автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Совершенствование процесса и агрегата финишной обработки незатвердевших бетонных поверхностей

На правах рукописи

4858600

ФЕДОРОВ ВЯЧЕСЛАВ СЕРГЕЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА И АГРЕГАТА ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ НЕЗАТВЕРДЕВШИХ БЕТОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Специальность: 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 3 НОЯ 2011

Братск 2011

4858603

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Братский государственный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Мамаев Л.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ереско С.П.

кандидат технических наук, доцент Чебунин А.Ф.

Ведущая организация: Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет

Защита состоится 18 ноября 2011 года в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д212.018.02 в Братском государственном университете, ауд. 2128а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Братского государственного университета.

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

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

E-mail: efremov@brstu.ru Тел: (3953) 32-53-63 Факс:(3953)33-54- 12

Автореферат разослан октября 2011г.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Экономическое развитие Российской Федерации и выход на мировые рынки сбыта промышленной продукции во многом определяют процессы, связанные с созданием конкурентно-способных машин и оборудования. В условиях конкурентной борьбы за рынки сбыта между отечественными и зарубежными производителями, большое значение имеют разработка и внедрение новых высокоэффективных машин и оборудования.

За последние шестьдесят лет проведены многочисленные теоретические и экспериментальные исследования, посвященные изучению процессов обработки незатвердевших бетонных поверхностей, на основании чего были созданы широко известные работы A.B. Болотного, А.И. Батулова, Я. Райчыка, Фарах Аши Фараха, В.А. Тура, Во Куанг Зиема, М.А. Лазарева, А.Г. Подо-пригоры, С .А. Рысс-Березарка, J1.A. Мамаева, A.A. Кононова, Д.В. Коваль-чук, С.Н. Герасимова, В.Б. Кашубы, И.С. Ситова и других. В ЦНИИЭП жилища, Ленинградском инженерно-строительном институте (СПбГАСУ), ОКТБ и ГПИ "Моспроект-стройиндустрии", НИИЖБе, Главмоспромстройма-териалов, ВНИИжелезобетона, Гипростроймаше, Братском государственном университете и ряде других организаций исследовались различные способы обработки и разнообразные конструкции рабочих органов бетоноотделочных машин.

Обобщение и анализ методов проектирования машин для обработки бетонных поверхностей и интенсификация данных процессов показывает, что решены далеко не все задачи, связанные с основами поиска путей повышения интенсивности и эффективности рабочих процессов рассматриваемых машин; требуется уточнение и дальнейшее совершенствование физических основ взаимодействия рабочих органов машин с обрабатываемой средой с использованием перспективных физико-технических и физико-химических эффектов, например, магнитной активации. В работах В.И. Классена, Г.М. Мокроусова, Ю.С. Саркисова, Н.П. Горленко, Б.С. Баталина, Ю.Л. Новожилова, В.А. Помазкина, А.Ф. Юдиной, З.П. Шульмана, В.И. Кордонского и других установлено, что магнитная активация воды затворения и самой бетонной смеси, приводит к интенсификации процессов растворения и гидратации цемента в ранние сроки твердения. При этом происходит изменение реологических свойств бетонной смеси, уменьшается ее пористость, а следовательно, повышается морозостойкость и устойчивость к воздействию воды готового бетонного изделия.

Вместе с тем, целесообразность создания и использования бетоноотделочных машин, которые реализуют новые физико-технические и физико-химические эффекты в процессе взаимодействия с обрабатываемой средой, имеет смысл рассматривать при наличии необходимого научно-технического потенциала, обеспечивающего принципиальную возможность проектирования, изготовления и практического их использования.

Объектом исследования является: дисковый рабочий орган бетоноот-делочной машины с магнитным активатором.

Предмет исследования: процесс взаимодействия дискового рабочего органа содержащего магнитный активатор с обрабатываемой средой.

Цель работы: пов ышение качества обработки поверхности железобетонных изделий и их прочностных свойств.

Реализация поставленной цели достигается решением следующих задач:

- изучением процессов взаимодействия рабочих органов бетоноотделочных машин, содержащих магнитный активатор, с. обрабатываемой средой;

- созданием методики расчета режимов работы и выбора конструктивных параметров рабочего органа бетоноотделочной машины с магнитным активатором;

- проведением экспериментальных исследований с целью опытного подтверждения определенных параметров режима работы дискового рабочего органа с магнитным активатором, обеспечивающих требуемую шероховатость и прочностные характеристики бетонного изделия;

- разработкой и обоснованием рациональных конструктивно-технических решений по снижению динамических нагрузок бетоноотделочных машин.

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

- расширенная классификация перспективных рабочих органов бетоноотделочных машин и аппаратов для магнитной активации дисперсных сред;

- способы применения магнитных активаторов, приводящие к изменению реологических свойств бетонной смеси, увеличению прочностных показателей готовых бетонных изделий, увеличению качества обрабатываемых бетонных поверхностей и сокращению сроков их твердения;

- математическая модель течения бетонной смеси под дисковым рабочим органом с магнитным активатором, решение которой позволило получить условия, обеспечивающие неразрывность потока материала в пограничном слое и, как следствие - процесс бездефектной обработки незатвердевшей бетонной поверхности;

- разработанные на основе теории многофакторного эксперимента математические модели изменения шероховатости и прочности поверхности обрабатываемых бетонных изделий, позволяющие на стадии проектирования назначать рациональные конструктивные параметры машин;

- новые конструктивно-технические решения, защищенные патентами РФ и позволяющие снизить динамические нагрузки на бетоноотделочные машины.

Обоснованность и достоверность научных положений, рекомендаций и выводов подтверждается апробацией на практике теоретических исследований, опирающихся на основные положения гидродинамики пограничного слоя; теорию колебаний и виброреологию дисперсных систем; теорию магнито-реологического эффекта; основы коллоидной химии; удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований опытно-промышленных образцов машин; обработкой результатов исследований методами математической статистики с использованием стандартных программ Microsoft Excel, MathCAD 2001 i Professinal, MathLab, STATISTICA 6, а также использованием полученных результатов на практике.

Практическая ценность работы и ее реализация:

- впервые предложен способ обработки бетонных изделий дисковыми рабочими органами с магнитными активаторами, применение которых позволило улучшить качество бетонных изделий, а так же повысить производительность бетоноотделочных машин;

- разработаны конструкции рабочих органов бетоноотделочных машин, защищенные восьмью патентами РФ;

- разработаны рекомендации по проектированию дисковых рабочих органов с магнитными активаторами бетоноотделочных машин с учетом технологии производства железобетонных изделий;

- основные научные результаты работы внедрены в производство в государственной строительной компании «Сонстолен-Бармат» (г. Улан-Батор), ЗАО «НИИСтройдормаш» (г. Красноярск), а также используются в лекционных курсах и дипломном проектировании при подготовке студентов, магистров и аспирантов в Братском государственном университете и Монгольском техническом университете.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и одобрены ведущими специалистами на следующих конференциях: Межрегиональной научно-технической конференции «Естественные и инженерные науки -развитию региона» (г.Братск, БрГУ, 2005 - 2011 гг.); Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Механики XXI веку» (г.Братск, БрГУ, 2005 - 2011 гг.); Международной научно-технической конференции «Интерстроймех-2011», (Белоруссия, г. Могилев, 2011 г.); Международной ярмарке изобретений «SIIF-2009», (Корея, г. Сеул, серебряная медаль); Международной конференции «Вопросы развития механики», (Монголия, г. Улан- Батор, 2009 г.); 4-й международной Варшавской выставке изобретений «IWIS 2010», (Польша, г. Варшава, серебряная медаль); 6-й международной китайской выставке изобретений «INST-2010», (Тайвань, г. Тайбей, диплом организаторов выставки и диплом интеллектуальной ассоциации собственников Малайзии); Международной выставке изобретений, инноваций и промышленного дизайна «1ТЕХ-2010», (Малайзия, г.Куала-Лумпур, золотая медаль); Выставке изобретений (Таиланд, г. Бангкок, 2010 г., золотая медаль); 39-й международной выставке изобретений «Inventors Geneva», (Швейцария, г. Женева, 2011 г., серебряная медаль).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 научных работ, в том числе в изданиях из перечня ВАК - 5, в других изданиях - 7, 8 патентов РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, основных выводов, списка использованной литературы из 137 наименований. Объем работы составляет 167 страниц, 112 рисунков, 27 таблиц и 26 страницы приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована цель исследований, актуальность рассматриваемых вопросов, дана краткая характеристика работы. Показана необходимость применения и совершенствования процессов обработки незатвер-девших бетонных поверхностей.

В первой главе приводятся требования, предъявляемые к качеству поверхности железобетонных изделий в соответствии с ГОСТами, ТУ и СНи-Пами. Определены требования, предъявляемые к обработке поверхностей

свежеуложенных бетонных изделий. Приведен обзор существующих конструкций дисковых рабочих органов бетоноотделочных машин и магнитных активаторов, рассмотрены способы магнитной активации изделий, отформованных из жестких бетонных смесей. Сделаны выводы о большом разнообразии существующих дисковых бетоноотделочных машин, отмечены их недостатки, с учетом которых, предложены новые конструкции дисковых рабочих органов с магнитными активаторами и тем самым была расширена классификация бетоноотделочных машин. Рассматривая виды активаторов и способы активации различных сред, была дополнена классификация аппаратов для магнитной активации сред. Сформулированы цели и задачи исследования.

