64769

НАУКОВІ ОСНОВИ РОЗРОБКИ ВІБРАЦІЙНИХ МАШИН ДЛЯ УЩІЛЬНЕННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОННИХ СУМІШЕЙ

Автореферат

Архитектура, проектирование и строительство

Для реалізації поставленої мети було розв’язано наступні задачі: оцінка і аналіз стану і еволюції розвитку вібраційної техніки для ущільнення бетонних будівельних сумішей; аналіз явищ що відбуваються в процесі вібраційного ущільнення цементобетонних сумішей...

Украинкский

2014-07-11

3.17 MB

7 чел.

PAGE  1

Міністерство освіти і науки України

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА  ТА  АРХІТЕТУРИ

Іткін Олександр Феліксович

УДК 666.97.033.16

НАУКОВІ ОСНОВИ РОЗРОБКИ ВІБРАЦІЙНИХ МАШИН

ДЛЯ УЩІЛЬНЕННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОННИХ СУМІШЕЙ

Спеціальність 05.05.02  –

Машини для виробництва будівельних матеріалів і конструкцій

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора технічних наук

Харків – 2010

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Кременчуцькому державному університеті імені Михайла Остроградського Міністерства освіти і науки України

Науковий консультант:

доктор технічних наук, професор

Маслов Олександр Гаврилович,

Кременчуцький державний університет імені Михайла Остроградського МОН України, завідувач кафедри конструювання машин та технологічного обладнання

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор

Назаренко Іван Іванович,

Київський національний університет будівництва і архітектури МОН України, завідувач кафедри машин і обладнання технологічних процесів;

доктор технічних наук, професор

Оніщенко Олександр Григорович,

Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка МОН України, завідувач кафедри  дорожніх машин і обладнання

доктор технічних наук, професор

Франчук Всеволод Петрович

Національний гірничий університет МОН України, завідувач кафедри  гірничих машин та інжинірингу 

Захист відбудеться  “ 05 ”  жовтня     2010 року  о  1300         на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.056.04 при Харківському державному технічному університеті будівництва та архітектури МОН України за адресою: 61002, м. Харків, вул. Сумська, 40.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Полтавського національного технічного університету імені Юрія Кондратюка за адресою: 36601, м. Полтава, Першотравневий  проспект, 24

Автореферат розісланий  “  01  ” вересня    2010 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

канд.техн.наук, доцент                                                    

Т.О. Костюк

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми.  Вібраційні машини і процеси  займають суттєве місце в будівництві та під час виробництва будівельних матеріалів і конструкцій. Вібраційний метод ущільнення є головним під час виготовлення бетонних і залізобетонних виробів і являє собою одну з найвідповідальніших операцій. Тому до вібраційних машин, використовуваних для  ущільнення  цементобетонних сумішей, ставлять підвищені вимоги.  Вони повинні мати порівняно просту конструкцію, високу надійність, порівняно невелику металоємність і низьку енергоємність, забезпечувати високу ефективність ущільнення. При масовому виробництві бетонних і залізобетонних виробів вони мають забезпечувати формування виробів з малорухливих, жорстких цементобетонних сумішей, що сприяють скороченню витрати дорогого цементу і тривалості термоволожистого оброблення, підвищенню міцності виробів.

Для ефективної та надійної роботи вібраційних формувальних машин, що відповідають перерахованим вище вимогам, необхідно точно вибрати їхні параметри і встановити режими вібраційної дії залежно від допустимої тривалості вібрації, розміру і конфігурації виробу, якості його поверхонь і фізико-механічних характеристик ущільнюваного матеріалу.

Отримання аналітичних залежностей між перерахованими показниками і основними параметрами вібраційної машини можливе на основі теорії вібраційного ущільнення цементобетонних сумішей, яка має бути математично описана в ясній і несуперечливій формі та експериментально підтверджена. До теперішнього часу жодна із запропонованих гіпотез вібраційного процесу ущільнення цементобетонних сумішей не стала теорією в указаному вище значенні, що свідчить про  відсутність єдиної загальноприйнятої методики розрахунку основних параметрів вібраційних формувальних машин.

З висловленого випливає актуальність теоретичних і експериментальних досліджень, направлених на створення наукових основ теорії вібраційного ущільнення цементобетонних сумішей, вивчення процесу взаємодії вібраційної машини з ущільнюваним цементобетонним середовищем, поданим у вигляді системи із розподіленими параметрами, і розробку вібраційних машин для формування бетонних і залізобетонних виробів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано на кафедрі «Конструювання машин і технологічного обладнання»  Кременчуцького державного університету імені Михайла Остроградського відповідно до бюджетно-цільової комплексної  вузівської програми "Дослідження закономірностей  функціонування динамічних систем машин і механізмів".

