, объясняется тиксотропным разрушением поверхностного слоя и интенсивным выделением цементно-песчаного теста, образующего слой пристенного скольжения и обеспечивающего сглаживание неровностей.

5. Наибольший эффект высокочастотных воздействий рабочего органа на качество обработки бетонной поверхности достигается при заглаживании повышенно-жестких смесей (150с. < Ж < 200с.) и смесей средней жесткости (60с. < Ж < 150с.). Наименьший эффект отмечен при заглаживании поверхностей, отформованных из особо жестких смесей (Ж > 200с.).

6. При исследовании влияния давления рабочего органа на качество обработки бетонной поверхности установлено, что увеличение давления свыше значения 0,73 кПа приводит к снижению качества обработки (В.п = 0,8 — 1,2 мм) при значениях частоты колебаний 17,5 кГц и заглаживающей способности 40 — 60 м.

7. Предложена целевая функция на основе многофакторного уравнения регрессии для установления оптимальных режимов обработки бетонных поверхностей, отформованных из смесей различной жесткости. Определены значения выделенных факторов влияния.

8. Упругие свойства контакта рабочего органа с поверхностью соответствуют нелинейной зависимости упругой силы (кубического типа) от перемещения.

9. Высокочастотные вибрации при заглаживании обеспечивают прирост прочности поверхностного слоя 9 - 14%.

10. Действительные вибрации рабочего органа характеризуются наложением низкочастотной компоненты «наведенных» вибровозмущений на основную высокочастотную составляющую, что может приводить к значительному снижению качества обработанной поверхности.

180

Заключение.

Проведенные исследования показывают, что реализация технологического процесса связана не только с необходимостью создания физической и математической модели взаимодействия рабочего органа с обрабатываемой средой, но и создания технологического комплекса, то есть оборудования, которое обеспечивает, в целом, необходимые производительность, качество продукции, безопасность условий труда, экономические показатели.

Применение вибрирующих рабочих органов для заглаживания бетонных поверхностей составило в последние годы достаточно автономное направление, в строительной индустрии позволившее произвести структуризацию технологического процесса по основным факторам влияния. Объективная сложность обеспечения заглаживания с высоким качеством требует формирования сложного движения рабочего органа на основе комбинационного сочетания вибраций, вращения рабочего органа и заглаживающих движений, создаваемых специальными механизмами. По существу, качество обрабатываемой поверхности формируется рабочим блоком заглаживающей машины. Рабочий блок может иметь несколько рабочих органов, которые приводясь в движение, могут взаимодействовать между собой. Важным обстоятельством при этом является то, что рабочий блок, в свою очередь, представляет собой фрагмент в динамической системе, образующей машину. Упругое крепление рабочего блока к станине машины, вызванное необходимостью организации движения рабочего блока, формирует «наведенные» вибрации на рабочем органе (диске).

В этом плане рабочий орган рассматривается как элемент более сложной системы, взаимодействие с которой создает реальный фон вибрационных (в целом, динамических) взаимодействий с обрабатываемой поверхностью.

С учетом отмеченных обстоятельств, рассмотрены физические особенности контакта рабочего органа (в виде магнитострикционного стержня с диском на конце) со средой. Сравнительный обзор и анализ известных результатов и собственные эксперименты позволили получить необходимые аналитические соотношения для выбора параметров технологического процесса, а также определиться с условиями обеспечения необходимого качества поверхности. Последнее связано с неразрывностью потока бетонной смеси, поведением воздушных включений, нелинейными упруго-вязкими свойствами контакта.

Вторая глава диссертации представляет собой, по существу, развернутое обоснование выбора рационального варианта конструкторско-технического решения по созданию приемлемого варианта рабочего органа. Конструкция такого рабочего органа защищена российским патентом.

Теоретическое обоснование физической сути процесса взаимодействия, учета наиболее важных факторов, влияющих на качество заглаживания бетонной поверхности, представлено в третьей главе. В ней развернуто не только обоснование построения математической модели вибрационного заглаживания, но и отмечена существенная нелинейность свойств контакта рабочего органа со средой. Понимая, что колебания рабочего органа определяются не только параметрами вибрации ультразвукового диапазона, но и являются комбинационным сочетанием собственных движений магнитострикционного стержня и упругих колебаний рабочего блока, предварительная оценка упругих свойств рабочего органа дана на уровне макроперемещений в соответствии с характеристикой кубического типа.