Вторая глава диссертации посвящена теоретическим исследованиям параметров рабочего органа бетоноотделочной машины с магнитным активатором. Рассмотрен механизм воздействия магнитного поля на обрабатываемые незатвердевшие бетонные поверхности. Установлено, что увеличение прочности бетонных изделий при магнитной активации происходит за счет увеличения количества центров кристаллизации в гидратирующемся цементном тесте. Это увеличение может происходить двумя путями:

1) путем возникновения примесных коллоидных частиц в воде затворе-ния;

2) путем возрастания скорости гидратации цемента в момент воздействия на бетонную смесь магнитного поля активатора бетоноотделочной машины.

Оба процесса являются результатом увеличения диэлектрической проницаемости воды под действием магнитного поля. Непременным условием в данном случае является движение заглаживающей машины с магнитным активатором вдоль бетонной смеси (рис.1), воздействующим на неё магнитным полем, которое обусловливает увеличение дипольного момента молекул воды

под действием сил магнитного поля.

Изменение реологических свойств незатвердевшей бетонной поверхности обусловлено наложением постоянного магнитного поля, создаваемого магнитным активатором, который вызывает изменение магнитного состояния частиц дисперсной фазы. Частицы намагничиваются, и образуются магнитные диполи с моментом, ориентированным преимущественно вдоль поля. Благодаря подвижности частиц их маг-нитодипольное взаимодействие приводит к образованию цепей вдоль поля, что отвечает требованию минимума свободной энергии. В работе З.П. Шуль-мана модель магнито - реологического эффекта построена таким образом, что цепи равновесной длины в сдвиговом потоке ориентированы под определенным углом к внешнему магнитному полю (рис. 2).

Рис. I. Распределение скорости сдвига бетонной смеси в пограничюм слое

Рассеивание энергии в единице объема: Q = 2Y./J, cosay, где « - объемная концентрация частиц; / - гидродинамическая сила, действующая на /' -частицу, H; у - градиент скорости; т]0 - вязкость несущей среды, H ■ с / м2.

Энергия, рассеиваемая в вязкой среде, равна:Q,=tl0y2- Отсюда выражение для напряжения трения:

r = Q±&=u0MnHsma + îi0y. Величина У

« Мп = |1|, где М- магнитный момент частицы, А-м2; I - вектор намагниченности магнито-реологической системы.

Реологическое уравнение с учетом магнито-реологического эффекта примет вид:

г = та+т]0у (1)

Уравнение (1) формальной заменой г0 = ^JH-tga сводится к классическому уравнению Шведова - Бингама для линейной вязкопластичной среды, где г0 - предельное напряжение сдвига, Н/м2; ца - магнитная постоянная, H/A2; H - напряженность магнитного поля, А/м; J -намагниченность бетона, А-м"1; а - угол под которым обрабатываемая среда ориентирована к внешнему магнитному полю (рис.2).

Проведенный анализ обобщается на случай неньютоновской дисперсионной среды изменением вида диссипативной функции g,. В конечном итоге, положив в основу закон внутреннего трения упруговязкопластичных сред для

Рис. 2. К выводу реологического уравнения

кезатвердевшей бетонной смеси т%у = >

чения градиентного слоя запишем:

реологическое уравнение те-

(2)

где к - коэффициент, отражающий вязкость в конкретной точке потока градиентного слоя бетонной смеси, (чем меньше текучесть, тем больше к)\ — -

градиент скорости потока; п - величина характеризующая степень неныото-новского поведения материала (чем сильнее п отличается от единицы, тем отчетливее проявляются аномалия вязкости и нелинейность кривой материала); г„ -¡л^Н^а - предельное напряжение сдвига незатвердевшей бетонной смеси подвергающегося магнитной активации, (запишется с учетом магнитной активации незатвердевщего бетона).

Зная, что напряженность магнитного поля и магнитная индукция связаны зависимостью В = //0Я, уравнение (2), примет вид:

т = J■Bl■tga + ^^ , (3)

Рис.3. Распределение скоростей в градиентном слое бетонной смеси в процессе обработки поверхности

где В, - величина магнитной индукции на поверхности обрабатываемой бетонной смеси, Тл; В - величина магнитной индукции на поверхности магнитного активатора, Тл.

Поскольку магнитная индукция снижается по экспоненциальному закону по мере распространения в среде, тогда В, согласно рис. 3 получим:

В, =5ехр""\ (4) где Я - коэффициент затухания магнитной волны; И} - расстояние от магнитного активатора до обрабатываемого бетона, м.

При определении условия бездефектной обработки поверхностей бетонных изделий рассмотрены режимы заглаживания, обеспечивающие отсутствие макродефектов поверхности.

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.

При воздействии дискового рабочего органа бетонная смесь, разжижаясь, течет в двух направлениях (рис. 4).

Общий расход разжиженного материала равен сумме расходов через сечение ВВ, и АА,. Обозначим их соответственно <2н 1\()Л.

Таким образом, условие отсутствия макродефектов поверхности заглаживаемого изделия можно записать в виде:

<2„*=ал+<2в- (5)

Расход в сечении В (рис. 4) с некоторым приближением можно записать в виде; Рис. 4. Расчетная схема дискового рабочего органа (Эд = 6, ■ Л, ■ (уд + идкр ), (6)

с магнитным активатором где _ ширина волны бетон-

ной смеси находящейся перед заглаживающим диском, м; А/- высота волны, м; ид - окружная скорость диска, м/с; идкр - окружная скорость дополнительного кругового движения диска, м/с.

Расход в сечении А (рис. 4) можно записать в виде:

<2,=Ь+%,)ЛЛ, (7)

где йц - толщина разжиженного слоя, остающегося за рабочим органом при его поступательном движении, м; Л - радиус диска, м.

Вязкость незатвердевшего бетона, находящегося в зоне действия рабочего органа с магнитным активатором, убывает с возрастанием скорости сдвига (рис.3). Физическое толкование этого явления заключается в том, что с возрастанием скорости асимметричные частицы постепенно ориентируются большими осями вдоль направления потока. Известно, что в потоках такого рода градиент давления по оси равен градиенту касательного напряжения в параллельном направлении, т.е.

= (8) с1х 4'у

Распределение скоростей в градиентном слое можно получить, дифференцируя выражение (8):

(9)

(¡X и^У ¿и2

Учитывая, что г0 =J■B■exp'lы■tga в процессе заглаживания не изменяется и зависит от свойств среды намагничиваться, магнитной проницаемости среды и удалении магнитного активатора от омагничиваемой среды, данные обстоятельства заметно влияют на окончательное значение напряжения сдвига г:

с»»

здесь кип- реологические константы, а т и и — компоненты тензора напряжений и вектора скорости соответственно.

Принимая распределение скоростей в градиентном слое удовлетворяю-

ЯР с/г ЯР ¿/г

щим уравнениям--= ——;--= —— и переходя к полярным координатам

дх (¡у & <Лу

в плоскости Охг, получаем при начальных условиях:

иг=0, от-0

с!у ¿у

при У = Уо

, I

Г ЭР IV п - (ёР I V п . ~

иг = т-г —М-У) т~т ~ГР<> ~У) '

\дг к) л + 1 \д<р кг) п + 1

где толщина градиентного слоя, переменная по г и (р.

Эти скорости достигают на поверхности диска, (т.е. при_у = 0) максимальных значений, откуда общее распределение скоростей в градиентном слое для потока первого типа определится соотношением:

ч = №

2 +и2

шах

с

Уо

Величины игтахи и^тах представляют собой скорости соответствующих точек диска и могут быть представлены в виде игт1Х =и,соьд>; огтх = и, + г(1>д11рсо$<р-1г Кшдс.оъ<р,гяе. и3 - скорость поступательного перемеще-

ния диска, м/с; угловая скорость диска, с1; - угловая скорость дополнительного кругового движения диска, по радиусу г, с1; Д - радиус дис-

ка, м.

Заметим, что в силу симметрии окружная составляющая скорости потока

второго типа равна нулю. „

После ряда преобразований, получим условие бездефектной обработки свежеотформованных бетонных изделий, выполнение которого позволяет обеспечить неразрывность потока материала в пограничном слое:

Г 1 и+1

>02* 1

0.95v,h(Q, =

Уо) К у о

d<pdy(\X)5o,h, О1)

. л f 1 V. „ f——V причем численное значе-

ГДе В = ' Зг A [n+lj U+/ 1

+ rco,p cosq> + Ra>ä cosyf + (и, costpf „ + l

Уо

зависит

ние A = J B exp~ih' lga + k

от предельного напряжения сдвига, полученного для активированного магнитным полем, незатвердевшего бетона r0 = J-B-^ tga и дополнительного кругового движения заглаживающего диска.

По данным исследований, проведенных A.B. Болотным, для мелкозернистых бетонных смесей, заглаживание которых осуществляется дисковыми рабочими органами, величина А может быть принята равной 0,005...0,025 м.

Эффективность воздействия рабочего органа на обрабатываемую поверхность в основном определяется длиной линии, на протяжении которой рабочий орган воздействует на каждую точку (элементарную площадку) обрабатываемой поверхности (необходимо также учитывать возникающие при этом силы трения). Длина этой линии и есть «заглаживающая способность

рабочего органа» - S„.