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка наукових основ теорії вібраційного ущільнення бетонних сумішей і створення на цій основі структури формування положень проектування високоефективних машин нового покоління.

Для реалізації поставленої мети було розв’язано   наступні задачі:

- оцінка і аналіз стану і еволюції розвитку вібраційної техніки для ущільнення бетонних будівельних сумішей;

- аналіз явищ, що відбуваються в процесі вібраційного ущільнення цементобетонних сумішей, з метою виявлення потенційних можливостей підвищення ефективності динамічної деформації ущільнюваного середовища;

- установлено енергетичні показники вібраційного процесу ущільнення і отримані теоретичні залежності для визначення необхідної тривалості ущільнення, наростання густини цементобетону і обчислення потужності приводу вібраційної машини залежно від інтенсивності вібраційного навантаження, напряму вібрації, кількості частот збурення і фізико-механічних характеристик цементобетонної суміші;

- досліджено сумісний рух ущільнюваного середовища і рухомої рами віброплощадки при вертикально направлених коливаннях без привантажу, з привантажем і під час роботи з пружними обмежувачами і, на основі вивчення розповсюдження пружно-пластичних хвиль деформацій, визначено динамічні характеристики ущільнюваної суміші та закони руху ущільнюваного середовища і віброплощадки; знайдено напруги, що виникають в ущільнюваному шарі; установлено раціональні режими вібраційної дії та необхідну тривалість ущільнення залежно від інтенсивності вібраційної дії, що прикладається; визначено основні параметри віброплощадки, привантажу і пружних обмежувачів; запропоновано конструктивне виконання віброплощадок з вертикально направленими коливаннями;

- досліджено сумісний рух ущільнюваного середовища і рухомої рами віброплощадки під час горизонтально направлених одночастотних і двочастотних коливань без привантажу і з привантажем; установлено закономірність взаємодії торців форми з ущільнюваною сумішшю і визначено вплив торців форми на процес ущільнення; знайдено закон деформації ущільнюваного середовища і визначено нормальні та дотичні напруги, що виникають в ущільнюваному шарі цементобетонної суміші;  установлено закон руху рухомої рами віброплощадки і привантажу;  знайдено раціональні співвідношення частот і амплітуд вимушених коливань при двочастотній вібраційній дії; установлено раціональні режими вібраційної дії і необхідну тривалість ущільнення залежно від інтенсивності та напряму вібрації, що прикладається; визначено основні параметри віброплощадки і привантажу; запропоновано нові конструкції віброплощадок з горизонтально направленими коливаннями;

- досліджено робочий режим двочастотної  віброплощадки з просторовими (подовжньо - вертикальними) коливаннями рухомої рами; визначено напружено-деформований стан ущільнюваного середовища; знайдено закон руху рухомої рами віброплощадки; установлено раціональні режими вібраційної дії та необхідну тривалість ущільнення залежно від інтенсивності вібраційної дії, що прикладається; визначено основні параметри віброплощадки і запропоновано нові конструкції віброплощадок з просторовими коливаннями;

- досліджено закони руху і визначено раціональні параметри вібраційних пустотоутворювачів і вібропривантажів, використовуваних під час формування багатопустотних залізобетонних конструкцій;

- проведено теоретичний аналіз і запропоновано нове конструктивне виконання потужних віброзбуджувачів кругових коливань для вібраційних площадок з горизонтальними і подовжньо вертикальними  коливаннями;

- розроблено методику розрахунку основних параметрів, режимів вібраційної дії та моделювання на ЕОМ у системі Турбо Паскаль законів руху вібраційних площадок з вертикально направленими, горизонтально направленими і подовжньо - вертикальними коливаннями, а також вібраційних привантажів і вібраційних пустотоутворювачів;

- складено методику і проведено експериментальні дослідження процесу ущільнення цементобетонних сумішей на вібраційних площадках з вертикально направленими, горизонтально направленими і подовжньо - вертикальними одночастотними і двочастотними коливаннями з використанням привантажу і без привантажу; проведено порівняння теоретичних і експериментальних даних;

- здійснено впровадження отриманих результатів досліджень у виробництво;

- за наслідками теоретичних і експериментальних  досліджень оцінено відповідність запропонованих теоретичних залежностей фізичної природи поведінки  даних  динамічних систем.

Об’єкт дослідження – процес вібраційного ущільнення цементобетонних сумішей на віброплощадках з вертикально направленими, горизонтально направленими і просторовими коливаннями.