В четвертой главе диссертации разработана математическая модель машины, обеспечивающая работу блока с одним вибратором. Однако, этот подход легко обобщается и на тот случай, когда рабочий блок состоит из нескольких рабочих органов. Показано, что качество заглаживаемой поверхности формируется рабочим органом, колебания которого отражают весь спектр динамических процессов, возбуждаемых в замкнутой механической системе с несколькими степенями свободы.

Упрощенные подходы в поиске, выборе и расчете рациональных конструкций связаны с выполнением условий симметрии упругого закрепления рабочего блока на раме машины, с совмещением в одной точке или в вертикали центров тяжести и упругости рабочей головки. Однако центральным моментом в этой ситуации является динамика взаимодействия рабочего органа с бетонной поверхностью, что может быть сведено к задаче упругих колебаний нелинейной системы с одной степенью свободы.

Реологические свойства контактов рабочего органа со средой учитываются набором нелинейных упруго-вязких характеристик взаимодействия. Полученные решения позволяют оценить набор возможных динамических свойств и определиться с направлениями для стабилизации параметров, обеспечивающих качество заглаживания бетонной поверхности. Конкретные технические средства могут быть выбраны, например, из класса динамических гасителей.

Проведенные эксперименты подтверждают основные исходные положения, которые принимались во внимание при построении математической модели технологического процесса виброзаглаживания. Был реализован четырех-факторный эксперимент; получено регрессионное уравнение, характеризующее влияние частоты вибраций, давления и заглаживающей способности на качество обработки поверхности; показано, что повышение частоты вибраций рабочего органа до 18 кГц обеспечивает высокое качество заглаживания бетонной поверхности. Высокочастотная обработка бетонной поверхности также приводит к существенному повышению ее прочности.

На основании проведенных исследований можно сделать следующие основные выводы:

1. Разработана системно связанная последовательность математических моделей технологического процесса высокочастотного заглаживания: от контакта рабочего органа с поверхностью до взаимодействия рабочего блока с ме- ^ таллоконструкцией машины.

2. На базе предложенных математических моделей и по результатам экспериментальных исследований разработаны рекомендации по выбору рациональных параметров технологического процесса, обеспечивающих заданное качество обработки поверхности. Показана необходимость выполнения условий, обеспечивающих неразрывность потока пограничного слоя смеси в зоне действия рабочего органа.

3. Разработанная математическая модель взаимодействия рабочего блока с технологическим комплексом позволила объяснить наблюдаемые нестабильные режимы работы и появление характерных локальных дефектов на обрабатываемой поверхности. Получены аналитические зависимости, позволяющие выбрать способ снижения уровня низкочастотных вибраций рабочего блока.

4. На основе научно-обоснованных требований разработана оригинальная конструкция дискового высокочастотного рабочего органа, генерирующего вибрационное движение на основе магнитострикционного эффекта.

5. На основе экспериментальных исследований с использованием методов многофакторного планирования получено регрессионное уравнение, характеризующее влияние частоты вибраций, уровня амплитуд, давления и заглаживающей способности высокочастотного рабочего органа на качество обработки поверхностного слоя бетонных изделий.

6. Экспериментально подтверждено высокое качество обработки высокочастотным рабочим органом поверхностей, отформованных из бетонных смесей жесткостью свыше 100 с; определены оптимальные значения заглаживающей способности (5Л=62,4 м), частоты колебаний (1=18,0 кГц), давления

Р=0,73 кПа) рабочего органа на обрабатываемую поверхность бетонной смеси (Ж= 142 е.), при которых достигается наименьшая шероховатость обработанной поверхности Яя=0,32 мм; установлен прирост прочностных свойств заглаженной бетонной поверхности на 9-14% при оптимальных режимах работы высокочастотного рабочего органа в сравнении с обработкой рабочим органом традиционной конструкции.