Заглаживающая способность дискового рабочего органа (ДРО), согласно

А В Болотному, в общем, виде может быть определена:

К <12>

причем

ЧЭ'

Тогда, для разработанного дискового рабочего органа, кинематическая схема которого представлена на рис. 5, заглаживающую способность S„ определим следующим образом:

Согласно рис. 6 получим координаты точки М в подвижной системе

х = u,t + г sin су + R sin o>¿- y = -rcosffl^í - R eos adt. (14)

После дифференцирования и ряда тригонометрических преобразований,

получим:

= +г1со2 +1гЯ1со2 +(12гЯси2 + 2цг<ц)аи(У/ + <2.Яб',©со5 2йЛЛ ,

(15)

где - передаточное отношение, учитывающее во сколько раз угловая скорость диска о)д меньше угловой скорости дополнительного кругового движения диска акр; Я - радиус заглаживающего диска, м; ь3 скорость заглаживания, м/с; г - радиус дополнительного кругового движения, м; сод - угловая скорость заглаживающего диска, с"'; (окр - угловая скорость дополнительного

кругового движения диска, с"1.

со,.

е=г

Н I 1,1

ш

о \

__/______г

\ \ \ У1 0.

\лк/

С \

Рис. 5. Кинематическая схема ДРО Рис. 6. Схема к определению заглаживающей способности ДРО Однако, полученное уравнение для определения заглаживающей способности дисковых рабочих органов с дополнительным круговым движением заглаживающего диска, труднорешаемо, поэтому оно было проинтегрировано с помощью программного обеспечения МшИСАй, в результате чего получены данные, представленные в таблице 1.

Таблица 1

Я диска, м 0,15 0,235 0,32 0,405 0,49 0,575 0,66 0,745 0,83

заглаживающая способность, м 43 63,72 84,2 104,7 125 145,6 166 186,5 206

Фиксированные параметры (=0,00625 м; /0=0; <=Ю с; шд=3 с'1 ; иг=0,01 м/с, 1=8

По данным расчетов была построена эгаора распределения величины (рис.7).Как видно из эпюр максимального значения Яс, достигает в интервале Л = (0,8...1), м, затем 5» стремится к нулю, т.к. увеличение радиуса диска приводит к значительному увеличению окружной скорости в крайних точках заглаживающего диска, в результате чего происходит разбрызгивание бетонной смеси, а значит, снижается качество обработки бетонной поверхности.

С дополнительным крлтовым движением заглаживающего диска

Рис. 7. Эпюра распределения величины

С простым движением ^м здглажнваюшего диска

Выявлено, что использование дополнительного движения заглаживающего диска значительно увеличивает заглаживающую способность дискового рабочего органа в 1,5-2 раза.

Плавность изменения значений а также сравнительно небольшой перепад в их численных значениях, позволяют сделать вывод о том, что рабочие органы с таким видом движения могут быть использованы для отделки бетонных поверхностей.

Третья глава диссертации посвящена экспериментальным исследованиям влияния магнитной активации бетонного изделия при помощи магнитного активатора, установленного на рабочем органе бетоноотделочной машины, на чистоту обработки поверхности и прочностные показатели бетонных изделий, отформованных из жестких смесей. Исследования проводились на стенде, общий вид которого показан на рис. 8.

На основе анализа известных результатов по технологии обработки незатвер-девших бетонных поверхностей дисковыми рабочими органами были выбраны управляемые факторы, а также значения их уровней и интервалы варьирования, которые представлены в таблице 2.

В качестве функции отклика была выбрана величина размаха шероховатости у=Яп заглаженной поверхности и прочности у=Ясж бетонного изделия при обработке его дисковым рабочим органом с магнитным активатором (ДРО с МА). Обобщение экспериментального материала и его обработка статистическими методами позволили получить многофакторную регрессионную модель, отражающую изменение величины размаха шероховатости и прочности изделий при изменении соответствующих управляемых факторов *,,*2, Яп = 0,407119- 0,087222*, - 0,176667*2 - 0,12х4 + 0,126695л:,2 + + 0,146695*'+ 0,10625*,*2 +0,07625*,х4 -0,09125*2*3;

Исж = 34,161017 + 0,97222*, + 4,9166*2 - 0,4666*3 + 0,812147*] - 0,4878*;.

Рис. 8. Общий вид экспериментального стенда дисковой заглаживающей машины с магнитным активатором. 1 - магнитный активатор; 2 - привод; 3 - редуктор, 4- заглаживающий диск

Значимость коэффициентов регрессии оценивалась посредством критерия Стыодента, а адекватность самой модели - критерием Фишера. Экспериментальные результаты дают удовлетворительную сходимость с расчетными данными по принятой модели. Средняя относительная погрешность для 25 опытов составила 7,0%.

Минимизация регрессионной зависимости по условию Ru, Ягж —* min, дает возможность назначать оптимальные параметры режима работы дискового рабочего органа с магнитным активатором в зависимости от реологических свойств обрабатываемой среды. Оптимальные параметры режима работы дискового рабочего органа с магнитным активатором, обеспечивающие минимальную величину шероховатости и максимальную прочность обрабатываемой поверхности, имеют следующие значения: величина магнитной индукции 5=0,43 Тл; жесткость бетонной смеси Ж= 56, с; скорость заглаживания Кз=0,015, м/с; заглаживающая способность S„=66,5, м.

Оптимальная величина магнитной индукции явно выражена на рис. 9. С ростом В в бетонной смеси наблюдалась эффективность воздействия магнитного активатора на обрабатываемую среду. В процессе магнитной активации бетонная смесь должна подвергаться воздействию магнитного поля с определенной величиной магнитной индукции. При этом наиболее интенсивно шероховатость поверхности снижается при изменении магнитной индукции от 0,2 до 0,5 Тл. Дальнейшее увеличение магнитной индукции активатора от 0,5 до 0,8 Тл вновь приводит к снижению качества обработки поверхности.

С повышением жесткости бетонной смеси Ж (рис. 10) при оптимальных параметрах основных факторов, шероховатость поверхности уменьшалась до наименьшего значения 0,32 мм при варьировании основных факторов в заданных пределах. При дальнейшем увеличении Ж шероховатость значительно увеличивалась и качество поверхности значительно ухудшалось.

Изменение шероховатости обработанной поверхности при варьировании скорости заглаживания в кодированном значении от -1 до +1 отмечено на рис. 11. При скорости заглаживания и.¡=0,05 м/с наблюдалась наименьшая шероховатость поверхности - Rn=0,31, мм.

Увеличение заглаживающей способности рабочего органа от 10 до 70 метров дает устойчивое снижение величины шероховатости обрабатываемой поверхности на всем интервале варьирования заглаживающей способности (рис.12). Общее снижение величины шероховатости поверхности на всем интервале составляет ДRn =0,6 мм, а её минимальное значение - Rn =0,26 мм. Наиболее отчетливо данная закономерность проявляется при обработке жестких смесей.

Рис. 9. Изменение шероховатости при варьировании магнитной индукции на бетонную смесь от -/ до +! и оптимальных значениях других факторов

Рис. 10. Изменение шероховатости поверхности при варьировании жесткости бетонной смеси от —1 до + / и оптимальных значениях других факторов

Рис. 11. Изменение шероховатости поверхности при варьировании скорости заглаживания от -1 до +1 и оптимальных значениях других факторов

Рис. 12. Изменение шероховапости поверхности при варьировании заглаживающей способности от -1 до +1 и оптимальных значениях других факторов

При воздействии ДРО с МА (рис. 13) происходил процесс магнитной активации незатвердевшего бетона, в результате которой бетонная смесь структурировалась, ускорялись процессы гидратации бетонной смеси. Однако это происходило до оптимального значения 5=0,53 Тл при наибольшей прочности - Нсж:=40,5 МПа. Дальнейшее увеличение В ухудшало прочностные показатели бетона.

Зависимость прочности бетона в процессе изменения жесткости бетонной смеси Ж в интервале от 10 до 60 секунд показана на рис. 14. С повышением Ж, при оптимальных параметрах основных факторов прочность бетона увеличивалась до наибольшего значения 41,3 МПа. При увеличении Ж прочность бетона возрастает, так как водоцементное отношение уменьшается.

Изменение прочности бетона при варьировании скорости заглаживания в кодированном значении от -1 до +1 отмечено на рис. 15. При увеличении скорости заглаживания прочность бетона незначительно снижается, так как уменьшается эффективность магнитной активации бетона и, как следствие, происходит ухудшение качества бетонных изделий.

Рис. 13. Изменение прочности бетона при варьировании магнитной индукции на бетонную смесь от -1 до +1 и оптимальных значениях других факторов

Рис. 14. Изменение прочности бетона при варьировании жесткости бетонной смеси от-1 до +1 и оптимальных значениях других факторов

Изменение прочности бетона при варьировании заглаживающей способности от -1 до +1 отмечено на рис. 16. При скорости заглаживания и3 =0,01 м/с, величина магнитной индукции В =0,53 Тл, жесткости бетонной смеси

Ж= 52 с наблюдалась наибольшая прочность бетона на сжатие ^-40,55 МП а.

