Введение к работе
Актуальность работы. Предлагаемый способ непрерывного контроля влажности дисперсных материалов является ключевым элементом автоматической системы регулирования водосодержания в сырьевой смеси при производстве керамических, силикатных, железобетонных и других конструкций и изделий. Отсутствие достаточно надежных систем автоматического контроля влажности приводит к значительным отклонениям формовочных характеристик сырьевой смеси от оптимальных и соответственно к снижению качества готовых изделий. В производстве бетонных конструкций увеличение влажности смеси приводит к снижению прочности, морозостойкости, водонепроницаемости бетона; с другой стороны, уменьшение влажности приводит к ухудшению удобоукладываемости бетонной смеси. В керамическом производстве характерно стремление к некоторому завышению влажности сырьевой массы сверх необходимого значения, несмотря на увеличение энергетических затрат при сушке изделия. Это связано с тем, что даже небольшое случайное понижение влажности керамической массы может привести к вынужденной остановке технологической линии из-за невозможности обеспечить требуемое высокое давление формования. Поэтому постоянный контроль влажности сырья необходим для автоматизации технологических процессов изготовления строительных конструкций и материалов.
Цель работы состоит в поиске и обосновании способа непрерывного контроля влажности и в отработке устройств, обеспечивающих требуемую точность измерения влажности (относительная погрешность 2,5 %); исследовании конструктивных особенностей предложенных устройств; проверке воздействия на устройства, реализующие предложенную методику, внешних факторов (температуры, давления, скорости перемещения контролируемой дисперсной смеси, электрического поля и др.) и их влияния на измерение влажности.
Научная новизна. Предлагаемый способ непрерывного контроля основан на зависимости силы внешнего трения дисперсной системы от влажно-
ста. К поверхности непрерывно движущейся дисперсной массы прижимается с постоянной нагрузкой металлическое контртело. Сила трения, возникающая между массой и контртелом, и изменения этой силы, коррелируются с влажностью массы. Помимо влажности сила трения зависит также от скорости скольжения, нормальной нагрузки, гранулометрического состава смеси и некоторых других факторов, влияние которых должно быть стабилизировано. Площадь контакта смеси с контртелом автоматически устанавливается такой, что давление контртела на движущуюся массу всегда равно пределу ее текучести. Поэтому при постоянной нормальной нагрузке площадь фактического контакта сохраняется постоянной и не сказывается на силе трения.
Практическая ценность. На основе трибометрического способа контроля влажности дисперсных материалов создана автоматическая система регулирования влажности, которая позволяет поддерживать водосодержание сырьевой смеси на оптимальном уровне, контролировать качество готовых изделий. Разработаны и испытаны устройства, реализующие данную методику, с погрешностью измерения влажности 2Д-%._Диапазоя значений влажности, поддающийся измерению, например, для керамической массы на основе кембрийской глины месторождения «Красный Бор» Ленинградской области с содержанием около 20 % песка, находится в пределах от 12 до 22 %.
Внедрение результатов работы. Разработанный трибометрический способ контроля влажности дисперсных материалов использовался при выполнении ряда хоздоговорных и научно-исследовательских работ в СПбГТУ.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на конференциях и семинарах:
научно-технической конференции «Диагностика инженерных сооружений. Методы и средства» (Санкт-Петербург, СПбГТУ, 1999 г.);
научно-технической конференции «Научные проблемы современного энергетического машиностроения и их решение» (Ленинград, ЛИИ, 1987 г.);
на научных семинарах кафедры строительных конструкций и мате-
риалов СИ6ТТУ (1996-1999 гг.);
* экспонировались на выставке «Высшее образование з СССР» в г.Дамаске (Сирия) в 1986 г.
Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в трех статьях; получены пять авторских свидетельств - всего восемь публикаций.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы; содержит 91 страницу, 28 рисунков, 15 таблиц и список литературы из 104 наименований.
Похожие диссертации на Повышение надежности зданий и сооружений путем непрерывного контроля влажности исходного сырьевого материала