7. Результаты разработок внедрены на предприятиях строительной индустрии г. Братска, гг. Красноярска и С. - Петербурга, республики Монголии.

1. Абесгауз, В.Д., Гальперин М.И. Вибратор на стройке / В.Д. Абесгауз, М.И. Гальперин. М.: Стройиздат. 1964.- 95с.

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

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

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

5. Ахвердов, И.Н. Основы физики бетона / И.Н. Ахвердов. М.: Стройиздат, 1981.— 464с.

6. Ахвердов, И.Н. Теоретические основы бетоноведения. учеб. пособие. Мн.: Вышэй. шк. 1981-188с.:ил.л

7. Афанасьев, A.A. Миграция воздушных образований в процессах уплотнения бетонных смесей / A.A. Афанасьев // Изв. Вузов. Строительство и архитектура.- ¡' 1976.- №10.- С. 137-142.

8. Афанасьев, A.A. Технология импульсного уплотнения бетонных смесей / A.A. Афанасьев,-М: Стройиздат, 1987.- 166с.

9. Бабиков, О.И. Ультразвук и его применение в промышленности.- М.: Физматиз., 1958.- 269с.

10. Бабичев, А.П. Вибрационная обработка деталей.- М.: Машиностроение. 1974.-134с.

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

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

13. Ультрозвуковая интенсификация процесса пропитки полимерами дорожных покрытий при ремонте / Ю.П. Бакатин, В.И. Участкин, Э.Л. Марьямов, И.Л. Голубев

14. Моделирование и интенсификация рабочих процессов дорожных машин: сб. науч. тр. МАДИ. — М., 1985.

15. Балатьев, П.К. Ускорение твердения бетона при кассетной технологии производства сборных железобетонных конструкции: доклад на деждунар. конф. «РИЛЕМ» / П.К. Балатьев, В.А. Соколов. -М.: Стройиздат, 1964.

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

17. Бауман, В.А. Вибрационные машины и процессы в строительстве / В.А. Бауман, В.И. Быховский. М.: Высш. шк. 1977.- 255с.

18. Белокобыльский, C.B. Устойчивость стационарных движений и автоколебания механических систем с сухим трением: дис. на соискание ученой степени д-ра техн наук / C.B. Белокобыльский. Братск, 2006. — 285с.

19. Берштейн, С.А. Основы динамики сооружений / С.А. Берштейн. М.: Госстройиздат. 1968.- 160с.

20. Болотин, В.В. Статистические методы в строительной механике / В.В. Болотин. -М.: Госстройиздат. 1961.- 202с.

21. Болотный, A.B. Заглаживание бетонных поверхностей / A.B. Болотный. JL: Стройиздат. Ленинградское отделение. 1979.- 128с.

22. Болотный, A.B. Основы малой механизации строительных и ремонтных работ: учеб. пособие / A.B. Болотный. СПб., 1992. - 87 с.

23. Быховский, И.И. Основы теории виброзащитной техники / И.И. Быховский.- М.: Машиностроение. 1969.- 363с.

24. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель.- М.: Физматгиз. 1958.- 464с.

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

26. Воларович, М.П., Гуткин, A.M. Течение вязкопластичного* тела между двумя плоскими параллельными стенками / М.П. Воларович, A.M. Гуткин // —Журнал теорет. физики. 1946. - Вып. 3, т. XVI.

27. Ганкин, М.Д., Русаков, A.M., Ябронский, В.В. Электродинамические вибраторы / М.Д. Ганкин, A.M. Русаков, В.В. Ябронский. -М.: Машиностроение. 1975.- 78с.

28. Гладков, С.Н. Электромеханические вибраторы / С.Н. Гладков. М.: Машиностроение. 1966.- 83с.

29. Глазырин, B.C. Способы уменьшения динамических нагрузок, передаваемых на несущие конструкции / B.C. Глазырин // Строит, механика и расчет сооружений. -1971. №3. - С.43-47.

30. Гончаревич, И.Ф. Электровибрационная транспортная техника / И.Ф. Гончаревич, Л.П Стрельников. М.: Госгортехиздат. 1959.- 261с.