Предмет дослідження – вібраційні машини і обладнання для ущільнення цементобетонних сумішей у формі.

Методи дослідження. Теоретичні дослідження базуються на основі класичної теорії коливань, механіки суцільного середовища, методах фізичного, математичного і комп'ютерного моделювання. Експериментальні дослідження вібраційних площадок і обладнання для ущільнення цементобетонних сумішей проводили на натурних дослідно-експериментальних зразках з використанням сучасних приладів, обладнання і методик для вимірювання і реєстрації вібраційних переміщень, основних показників вібраційного обладнання, консистенції суміші та параметрів для оцінювання якості ущільнення цементобетонних сумішей.

Наукова новизна одержаних результатів.  Розроблена теорія вібраційного ущільнення цементобетонних сумішей на основі цілеспрямованого використання і обліку розподілу енергії і раціональної зміни густини в часі. Обґрунтовані енергетичні показники процесу ущільнення і вперше встановлені закономірності, дозволяючі визначити інтенсивність наростання густини цементобетону, необхідну тривалість ущільнення і енергоємність вібраційної машини залежно від інтенсивності вібраційного навантаження, напрями вібрації, кількості частот збурення, фізико-механічних характеристик цементобетонної суміші і наявності привантажу.

Знайдено закономірності для опису взаємодії вібраційної машини та ущільнюваного цементобетонного середовища залежно від фізико-механічних характеристик і товщини ущільнюваного шару, конфігурації виробу і основних параметрів вібраційної площадки, типу і напряму вібраційної дії, які задовольняють цілям опису динамічної системи зі складною просторовою формою коливань

Установлено закономірності, що описують рух динамічної системи вібраційної площадки при вертикально направлених коливаннях без привантажу, з привантажем і під час роботі з пружними обмежувачами, в якій ущільнюване середовище представлено у вигляді системи з розподіленими параметрами, і визначено зміну напружено-деформованого стану ущільнюваного середовища у процесі ущільнення. Установлено закономірності, що описують рух ущільнюваного середовища і рухомої рами віброплощадки під час горизонтально направлених одночастотних і складних двочастотних коливань без привантажу і з привантажем. Уперше встановлено закономірність, що описує взаємодію торців форми з ущільнюваною сумішшю і вплив торців форми на процес ущільнення. Знайдено раціональні співвідношення частот і амплітуд вимушених коливань при двочастотній вібраційній дії, що забезпечує складну форму коливань рухомої рами і ущільнюваного середовища. Установлено закономірності для визначення основних параметрів віброплощадок різного технологічного призначення, знайдено раціональні режими вібраційної дії і визначено необхідну тривалість ущільнення залежно від інтенсивності вібраційної дії, що прикладається, які послужили основою для розробки раціональних конструктивних виконань цих віброплощадок.

Установлено закономірності для визначення основних параметрів вібраційного привантажу і вібраційних пустотоутворювачів, виведених аналітичним шляхом на основі вивчення взаємодії їх з ущільнюваним середовищем. Розроблено рекомендації для їхнього проектування.

Практичне значення отриманих результатів.  Створено новий напрям у розвитку енергозберігаючих високоефективних вібраційних машин, що ґрунтуються на енергетичній теорії вібраційного ущільнення і теоретичних дослідженнях сумісного руху рухомої рами віброплощадки і ущільнюваного середовища. Розроблена методологія інженерних розрахунків основних параметрів і проектування нових конструкцій вібраційних машин різного технологічного призначення. Розроблено і упроваджено у виробництво: віброплощадки з вертикально направленими коливаннями вантажністю 0,35,  0,75,  1, 25 і 2,5 т;  віброплощадки з вертикально направленими коливаннями і жорстко пружними обмежувачами вантажністю 0,75,  1,5,  2,5  і  5 т;   одночастотні віброплощадки з горизонтально направленими коливаннями вантажністю 10 тонн, обладнаних планетарними віброзбуджувачами коливань; двохчастотні віброплощадки з горизонтально направленими коливаннями  вантажопідйомністю 10 і 15 т;  двочастотні віброплощадки з просторовими коливаннями вантажністю 10, 15 і 20 тонн, обладнаних дебалансними або ротаційними віброзбуджувачами коливань;  вібраційні привантажі для формування дорожніх і багатопустотних плит. Розроблені вібраційні машини, вирізняються простотою конструкції та високою ефективністю.

Запропоновано інженерні методи розрахунків потужних дебалансних і ротаційних віброзбуджувачів коливань і віброзбуджувачів коливань бігункового типу, призначених для віброплощадок великої вантажності, що здійснюють складні горизонтально направлені або просторові коливання.  Розроблено нові конструкції цих віброзбуджувачів коливань.