Рис. 15. Изменение прочности бетона при варьировании скорости заглаживания от-! до +1 и оптимальных значениях других факторов

при варьировании заглаживающей способности от -1 до. +1 и оптимальных значениях других факторов

Графики (рис. 9-16) наглядно показывают возможность обработки поверхностей жестких бетонных смесей по классу шероховатости 4-Ш. Применение дискового рабочего органа с магнитным активатором обеспечивает более интенсивное воздействие последнего на обрабатываемое бетонное изделие. При этом шероховатость поверхности в среднем понижается на 10-15%, происходит увеличение прочности бетона на 7 - 12%, сокращаются сроки твердения бетона на 6 - 7 суток.

Эксперименты подтвердили основные исходные положения, которые принимались во внимание при построении математической модели технологического процесса обработки бетонных изделий дисковым рабочим органом с магнитным активатором.

Четвертая глава диссертации посвящена рекомендациям по проектированию рабочих органов бетоноотделочных машин с магнитным активатором.

Приведен расчет мощности привода диска и бетоноотделочной машины, используя методику A.B. Болотного. Суммарная мощность двигателей бетоноотделочной машины запишется в следующем виде:

N =N, + N!+N3, (16)

где N, - мощность, расходуемая на вращение и дополнительное круговое движение диска, Вт; N2— мощность, расходуемая на сопротивление массива бетонной смеси начальному напряжению сдвига т„, Вт; /V, - мощность, расходуемая на поступательное движение портала, Вт.

После ряда подстановок выражение (16) можно записать в общем виде:

N = 2,lRiAPfmp[квсод + 2,07 R3 (со д + ca,p)\^ + J ■ В-ехр~"" tga-F mdR + , (17)

где R - радиус диска, м; }тр - коэффициент трения; АР - удельное давление рабочего органа, Па; кв— коэффициент, учитывающий сопротивление волны бетонной смеси; rj - КПД привода; <од - угловая скорость диска, с !; о>кр -угловая скорость дополнительного кругового движения диска, с"; J -

намагниченность бетона, Ам"1; а - угол, под которым магнитная индукция проникает в заглаживаемый бетон; Л - коэффициент затухания магнитного поля; Л, - расстояние от магнитного активатора до обрабатываемого бетона, м; В — магнитная индукция магнитного активатора, Тл; Р - площадь сечения бетонной смеси слоя, м2; щ - КПД трансмиссии; Рк - сопротивление качению колес и трения в подшипниках; и, - скорость заглаживания, м/с.

Выражение (17) учитывает влияние магнитного поля, создаваемого магнитным активатором, на реологические характеристики заглаживаемых смесей и позволяет обоснованно рассчитывать энергоемкость бетоноотделочных машин с дисковыми рабочими органами с магнитным активатором и дополнительными круговыми движениями диска.

Для снижения нагрузок на приводы машин, необходимо уравновесить рабочий орган бетоноотделочной машины. Для этого предложен метод динамического уравновешивания рабочих органов дисковых бетоноотделочных машин с дополнительным круговым движением диска, в котором рассмотрена схема сил, действующих на рабочий орган в процессе обработки бетонной смеси (рис.17).

Рис. ¡7. Схема сил, действующих на дис- ложения магнитноГо активатора ОТ-

vrtoЪГЧ~> пл-\и~чал1л1 чллп илш/шил) Л ИПЛ-

обработанной поверхности. Необходимо учесть, что неразрывность потока материала в пограничном слое также будет нарушаться в тех случаях, когда заглаживающий диск будет совершать колебания со столь значительной амплитудой.

Для динамической уравновешенности системы, т.е. равенства нулю реакций в коренных подшипниках, необходимо, чтобы сумма всех внешних сил, действующих в шатунном подшипнике, была равна нулю. Очевидно, что движущая сила Р равна по значению Рс - силе сопротивления среды и противоположна по знаку. Для уравновешивания центробежной силы £> необходимо установить противовесы, создающие равную по величине и противоположно направленную силу Я.

L

< f

Рабочий орган, заглаживающий диск которого совершает дополнительное круговое движение с применением магнитной активации в технологическом процессе, связанном с необходимостью его перемещения, вступает в динамическое взаимодействие с обрабатываемой бетонной поверхностью, формируя спектр возмущений низкой частоты, которые воспринимаются пространственной колебательной механической системой и могут достигать 5 мм. В свою очередь эти колебания будут обуславливать постоянные изменения по-

ковую заглаживающую машину, в процессе обработки незатвердевшей бетонной поверхностей

носительно обрабатываемой поверхности, и в конечном итоге негативно сказываться на качестве

Равнодействующие центробежных сил, возникающие в результате круговых колебаний корпуса, определяются по нижеприведенным формулам с учетом

q= ¡dQ= ¡a'qxdx, О8)

i /

где dQ - элементарная центробежная сила, Н.

После подстановки значений распределенных нагрузок в формулу (18) и интегрирования в соответствующих пределах получим при q = const:

I j

Q-aPq fxdx = -^¡>'ql2 ■

Рис. 18. Типовся эпюра центробежных сил.

Эпюры центробежных сил и точки приложения их равнодействующих для схем распределенных нагрузок представлены на рис. 18.

Расстояние L - точки приложения равнодействующих центробежных сил определяются по формуле с учетом выражений (18), (19):

\dM \xdQ \iû2qxdx

L — i_= s-- i-, (19)

Q Q Q

где dM- статический момент центробежных сил относительно точки О, Нм.

Q - равнодействующая центробежных сил, H; L - расстояние от точки О до точки приложения равнодействующей центробежных сил, м. Точка О - произвольно выбранная точка, расположенная на оси корпуса вибровозбудителя (при проведении расчетов целесообразно ее располагать в торце корпуса вибровозбудителя).

После подстановки в формулу (19) значений распределенных нагрузок соответствующих им центробежных сил и интегрирования в заданных пределах получим:

М-¡'а1 (20)

Q

Для гашения низкочастотной компоненты колебаний рабочих органов бетоноотделочных машин предложено использовать демпфирующие устройства. Проанализировав существующие виды динамических гасителей предложенных такими авторами, как C.B. Елисеев, Л.А. Мамаев, В.Б. Кашуба, И С Ситов, Д.М. Белый, C.B. Бугаев, были предложены новые технические решения, защищенные патентами РФ (заявка № 2011124465, положительное решение о выдачи патента от 05.09.2011; заявка № 2011124463, положительное решение о выдачи патента от 01.09.2011).

Для снижения данных колебаний, рабочий орган бетоноотделочной машины использует динамический гаситель. Схема регулируемого гасителя представлена на рис. 19. Объект защиты с массой т, совершает колебания относительно положения динамического равновесия с обобщенной координатой у, при внешнем возмущении в виде вибраций основания z(t). Движения объекта защиты у, связаны с движениями динамического гасителя колебаний в виде дополнительного устройства Г-образной конструкции, в котором положение настроечных масс т2 и т} определяется координатами у2 и у3. Координаты у2, и у, связаны между собой, поэтому положение динамического га-

(21)

сителя колебаний относительно объекта защиты можно оценивать также с помощью обобщенной координаты (р. Для расчетов используются длины плеч рычагов I, и 12, которые определяют кратчайшее расстояние элементов с массами т1 и т2 до оси качания или шарнира соответственно.

Используя обобщенное уравнение Лагранжа 2-го рода, получим уравнения движения системы:

у,(т, + т2+т,) + ф(т21, -тг12) + = к,г + Р

Ф{щ1\ + т/г) + У,(т21, +т,12) + (р{кгу\ + къ1\) = 0. Тогда, частота динамического гашения при кинематическом возмущении равна:

, _ кг1?+кг11 _ к2+к2Ь2 .

шдии ~ ,2 , ,2 ~ 2 . •г

т211 +т,12 т .

В общем случае частота динамического гашения системы зависит от

настроечных параметров т2, т3, к2, к3 и Ь. Если ввести соотношения — = р,

т2

к

— = а , то выражение (22) преобразуется к виду: к}

г кг 1 + аЬг

^"^тж (23)

Предлагаемый рабочий орган бетоноотделочной машины, представленный на рис.20, использует динамический гаситель, который через шарнир 4 жестко связан с рабочим органом. Гаситель представляет собой Г-образную конструкцию упруго связанную через упругие элементы 5 жесткостью к2 и к3.

Конструкция гасителя колебаний включает в себя два массоинерционных элемента массами т2 и т3, которые могут изменять свое положение относительно шарнира 4 при помощи специального регулирующего устройства 6. Управление процессом настройки динамического гасителя осуществляется специальным блоком, который обеспечивает сбор и обработку информации о состоянии рабочего органа бетоноотделочной машины.

Рис. 19 Схема работы регулируемого гасителя колебаний

Рис.20. Рабочий орган бетоноотделочной машины с регулируемым гасителем колебаний

При этом система динамического гашения колебаний объекта удерживается в заданном частотном интервале и при некоторых отклонениях от исходных значений путем использования системы управления, отслеживающей параметры динамического состояния объекта и вносящего корректирующие

поправки путем изменения положения настроечных массоинерционных элементов за счет работы механизмов изменения расстояния от сочленения до настроечной массы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

1. Разработана математическая модель взаимодействия дискового рабочего органа с магнитным активатором с дополнительным круговым движением заглаживающего диска, позволяющая определить условие бездефектной обработки свежеотформованной бетонной поверхности.