31. Гордон, A.B. Электромагниты переменного тока / A.B. Гордон, А.Г. Сливянская. -М.: Энергия. 1968.- 200с.

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

33. Гранат, Н.Л. Движение твердого тела в пульсирующем потоке вязкой жидкости / Н.Л.Гранат// Механика-и машиностроение.- 1960.-№1.- С.127-142.

34. Грудинин, Г.В. Способ динамического гашения крутильных колебаний основанный на введении дополнительных связей: автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. Наук / Г.В. Грудинин. Новосибирск: НЭТИ, 1977. - 26с.

35. Гуняло, Ю.П. Диффузионный поток на деформированный газовый пузырь при больших числах Рейнольдса / Ю.П. Гуняло, Ю.С. Резащев, Ю.А. Сергеев // Известия АН СССР, Серия, механика жидкости и газа. 1976.- №4. С.421-426.

36. Димов, A.B. Моделирование и динамические процессы в обобщенных задачах виброзащиты и виброизоляции технических объектов: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. / A.B. Димов. Иркутск: ИрГУПС, 2005.-183с.

37. Донской, A.B. Ультразвуковые электротехнические установки / A.B. Донской, O.K. Келлер, Т.С. Кратыш. JL, Энергоиздат, 1982.- 205с.

38. Елисеев, C.B. Структурная теория виброзащитных систем / C.B. Елисеев. -Новосибирск: Наука, 1978.- 224с

39. Елисеев, C.B. Динамические гасители колебаний / C.B. Елисеев, Г.П. Нерубенко. -Новосибирск. Наука. 1982.- 144с.

40. Елисеев, C.B. Динамика механических систем с дополнительными связями / C.B. , Елисеев, JI.H. Волков, В.П. Кухаренко. Новосибирск. Наука. 1990.- 214с.

41. Елисеев, C.B., Управление колебаниями роботов / C.B. Елисеев, Н.К. Кузнецов, А.В Лукьянов. Новосибирск: Наука. 1992.- 320с.

42. Зоткин, А.Г. О влиянии состава бетона на снижение прочности при недоуплотнении / А.Г. Зоткин, O.A. Гринберг // Изв. вузов, стр-во и архитектура.-1971.-№4.- С. 86-91.

43. Ивович, В.А. Переходные матрицы в динамике упругих систем / В.А. Ивович. -М.: Машиностроение. 1969.- 199с.

44. Ивович, В.А. Виброизоляции горно-обогатительных машин и оборудования / В.А. Ивович.- М.: Наука. 1978.- 253с.

45. Ивович, В.А. Защита от вибраций в машиностроении / В.А. Ивович, В.А. Онищенко. М.: Машиностроение. 1990.- 272с.

46. Ильинский, B.C. Защита РЭА и прецизионного оборудования от динамических воздействий /B.C. Ильинский. М.: Радио и связь. 1982.- 296с.

47. Иохансон, Р.Ф. Повторное вибрирование как средство ускорения твердения бетона при его прогреве / Р.Ф. Иохансон // Исследования по бетону и железобетону: сб. Рига, 1960. - Вып. V.

48. Кадников, A.A. Гашение угловых вибраций в передачах с помощью устройств с преобразованием движения: автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук / A.A. Кадников. -Томск: ТПИ, 1986.-20с.

49. Казаков, И.Е., Доступов, Б.Г. Статистическая динамика нелинейных автоматических систем / И.Е. Казаков, Б.Г. Доступов. М.: Физматгиз. 1962.- 332с.

50. Карямышкин, В.В. Динамические гасители колебаний / В.В. Карямышкин. JL: Машиностроение. 1988.- 108с.

51. Экспериментальные исследования в области обработки бетонных поверхностей: монография / JI.A. Мамаев, В.Б. Кашуба, A.A. Кононов, С.Н. Герасимов.- Братск: Изда-во Братского гос. ун-та, 2006.- 130с.

52. Клокин, И.И. Борьба с шумом и звуковой вибрацией на судах / И.И. Клокин. — JL: Судостроение. 1971.-416с.

