Введение к работе
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:
-
Разработка моделей процессов вибрационного заглаживания при взаимодействии высокочастотных рабочих органов с обрабатываемой бетонной поверхностью
-
Определение условий бездефектной обработки поверхности бетонного
изделия, с учетом обеспечения необходимого качества
-
Разработка эффективного высокочастотного заглаживающего рабочего органа
-
Разработка математической модели технологической системы и методов регулирования динамического состояния и взаимодействия высокочастотных рабочих органов и агрегатов в структуре технологической машины
-
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:
-
Разработанная системно связанная последовательность моделей технологического процесса высокочастотной обработки от контакта рабочего органа с поверхностью до взаимодействия рабочего блока с конструкцией технологической машины
-
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
-
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