2. На основе научно-обоснованных данных предложена конструкция дискового рабочего органа с дополнительным круговым движением и магнитным активатором, использующим постоянные высокоэнергетические магниты с остаточной магнитной индукцией 5=1,0...1,5 Тл, причем магнитный активатор должен содержать не менее двух пар магнитов.

3. Выявлено, что использование дополнительного кругового движения заглаживающего диска, приводит к увеличению заглаживающей способности дискового рабочего органа в 1,5...2,0 раза.

4. Определены оптимальные кинематические и геометрические параметры дискового рабочего органа с магнитным активатором и дополнительным круговым движением заглаживающего диска: радиус дополнительного кругового движения составляет /=0,0025...0,005 м, радиус заглаживающего диска /?=0,15...1 м; передаточное отношение, учитывающие во сколько раз угловая скорость заглаживающего диска меньше угловой скорости дополнительного кругового движения /=6... 10.

5. Разработаны рекомендации по обеспечению рациональных параметров технологического процесса с использованием математических моделей контактного взаимодействия рабочего органа с дополнительным круговым движением с поверхностью бетонного изделия. Показана необходимость выполнения условий неразрывности потока бетонной смеси.

6. Теоретически и экспериментально изучено влияние магнитной индукции, скорости заглаживания, жесткости бетонной смеси и заглаживающей способности рабочего органа на качество изделий из бетона.

7. Разработана методика эксперимента на основе методов многофакторного планирования эксперимента, получены зависимости, характеризующие влияние величины магнитной индукции, скорости заглаживания, жесткости бетонной смеси и заглаживающей способности рабочего органа с магнитным активатором на качество обработки бетонных изделий.

8. Экспериментальные исследования подтвердили рациональность предлагаемых решений, позволили определить параметры эффективного действия рабочих органов с магнитными активаторами на качество обрабатываемой поверхности бетона: величина магнитной индукции на поверхности обрабатываемого изделия £=0,33...0,53 Тл, скорость заглаживания ¿>3=0,01 ...0,02 м/с, при жесткости бетонной смеси Ж=35...60 сек, заглаживающей способности 5^=60.. .70 м.

9. Результаты экспериментальных исследований доказали эффективность применения магнитного активатора. После обработки бетонного изделия исследуемым рабочим органом, выявлено, что увеличилась прочность изделий на 7...12%, снизилась шероховатость на 10...15%, сократились сроки твердения бетона на 6.. .7 суток.

10. Решены вопросы обеспечения динамического уравновешивания рабочего органа с магнитным активатором при взаимодействии с обрабатываемой средой и динамических дефектов приводов бетоноотделочной машины для стабилизации его параметров.

11. Результаты разработок внедрены в производство в государственной строительной компании «Сонстолен-Бармат» (г. Улан-Батор), ЗАО «НИИСт-ройдормаш» (г. Красноярск), используются в лекционных курсах, дипломном проектировании и при подготовке студентов, магистров и аспирантов в Братском государственном университете и Монгольском техническом университете.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

- в изданиях из перечня ВАК:

1. Федоров, B.C. Моделирование процесса взаимодействия рабочих органов бетоноотделочных машин с поверхностью сред / В!С. Федоров, Л.А. Мамаев, С.Н. Герасимов // Системы. Методы. Технологии. - 2009. - №1. - С.23-29.

2. Федоров, B.C. Процессы в бетонных смесях при воздействии бетоноотделочных машин с внешним магнитным полем / B.C. Федоров, Л.А. Мамаев, С.Н. Герасимов // Системы. Методы. Технологии. -2009.- № 4. - Ç.20-24.

3. Федоров, B.C. Инновационные технологии обработки поверхностей бетонных изделий /B.C. Федоров, Л.А. Мамаев, С.Н. Герасимов // Строительные и дорожные машины. - 2010. - №3. - С. 8-12.

4. Федоров, B.C. Определение заглаживающей способности дискового рабочего органа заглаживающей машины / B.C. Федоров, Л.А. Мамаев, С.Н. Герасимов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. -2010.-№1 (25).-С.89-91.

5. Федоров, B.C. Определение заглаживающей способности дискового рабочего органа с дополнительным круговым движением заглаживающего диска / B.C. Федоров, Л.А. Мамаев, C.B. Белокобыльский, С.Н. Герасимов, P.M. Фарзалиев // Системы. Методы. Технологии. - 2011. ~ №3(11 ). С. 9-14.

- в других изданиях:

6.Федоров, B.C. Основы влияния вибрации на процесс течения градиентного слоя бетонной смеси /B.C. Федоров, Л.А. Мамаев, С.Н. Герасимов, В.А. Коронатов // Естественные и инженерные науки - развитию регионов: материалы межрег. науч. - техн. конф. - Братск, 2005. - С.187-190.

7.Федоров, B.C. Дисковый рабочий орган бетоноотделочной машины с магнитным активатором и дополнительным круговым движением заглаживающего диска / B.C. Федоров, С.Н. Герасимов, P.M. Фарзалиев II Механики XXI веку: сб. докл. X Всерос. науч. -техн. конф. с междунар, участием.-Братск: БрГУ, 2011. - С.148-150.

8.Федоров B.C. Исследование влияния вертикальной вибрации на неза-твердевшую бетонную поверхность /B.C. Федоров, Л.А. Мамаев, С.Н. Герасимов, A.C. Беспрозванных // Строительство: материалы, конструкции, технологии: материалы V межрег. науч.-техн. конф. - Братск, 2007. -С. 124-127.

9.Федоров, B.C. Механизм воздействия электрического и магнитного полей на воду затворения для приготовления бетонных смесей /B.C. Федоров, Л.А. Мамаев, С.Н. Герасимов, A.C. Беспрозванных // Строительство: мате-

8.Федоров B.C. Исследование влияния вертикальной вибрации на неза-твердевшую бетонную поверхность /B.C. Федоров, Л.А. Мамаев, С.Н. Герасимов, A.C. Бсспрозванных // Строительство: материалы, конструкции, технологии: материалы V межрег. науч.-техн. конф. - Братск, 2007. -С.124-127.

9.Федоров, B.C. Механизм воздействия электрического и магнитного полей на воду затворения для приготовления бетонных смесей /B.C. Федоров, Л.А. Мамаев, С.Н. Герасимов, A.C. Беспрозванных // Строительство: материалы, конструкции, технологии: материалы V межрег. науч.-техн. конф. Братск, 2007.-С. 141-144.

Ю.Федоров, B.C. Влияние магнитной обработки воды на свойства цементных растворов и бетонов / B.C. Федоров, С.Н. Герасимов, П.С. Начатой, Р.В. Абдурахманов, P.M. Фарзалиев // Механики XXI веку: сб. докл. VII Все-рос. науч. -техн. конф. с мсждунар. участием,- Братск: БрГУ, 2008. - С.258-260.

П.Федоров, B.C. Совершенствование способов формирования поверхностей свежеуложенных бетонных смесей / B.C. Федоров, Л.А. Мамаев, С.Н. Герасимов // Mechanics Development Issues. International conference: collection of papers. - Ulaanbaatar, Mongolia: Mongolian University of Science and Technology, 18-20 June, 2009.-P. 143-146

12. Федоров, B.C. Расчет мощности привода дискового рабочего органа бетоноотделочной машины с магнитным активатором / B.C. Федоров, Л.А. Мамаев, С.Н. Герасимов, A.A. Кононов, P.M. Фарзалиев // Труды Братского государственного университета: Сер.: Естественные и инженерные науки -развитию регионов Сибири: в 2 т. - Братск: Изд-во БрГУ, 2011. -Т.2. - С. 102106.

-патенты Российской Федерации

13.Пат. 58427 Рос. Федерация, МПК В28В11/08 Двухдисковая заглаживающая машина вакуумирующего типа для заглаживания бетонных поверхностей / Федоров B.C., Мамаев Л.А., Герасимов С.Н., Плеханов Г.Н., Шантов С.А.- № 2005109483/03; заявл. 01.04.2005; опубл. 27.11.2006; приоритет 01.04.2005

14.Пат. 2337813 Рос. Федерация, МПК В28В11/00 Дисковый рабочий орган заглаживающей машины с вертикальными колебаниями и противоположно вращающимися элементами диска / Федоров B.C., Мамаев Л.А., Герасимов С.Н., Беспрозванных А. С. - № 2011110692/03; заявл. 21.03.2011; опубл.27.09.2011; приоритет 05.04.2007

15.Пат. 2368497 Рос. Федерация, МПК В28В11/100 Ручная вибрационная дисковая заглаживающая машина с магнитным активатором / Федоров B.C., Мамаев Л.А., Герасимов С.Н., Кононов A.A. - № 2008114790/03; заявл. 15.04.2008; опубл. 27.09.2009 ; приоритет от 15.04.2008

16. Пат. 2397067 Рос. Федерация, МПК В28В11/08 Дисковая заглаживающая установка с прямолинейными горизонтальными колебаниями / Федоров B.C., Мамаев Л.А., Герасимов С.Н., Плеханов Г.Н., Мавлетбаев P.P. - № 2009111165/03; заявл. 26.03.2009; опубл.20.08.2010; приоритет 26.03.2009