53. Коловский, М.В. Нелинейная теория виброзащитных систем / М.В. Коловский.-М.: Наука. 1966.-317с.

54. Кононов, A.A. Определение рациональных параметров и режимов работы вибрационного валкового рабочего органа для обработки бетонных поверхностей: дис. канд. техн. наук/A.A. Кононов. Братск: БрГТУ, 2001.-183с.

55. Кораблев, С.С. О некоторых динамических схемах электромеханических виброгасителей / С.С. Кораблев, В.И. Шанин // Вопросы мат. физики и теории колебаний.-Иваново, 1976. С.19-30.t

56. Коренков, Б.Г. Динамические гасители колебаний: теория и технические приложения / Б.Г. Коренков, JI.M. РЕзников. М.: Наука. 1988.- 304с.

57. Кузьмичев, В.А. Методы моделирования и проектирования вибрационных смесительных машин: автореф. дис. на соискание ученой степени д-ра. техн. наук / В.А. Кузьмичев. Л., 1989.- 32с.

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

59. Лавринович, Е.В: Изготовление железобетонных элементов виброштампованием / Е.В. Лавринович, O.A. Савинов М.- Л.: Госстроиздат, 1961.- 139с.

60. Лавринович, Е.В. Вибрационная техника- уплотнения особо жестких малоцементных смесей / Е.В. Лавринович, O.A. Савинов, И.У. Альберт, В.Е. Кондаков / Деп. в ВИНИТИ; 1983. - Вып. 6.

61. Ландау Л.Д. Механика сплошных сред / Л.Д. Ландау, E.H. Лифшиц.- М.: Наука, 1965.- 476с.

62. Лермит, Р. Проблемы технологии бетона / Р. Лермит. М.: Госстройиздат, 1959. -294с. ~ -

63. Лонцих, П.А. Обеспечение качества и управление динамическими процессами > технологических систем / П.А. Лонцих. Ростов н/Д: РГУ, 2003.- 234с.

64. Мамаев, Л.А. Взаимодействие вибрационных рабочих органов машин с поверхностью бетонных смесей / Л.А. Мамаев. -Иркутск: Изд-во Иркутск, гос. техн." ун-та, 2005.-123с.

65. Мамаев, Л.А. Методология-совершенствования теории взаимодействия рабочих органов бетоноотделочных машин с поверхностью обрабатываемых сред: дис. д-ра техн. наук / Л.А. Мамаев.-СПб., 2006.-455с.

66. Марков, А.И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов / А.И. Марков.- М.: Машинострение, 1968.

67. Михайлов, Н.Е., Ребиндер, П.А. О структурно механических свойствах дисперсных и высокомолекулярных систем < / Н.Е. Михайлов, П.А. Ребиндер // Коллоидный журнал, - 1955, т. 17, вып.2.

68. Николаенко, H.A. Вероятностные методы динамического расчета машиностроительных конструкций / H.A. Николаенко. М.: Машиностроение. 1967.-368с.

69. Обморгиев, А.И. Введение в теорию колебаний / А.И. Обморгиев.- М.: Наука. 1965.- 276с.

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

71. Рабочий орган заглаживающей машины: Пат. 2182536 Рос. Федерация / Мамаев Л.А., Коронатов В.А., Белокобыльский C.B., Герасимов С.Н. № 2000116313; заявл. 20.06.2000; зарегистр. 20.05.2002; приоритет от 20.06.2000.

72. Потураев, В.Н. Вибрационные транспортирующие машины / В.Н. Потураев, В.Н. Франчук, А.Г. Червоненко.- М: Машиностроение. 1964,- 272с. >5 "

73. Попов, Е.П. Приближенные методы исследованиея нелинейных автоматических систем / Е.П. Попов.- М.: Физматиз. I960.- 924с.

74. Ребиндер, П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур / П.А. Ребиндер // Сборник статей АН СССР. М.: Наука, 1966.- С. 3-16.

75. Ребю, П. Вибрирование бетона: пер.с фр. / П. Ребю. М.: Стройиздат. 1970.- 256с.