17. Пат. 2397066 Рос. Федерация, МПК В28В11/00 Дисковый заглаживающий рабочий орган с криволинейными горизонтальными колебаниями / Федоров B.C., Мамаев Л.А., Герасимов С.Н., Кононов A.A., Коронатов В.А.,

Белокобыльский С. В., Евстафьева В. В. - № 2009113411/03; заявл. 09.04.2009; опубл. 20.08.2010; приоритет 09.04.2009

18. Пат. 2404050 Рос. Федерация, МПК В28В11/00 Дисковый рабочий орган заглаживающей машины с дополнительным круговым движением заглаживающего диска / Федоров B.C., Мамаев JI.A., Герасимов С.Н., Коронатов В.А., Белокобыльский С. В., Евстафьева В.В. - № 2009119950/03; заявл. 26.05.2009; опубл. 20.11.2010; приоритет 09.04.2009

19.Пат. 2425190 Рос. Федерация, МПК Е0С19/28 Вибрационный дисковый рабочий орган / Федоров B.C., Мамаев JI.A., Герасимов СЛ., Кононов A.A., Головатюк В.В., Белоголов Ю.И. - № 2009149129/03; заявл. 28.12.2009;опубл. 27.07.2011; приоритет 28.12.2009

20.Пат. 108734 Рос. Федерация, МПК В28В11/00 Дисковый рабочий орган бетоноотделочной машины с магнитным активатором и дополнительным круговым движением заглаживающего диска / Федоров B.C., Мамаев JI.A., Белокобыльский С. В., Герасимов С.Н., Кашуба В. Б., Ситов И.С. - № 2011110692/03; заявл. 21.03.2011; опубл. 27.09.2011; приоритет 21.03.2011

Подписано в печать 14.10.2011 Формат60 х 84 ух6

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

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

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ БЕТОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ МАГНИТНЫХ АКТИВАТОРОВ.

1.1. Требования, предъявляемые к поверхности бетонных изделий.

1.2. Обзор дисковых заглаживающих машин.

1.3. Способы интенсификации технологического процесса обработки поверхности бетонных изделий.

1.4. Назначение, классификация и конструктивные особенности аппаратов для магнитной активации дисперсных систем.

1.5. Перспективные конструкции дисковых рабочих органов бетоноотделочных машин с магнитными активаторами.

Выводы по главе 1 и постановка задач исследования.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ БЕТОНООТДЕЛОЧНОЙ МАШИНЫ С МАГНИТНЫМ АКТИВАТОРОМ.

2.1. Механизм воздействия магнитного поля на обрабатываемые незатвердевшие бетонные поверхности.

2.1.1 Физические основы механизма воздействия магнитного поля на воду затворения бетонных смесей.

2.1.2. Влияние количества центров кристаллизации на прочность обрабатываемых бетонных изделий.

2.1.3. Изменение реологических свойств незатвердевшей бетонной поверхности при магнитной активации.

2.2. Исследование процессов, происходящих в бетонной смеси в зоне действия дисковых рабочих органов с магнитным активатором.

2.3. Определение заглаживающей способности дискового рабочего органа.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИСКОВОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА С МАГНИТНЫМ АКТИВАТОРОМ.

3.1. Описание экспериментально-лабораторного стенда дисковой заглаживающей машины с источником магнитного поля.

3.2. Оценка свойств материалов и методика приготовления бетонных смесей.

3.3. Методика проведения экспериментальных исследований.

3.4. Методика обработки экспериментальных исследований.

3.5. Анализ результатов эксперимента измерения шероховатости бетонной поверхности.

3.6. Анализ результатов эксперимента измерения прочности бетона.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ДИСКОВЫХ БЕТОНООТДЕЛОЧНЫХ МАШИН С МАГНИТНЫМ

АКТИВАТОРОМ.

4.1. Расчет мощности привода дискового рабочего органа с магнитным активатором.

4.2. Динамическое уравновешивание дисковых заглаживающих машин с дополнительным круговым движением диска.

4.3. Демпфирующие устройства для гашения низкочастотной компоненты колебаний рабочих органов бетоноотделочных машин.

Выводы по главе 4.

Развитие современного жилищного, промышленного строительства и производства связано с применением железобетонных изделий. Немаловажную роль играет отделка железобетонных поверхностей отформованных из бетонных смесей различной жесткости. Во многих случаях, требования, предъявляемые к качеству поверхности такта изделий, являются достаточно высокими. В основном такие требования относятся к поверхности изделий для сборных элементов конструкций зданий, идущих под дальнейшую обработку окраской, оклейку обоями, линолеумом и другими отделочными материалами. Изготавливая такие изделия с необходимой шероховатостью поверхности, можно свести к минимуму трудоемкие операции по отделке, требующие дополнительно применения числа квалифицированных рабочих.

В настоящее время существует два направления заводской отделки поверхности изделий: отделка поверхности до термовлажностной обработки изделия, т.е. в незатвердевшем виде, и отделка поверхности затвердевших изделий. Первый вид отделки наиболее распространен, экономически более целесообразен, так как легко деформируемая поверхность изделия заглаживается до необходимой чистоты с меньшими затратами. Второе направление используется, главным образом, для целей обработки поверхностей, прилегающих к плоскостям формы. Этот вид отделки обычно сводится к устранению дефектов формования. Отделка незатвердевших бетонных поверхностей во многих случаях осуществляется вручную или неэффективными разнообразными машинами и является трудоемкой операцией, сдерживающей рост производительности труда во многих областях строительства.

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

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

Разработка конструкций и исследование рабочих процессов вышеперечисленных рабочих органов посвящены труды A.B. Болотного, А.И. Батулова, Я. Райчыка, Фарах Аши Фараха, В.А. Тура, Во Куанг Зиема, JI.A. Мамаева, М.А. Лазарева, А.Г. ПодЪпригоры, С.А. Рысс-Березарка, A.A. Кононова, С.Н. Герасимова, В.Б. Кашубы, И.С.Ситова и др.

В настоящее время особый интерес представляет обработка незатвердевших бетонных поверхностей рабочими органами с применением различных устройств для интенсификации данных процессов. Для возбуждения вибрационных процессов используются гармонические, полигармонические, ударные, импульсные, прямолинейные, двухкомпонентные и пространственные вибрации. Появляется новый способ воздействия на бетонную смесь - воздействие внешними энергетическими полями, такими как: магнитные и электрические поля. Воздействие выполняется при помощи различных активаторов. В связи с чем они представляют большой практический интерес, их использование в качестве интенсификаторов технологических процессов при обработке бетонных поверхностей.

В работах Классена В.И., Мокроусова Г. М., Саркисова Ю.С., Горленко Н.П., Баталина Б.С., Новожилова Ю.Л., Помазкина В. А., Юдиной А.Ф., Шульмана З.П., Кор донского В.И., установлено, что магнитная активация бетона интенсифицирует процессы растворения и гидратации цемента в ранние сроки твердения, ускоряет выделение более мелких кристалликов, что, естественно, приводит к уменьшению пористости, а следовательно, повышает его морозостойкость и устойчивость к действию воды и разных химических реагентов. Магнитная обработка незатвердевшего бетона изменяет пластичность, в результате чего увеличивается удобоукладываемость бетонной смеси, сокращаются сроки твердения бетона. Происходят изменения реологических свойств бетонной смеси, а именно снижается предельное напряжение сдвига, которое приводит к снижению энергетических затрат на приводы бетоноотделочной машины.

Целью настоящей диссертационной работы является повышение качества обработки незатвердевшей поверхности железобетонных изделий и их прочностных свойств. Для решения этой задачи необходимо решить ряд вопросов связанных с изучением процессов взаимодействия рабочих органов бетоноотделочных машин, содержащих магнитный активатор, с обрабатываемой средой; созданием методики расчета режимов работы и выбора конструктивных параметров рабочего органа бетоноотдел очной машины с магнитным активатором; проведением * экспериментальных исследований с целью опытного подтверждения определенных параметров режима работы дискового рабочего органа с магнитным активатором, обеспечивающих требуемую шероховатость и прочностные характеристики бетонного изделия; разработкой и обоснованием рациональных конструктивно-технических решений по снижению динамических нагрузок бетоноотделочных машин.

Так как направленность исследований определялась исследованием дискового рабочего органа с магнитным активатором, нам пришлось провести широкий комплекс исследований по определению наиболее эффективных режимов работы заглаживающего органа и рациональных параметров предлагаемого рабочего - оборудования. В предлагаемой работе обобщены результаты этих исследований.

Вместе с тем, целесообразность создания и использования бетоноотделочных машин, которые реализуют новые физико-технические и физико-химические эффекты в процессе взаимодействия с обрабатываемой средой, имеет смысл рассматривать при наличии необходимого научно-технического потенциала, обеспечивающего принципиальную возможность проектирования, изготовления и практического их использования.

В данном аспекте представляемая работа является актуальной, так как предлагаемые конструкции новых рабочих органов бетоноотделочных машин до настоящего времени не получили применения в промышленности из-за отсутствия научно обоснованных принципов и методов их проектирования.

Выводы по главе 4:

1. Получено выражение для определения мощности привода бетоноотделочной машины с дополнительным круговым движением диска, при использовании магнитного активатора.

2. Предложены способы уравновешивания и стабилизации движения дискового рабочего органа с учетом его вибрационного воздействия на обрабатываемую среду.

3. Разработаны новые технические решения демпфирующих устройств для гашения низкочастотной компоненты колебаний рабочих органов бетоноотделочных машин с дополнительны круговым движением, содержащим магнитный активатор.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Использование обработки бетонных поверхностей в различных технологических процессах строительной индустрии известно достаточно давно, однако, применение рабочих органов с магнитными активаторами в настоящее время не используют на должном уровне, так как недостаточно обоснованных фактов подтверждающих эффективность использования данных рабочих.

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

Внимание автора, с учетом отмеченных обстоятельств, было уделено прежде всего рассмотрению физических особенностей контакта рабочего органа (в виде магнитного активатора с диском совершающим дополнительное круговое движение)-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, с учетом воздействия магнитной активации на не-затвердевшие бетонные поверхности. Последнее связано с изменением реологических свойств бетонной смеси, а именно снижая предельное напряжение сдвига, снизились энергетические затраты на привод рабочего органа.

Первая 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 патентом Российской Федерации.

Теоретическое обоснование физической сути процесса взаимодействия, учета наиболее важных факторов, влияющих на качество обработки бетонной поверхности, представлено во второй главе. В ней развернуто обоснование построения математической модели обработки изделий.

Эксперименты, проведенные автором, подтверждают основные исходные положения, которые принимались во внимание при построении математической модели технологического процесса обработки бетонных изделий. Автором был реализован че-тырехфакторный эксперимент, получены регрессионные выражения, показано, что магнитная индукция активатора, находиться в пределах 0,33 - 0,53 Тл, обеспечивая высокое качество готового бетонного изделия.

Объективная сложность обеспечения обработки бетонных изделий с высоким качеством требует формирования сложного движения рабочего органа на основе дополнительных круговых движений и основного вращения заглаживающего диска, создаваемых механизмами. По существу, качество обрабатываемой поверхности формируется рабочим блоком заглаживающей машины. Рабочий блок может иметь несколько рабочих органов, которые приводятся 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 станок. Упругое крепление рабочего блока к станине станка, вызванное необходимостью организации движения рабочего блока, формирует «наведенные» вибрации на рабочем органе (диске).

В заключительной главе диссертации выполнены упрощенные подходы в поиске, выборе и расчете рациональной конструкций динамического гасителя.

На основании проведенных исследований можно сделать следующие основные выводы:

1. Разработана математическая модель взаимодействия дискового рабочего органа с магнитным активатором с дополнительным круговым движением заглаживающего диска, позволяющая определить условие бездефектной обработки свежеотформованной бетонной поверхности.

2. На основе научно-обоснованных данных предложена конструкция дискового рабочего органа с дополнительным круговым движением и магнитным активатором, использующим постоянные высокоэнергетические магниты с остаточной* магнитной индукцией В= 1,0. 1,5 Тл, причем магнитный активатор должен содержать не менее двух пар магнитов.

3. Выявлено, что использование дополнительного кругового движения заглаживающего диска, приводит к увеличению заглаживающей способности дискового рабочего органа в 1,5. .2,0 раза.

4. Определены оптимальные кинематические и геометрические параметры дискового рабочего органа с магнитным активатором с дополнительным круговым движением заглаживающего диска: радиус дополнительного кругового движения составляет г=0,0025.0,005 м, радиус заглаживающего диска 0,15. 1 м; передаточное отношение, учитывающие во сколько раз угловая скорость заглаживающего диска меньше угловой скорости дополнительного кругового движения ¡=6. .10.

5. Получены рекомендации по обеспечению рациональных параметров технологического процесса с использованием математических моделей контактного взаимодействия рабочего органа с дополнительным круговым движением с поверхностью бетонного изделия. Показана необходимость выполнения условий неразрывности потока бетонной смеси.

6. Теоретически и экспериментально изучено влияние магнитной индукции, скорости заглаживания, жесткости бетонной смеси и заглаживающей способности рабочего органа на качество изделий из бетона.

7. Разработана методика эксперимента на основе методов многофакторного планирования эксперимента, получены зависимости, характеризующие влияние величины магнитной индукции, скорости заглаживания, жесткости бетонной смеси и заглаживающей способности рабочего органа с магнитным активатором на качество обработки бетонных изделий.

8. Экспериментальные исследования подтвердили рациональность предлагаемых решений, позволили определить параметры эффективного действия рабочих органов с магнитными активаторами на качество обрабатываемой поверхности бетона: величина магнитной индукции на поверхности обрабатываемого изделия 5=0,33.0,53 Тл, скорость заглаживания у3=0,01.0,02 м/с, при жесткости бетонной смеси Ж=35.60 сек, заглаживающей способности £¿=60. .70 м.

9. Результаты экспериментальных исследований доказали эффективность применения магнитного активатора. После обработки бетонного изделия исследуемым рабочим органом, выявлено, что увеличилась прочность изделий на 7. 12%, снизилась шероховатость на 10. 15%, сократились сроки твердения бетона на 6.7 суток.

10. Решены вопросы обеспечения динамического уравновешивания рабочего органа с магнитным активатором при взаимодействии с обрабатываемой средой и динамических дефектов приводов бетоноотделочной машины для стабилизации его параметров.

11. Результаты разработок внедрены в производство в государственной строительной компании «Сонстолен-Бармат» (г. Улан-Батор), ЗАО «НИИСтройдормаш» (г. Красноярск), используются в лекционных курсах, дипломном проектировании и при подготовке студентов, магистров и аспирантов в Братском государственном университете и Монгольском университете науки и технологии.

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

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

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

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

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

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

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

8. A.c. 912666 СССР. Устройство для магнитной обработки водных систем / В. М. Бухолдина, О. Б. Брук, В. Г. Зерницкий, В. И. Классен, Н. Е. Пичуги-на/Б. И.- 1982.-№4

9. A.c. 994431 СССР. Устройство для магнитной обработки жидкостей // А. Л. Глузман, В. Г. Зерницкий, В. И. Классен, Н. Е. Пичугина / Б. И. 1983.- № 5.

10. A.c. № 1537647. Способ магнитной обработки жидкости / А. В. Пугачев //Б. И.- 1990.-№3.

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

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

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

14. Баталии Б.С. Влияние магнитной обработки бетонной смеси на процессы структурообразования в твердеющем бетоне: дис. кан. техн. наук : 05.48.04 / Пермский политех, ин-т. Пермь, 1969. - 232 с.

15. Бауман В.А., Быховский И.И. Вибрационные машины и процессы в строительстве: Учебное пособие для вузов М.: Высш. шк., 1977. - 255 с.16. -Бибик Е.Е. Реология дисперсных систем. JL: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981.-172 с.

16. Бибик Е. Е. Некоторые эффекты взаимодействия частиц при течении феррожидкости в магнитном поле.— Магнитная гидродинамика, 1973, Mb 3, с. 25—32.

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

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

19. Болотный A.B. и др. Основы малой механизации строительных и ремонтных работ: Учебное пособие. СПб., 1992. - 87 с.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

29. Воюцкий С.С., Курс коллоидной химии, М., изд. "Химия", 1964.-224 с.

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

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

32. Гарбер H.H., Гиндин ИА, Физика прочности кристаллических тел "Успехи физических наук", т. 70, вып. I, I960.

33. Герасимов С. Н. Определение рациональных параметров и режимов работы вибрационного дискового рабочего органа для обработки бетонных поверхностей: Дис. . канд. техн. наук: 05.05.04 : Хабаровск, 2003 210 с.

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

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

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

37. Горленко Н.П. Физико-химические процессы переноса частиц в условиях вынужденной и естественной конвекции при действии магнитного поля: автореф. дис. канд. хим. наук: 02.00.04 / Томск, гос. ун-т. Томск, 1985. - 22 с.

38. Горленко Н.П. Низкоэнергетическая активация цементных и оксидных вяжущих систем электрическими и магнитными полями: дис. д-ра техн. наук : 05.17.11 / Томск, политех, ун-т. Томск, 2007. - 403 с.

39. Горленко Н.П., Лаптев Б. И., Сидоренко Г. Н., Дунаевский Е. Г. Информационные взаимодействия в неживой и живой природе / Томск сое. ун-т. -Томск: Изд-во ТГУ, 1999. 128 с.

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

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

42. Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения MATLAB. Специальный справочник. СПб.: Питер, 2001. -480 е., ил.

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

44. Елисеев C.B., Кузнецов Н.К., Лукьянов A.B. Управление колебаниями роботов.- Новосибирск: Наука. 1992.- 320с.

45. Зальцгендлер Э. А., Кордонский В. И. К построению теории магнито-реологческого эффекта.— В кн.: Тепло- и массонеренос. Физические основы и методы. Мп.; ИТМО ЛИ БССР, 1979, с. 63—65.

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

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

48. Каблуков И.А., Гапон E.H., Гриндель М.А. Физическая и коллоидная химия. М., Госсельхозиздат, 1949.

49. Кашуба В. Б. Разработка методологических основ создания бетоноот-делочных машин с дисковыми высокочастотными рабочими органами: дис. канд. техн. наук: 05.02.13 / Братск, 2008.- 205 с.

50. Классен В.И. Омагничивание водных систем. М.: Химия. 1973. - 239

51. Королев K.M. Производство бетонной смеси и раствора. М.: Высш. шк., 1973.-343 с.

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

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

54. Левич В.Г. Об одном сенсационном эффекте. Успехи физ. наук, 1966, № 10.