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

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

78. Рекомендации по технологии формования крупноразмерных сборных железобетонных элементов для промышленного строительства.- М.: Стройиздат, 1970.- 45с.

79. Рысс-Березарк, С.А. Определение параметров заглаживающих машин с дисковым рабочим органом с простым и сложным движением: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук / С.А. Рысс-Березарк. СПб.: СпбГАСУ, 1996. -179 с.

80. Савинов, O.A., Лавринович, Е.В. Теория и методы вибрационного формования железобетонных изделий / O.A. Савинов, Е.В. Лавринович.- Л.: Стройиздат. 1972.-152с.

81. Савинов, O.A. Вибрационная техника уплотнения и формования бетонных смесей / O.A. Савинов, Е.В. Лавринович.- Л.: Стройиздат, 1986.-280с.

82. Светлицкий, В.А. Случайные колебания механических систем / В.А. Светлицкий. -М.: Москва. Машиностроение, 1976.- 215с.

83. Серебренников, A.A. Вибрационные смесители (конструкции, исследования, расчеты) / A.A. Серебренников, В.А. Кузьмичев. М.: Недра, 1999. - 148 с.

84. Синев, A.B. Синтез пространственной системы виброзащиты твердого тела при стационарных случайных воздействиях / A.B. Синев // Колебания и динамическая прочность элементов машин. М.: Наука, 1976,- С. 7-28.

85. Слезкин, Н.В. Математический сборник / Н.В: Слезкин. М., 1935.

86. Спиваковский, O.A., Гончаревич, И.Ф. Вибрационные конвейеры, вспомогательные устройства / O.A. Спиваковский, И.Ф. Гончаревич. М.: Машиностроение. 1964.- 95с.

87. Стокер, Дж. Нелинейные колебания в механических и электрических системах / Дж. Стокер.- М.: Изд-во. иностр. лит., 1953.- 256с.

88. Технико-эксплуатационные требования к оборудованию для- формования и уплотнения сборных железобетонных элементов.- М.: НИИЖБ. 1970,- 45с.

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

90. Толстой, И.Н. Об эффекте пристенного скольжения, дисперсных систем / И.Н. Толстой // Коллоидный журнал, 1947, №9.

91. Уилкинсон, У.Л. Неньютоновские жидкости / У.Л. Уилкинсон. М.: Мир, 1964.

92. Урьев, Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы / Н.Б. Урьев,- М.: Химия, 1980.-320с.

93. Фролов, К.В., Фурман, Ф.А. Прикладная теория виброзащитных систем / К.В. Фролов, Ф.А, Фурман. -М.: Машиностроение, 1980. 279с.

94. Халси, Т. Вынужденные колебания в нелинейных системах / Т. Халси.- М.: Изд. иностр. лит. 1957. 204с.

95. Хаютин, Ю.Г. Монолитный бетон / Ю.Г. Хаютин.- М.: Стройиздат, 1991.-573с. ЮЗ.Чекмарев, А.И. Взаимное влияние гармоник в нелинейных системах / А.И.

96. Чекмарев // Динамика и прочность коленчатых валов. М. 1950. - Вып.2. -С. 75-96.

97. Шаталов, И.Г. Физико-механические основы вибрационного уплотнения порошковых материалов / И.Г. Шаталов, П.С. Горбунов, В.И. Лихтман.- М: Наука. 1965.- 164с.

98. Шумягский, Б.М. Таблицы для решения кубических уравнений / Б.М. Шумягский.- М.: ГИТТЛ. 1950.- 136с.

99. Яблонский, A.A. Курс теоретической механики: в 2 ч. / A.A. Яблонский.- М.: Высш. шк. 1977.4.2. 430с.

100. Ящерицын, П.И., Махаинский, Е.И. Планирование эксперимента в машиностроении / П.И. Ящерицын, Е.И: Махаинский.- Минск.: Вышэйш. шк., 1985.-215с.

101. Abu-Akeel A.K. The electrodynamics vibration absorber as a passive or active device.-Trans, of the ASME. Ser.B.- 1967. №4.- pp.72-79.