55. Лопотышннна Н.П. Магнитная обработка вод различного состава. На-учн.отчет Всесоюзного теплотехнического ин-та, рукопись, М.,1960.

56. Лопырев Н. К. О физических методах водоподготовки. Ленинградский дом научно-технической пропаганда, Л .1959. 89 с.

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

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

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

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

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

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

63. Миненко В.И., Петров С.М., Минц М.Н. Магнитная обработка воды. Харьковское книжное изд-во, 1962. 185 с.

64. Миненко В.И. О кристаллическом методе контроля магнитной обработки воды. Теплоэнергетика, 1963, № 9. С. 15 23.

65. Мокроусов Г. М., Горленко Н.П. Физико-химические процессы в магнитном поле / Томск. гос. ун-т. Томск: Изд-во ТГУ, 1986. - 127 с.

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

67. Новожилов Ю.Л. Реагентно-магнитная обработка воды для затворения цементных растворов и бетонов. Автореферат кандидатской диссертации, Свердловск, 1967. 22 с.

68. Патент РФ № 2118496 Устройство для обработки веществ в магнитном поле / Лаптев Б.И., Даммер В.Х., Горленко Н.П., Кулижникова H.A., Хританков

69. B.Ф., Гребенщиков A.B., Цыганок Ю.И.; Приоритет от 10.09.1998.

70. Патент РФ №2188757 Дисковый рабочий орган заглаживающей машины с источником магнитного поля / Мамаев Л.А., Грибовский С.К., Герасимов

71. C.Н.; Приоритет от 09.07.2001.

72. Патент РФ № 58427 Двухдисковая заглаживающая машина вакууми-рующего типа для заглаживания бетонных поверхностей / Мамаев Л.А., Герасимов С.Н., Плеханов Г.Н., Шантов С.А., Федоров B.C.; Приоритет от 01.04.2005.

73. Патент РФ № 2337813 Дисковый рабочий орган заглаживающей машины с вертикальными колебаниями и противоположно вращающимися элементами диска / Мамаев Л.А., Герасимов С.Н., Федоров B.C., Беспрозванных А. С.; Приоритет от 05.04.2007.

74. Патент РФ № 2368497 Ручная вибрационная дисковая заглаживающая машина с магнитным активатором / Мамаев Л.А., Федоров B.C., Герасимов С.Н., Кононов A.A.; Приоритет от 15.04.2008.

75. Патент РФ № 2397067 Дисковая заглаживающая установка с прямолинейными горизонтальными колебаниями /Мамаев Л.А., Герасимов С.Н., Федоров B.C., Плеханов Г.Н., Мавлетбаев P.P.; Приоритет от 26.03.2009.

76. Патент РФ № 2397066 Дисковый заглаживающий рабочий орган с криволинейными горизонтальными колебаниями / Мамаев Л.А., Герасимов С.Н., Кононов A.A., Федоров B.C., Коронатов В.А., Белокобыльский С. В., Евстафие-ва В. В.; Приоритет от 09.04.2009.

77. Патент РФ № 2404050 Дисковый рабочий орган заглаживающей машины с дополнительным круговым движением заглаживающего диска / Мамаев JI.A., Герасимов С.Н., Федоров B.C., Коронатов В.А., Белокобыльский С. В., Ев-стафиева В. В.; Приоритет от 09.04.2009.

78. Патент РФ № 2425190 Вибрационный дисковый рабочий орган//Мамаев JI.A., Герасимов С.Н., Кононов A.A., Федоров B.C., Головатюк В.В., Белоголов Ю.И.; Приоритет от 28.12.2009.

79. Патент РФ № 74338 Динамически уравновешенная вибрационная бе-тоноотделочная машина / Белокобыльский С. В.,Мамаев JI. А, Кашуба В. Б., Ситов И. С.; Приоритет от 27.12.2007.

80. Патент РФ JM° 78122 Вибрационная технологическая машина с управляемым динамическим состоянием для поверхностной обработки упруговязко-пластичных сред / Белокобыльский С. В.,Мамаев JI. А, Кашуба В. Б., Ситов И. С.; Приоритет от 27.12.2007.

81. Патент РФ № 2230242 Динамический самонастраивающийся гаситель колебаний / Белый Д.М.; Приоритет от 10.06.2004.

82. Патент РФ № 2336183 Устройство для гашения колебаний транспортного средства / Бугаёв С. В., Васильченков В. Ф., Швец Э. А., Герасимов А. Д., Хламцов Ф.Н., Иваненков В. А.; Приоритет от 04.05.2007.

83. Патент РФ № 92771 Устройство для гашения колебаний / Елисеев С. В., Насников Д. Н., Упырь Р. Ю.; Приоритет от 29.12.2009.

84. Патент РФ № 92706 Динамический гаситель колебаний / Елисеев С. В., Насников Д. Н., Хоменко А. П., Упырь Р. Ю., Логунов А. С.; Приоритет от 24.06.2009.

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

86. Пожарицкий Г.К. Исчезающие скольжения механических систем при наличии сухого трения. Прикладная математика и механика, 1965, т. 29, вып. 3., с. 558-563.

87. Помазкин В. А. Физическая активация воды затворения бетонных смесей // Строительные материалы. 2003 . №2. С. 14-16.

88. Помазшн В.А. Неспецифические физические воздействия на объекты биотехносферы // Монография ИПК ОГУ. Оренбург. 2001. С. 340.

89. Помазкин В.А., Макаева A.A. Об использовании, магнитоактивирован-ной воды для затворения бетонных смесей / Бетон и железобетон. 1998. № 3. С. 26-28.

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

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

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

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

94. Саркисов Ю.С., Горленко Н.П. Информационные взаимодействия в системе «цемент-вода» / Техника и технология силикатов. 2004. - № 1. - С. 21 -25.

95. Самойлов О.Я. Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов, М., АН СССР, 1957. 128 с.

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

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

98. Соколов В.И. Кристаллизация солей из намагниченных водных растворов. Автореферат канд. диссер., Новосибирск, 1964. 24 с.

99. Стукалов П.С. Васильев Е.В. Глебов H.A. Магнитная обработка воды. JI. Судостроение, 1969

100. Ситов И. С. Динамика взаимодействия брусового рабочего органа бе-тоноотделочной машины с обрабатываемой средой : Дис. канд. техн. наук: 05.02.13.- Братск, 2008.- 197 с.

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

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

103. Трофимова Т. И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Высш. шк., 1990. - 478 с

104. Уилкинсон, У.Л. Неньютоновские жидкости / У.Л. Уилкинсон. М.: Мир, 1964.-216 с.

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

106. Фрейндлих Г. Тиксотропия. М., 1939. - 45 с.

107. Хайдаров Г.З., Гокбенко И.В. Методика исследования и контроль эффективности магнитной обработки воды. Машиностроение и энергетика Каза-хатана, 1962, №6

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

109. Шахнаронов М.И. Введение в молекулярную теорию растворов. Гос-теоретиздат, М., 1956.

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

111. Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя / Г. Шлихтинг. ИЛ, 1956.562 с.

112. Шефтель ННН. К вопросу о реальном кристаллообразовании. Сб."Рост кристаллов", М.,1957.

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

114. Шульман З.П., Кордонский В.И. Магнито-реологический эффект. М.: Наука и техника, 1982. - 184 с.

115. Юдина А.Ф. Использование электрических методов для обработки воды затворения при приготовлении строительной смеси / Технология и экономика строительства. Новосибирск. - 1977. - С. 80 - 83.

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

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

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

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

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

121. Donaldson, J. D. Magnetic treatment of fluids preventing scale. Finishing 12:. 1988.22-32.

122. Fridel F.A. Gas und Wasserfach, 91, 30/7,172, 1950.

123. Gibbs G.W. Coll Works. 1928, s.252,260,322. 170.Girard A.et Chandron G. Coraetes Rend, 200,127, 1935.

124. Huchler, L. A., P. E., Mar, and N. J., Lawrenceville. Non-Chemical Water Treatment System: Histories, Principles, and Literature Review. International Water conference, Pittsburgh, IWC-02-45, 2002.

125. Higashitani, K., and J. Oshitani. 1997. Measurements of magnetic effects on electrolyte solutions by atomic force microscope. Process Safety and Environmental Protection. Transactions of the Institution of Chemical Engineers 75 (Part B): 115-119.

126. Nan Su; Wu Y.-H. and Mar C.-Y., "Effect of Magnetic Field Treated Water on Mortar and Concrete Containing Fly Ash", Cement and Concrete Composites, Volume 25, Issue 7, 2003, Pages (681-688).

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

128. McNeely, M. 1994. Magnetic fuel treatment system designed to attack fuel-borne microbes. Diesel Progress Engines and Drives. November, p. 16.

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

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

131. Spacojcvic D., Irvine T., Afgan N. The effect a magnetic field on the rheo-dynamic behavior of ferromagnetic suspensions.— Int. J. Multiphase Flow, 1974, v. 1, p. 607—622.

132. Vermairen T.Pat.belg.460560,489497, 1945.

133. Willey E.J.B . Soc.Chem.Ind.,65,433,1946 . Wilson H.A. Phil. Traas, 204,121, 1904

134. Willkins D.J. and Heller J.H. The Journal of Chemical Physik,v,39. №12,1963.