Для інженерних методів розрахунків і моделювання робочих режимів вібраційних машин, призначених для ущільнення цементобетонних сумішей, розроблено для використання на ЕОМ прикладні об'єктно-орієнтовані програми мовою Turbo Pascal.

Результати  роботи впроваджені у ТОВ "Кременчуцькій енергомеханічний завод", ЗАТ «Науково-виробниче підприємство «Трансмаш», ВАТ «Приватбуд», Кременчуцькому науково-дослідному і дослідно-конструкторському підприємстві "Будшляхмаш", ВАТ «Комбінат «Мосінжбетон», та ін.

Результати роботи використовують у навчальному процесі під час  підготовки фахівців зі спеціальності 7.090214 « Підйомно-транспортні, дорожні, будівельні та меліоративні машини і обладнання» у лекційному матеріалі і курсовому проектуванні по дисциплінах «Вібраційні машини і процеси» «Машини для виробництва будівельних матеріалів », а також у дипломному проектуванні.

Особистий внесок здобувача. Усі отримані основні результати теоретичних і експериментальних досліджень, які виносяться на захист, отримані автором самостійно. Особистий внесок у роботах, виконаних у співавторстві, полягає: в обґрунтовуванні наукового напрямку; формулюванні мети роботи; розробці енергетичної теорії ущільнення цементобетонних сумішей; складанні розрахункових моделей і проведенні теоретичних і експериментальних досліджень вібраційних машин і обладнання для ущільнення цементобетонних сумішей; теоретичних і експериментальних дослідженнях взаємодії робочих органів вібраційних машин з цементобетонним середовищем залежно від вигляду і напряму вібраційної дії; розробці конструкцій запропонованих вібраційних машин та їхньому впровадженні у виробництво. Формулювання задач  і обговорення результатів теоретичних і експериментальних досліджень виконано спільно з науковим консультантом.

Апробація результатів дисертації.  Основні положення дисертації докладено на міжнародних науково-технічних конференціях: «Проблеми створення нових машин і технологій» (м. Кременчук, 2004)  «Интерстроймех - 2005» (м. Тюмень, 2005), «Интерстроймех - 2007» (м. Самара, 2007) «Вібрації в техніці та технологіях» (м. Полтава, 2005) «Автоматизація дорожньо-будівельних машин» (м. Харків, 2004)  «Будівельні і дорожні машини» (м. Харків, 2005, 2007); на всеукраїнських науково-технічних конференціях: «Транспорт, будівельні і дорожні машини» (м. Кременчук, 2005 -2009).

Дисертаційна  робота  у  повному  обсязі докладалася, обговорювалася і отримала позитивну оцінку на  розширених засіданнях  кафедри    конструювання  машин і технологічного обладнання Кременчуцького державного університету імені Михайла Остроградського; кафедри машин і обладнання технологічних процесів Київського національного університету будівництва і архітектури; кафедри дорожніх і будівельних машин  Харківського національного автомобільно-дорожнього університету;  кафедри  дорожніх машин і обладнання Полтавського національного технічного університету імені Юрія Кондратюка.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 35 друкарських робіт, у тому числі 1 монографія, 27 статей у фахових виданнях, затверджених  переліком ВАК України,  дві у матеріалах міжнародних науково-технічних конференцій «Интерстроймех - 2005» і «Интерстроймех - 2007», п’яти  патентах.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається зі  вступу,  7  розділів, висновків, додатків і списку літератури. Осяг дисертації 384  сторінки,  у тому числі 98 рисунків і 28 таблиць. Обсяг додатків 36 сторінок. Список використаних літературних джерел містить 193 найменувань.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано  мету і задачі наукових досліджень, визначено  наукову новизну і практичну значущість отриманих результатів.

У першому розділі «Стан проблеми і задачі дослідження» проведено аналіз конструкцій,  виконаних досліджень  і методів розрахунку вібраційних машин і обладнання для ущільнення цементобетонних сумішей. Провідна роль у дослідженні й удосконалюванні вібраційної техніки і технології належить ученим України і країн СНД. Значний внесок у дослідження вібраційної техніки взагалі і ущільнюючих вібраційних машин і технологій зокрема, вдосконалення конструкцій вібраційних машин і методів їхнього розрахунку зробили  відомі вчені І.І. Артоболевский, А.А. Афанасьєв, Д.Д. Баркан, В.А. Бауман, П.С. Берник,  І.І.Блехман,  І.І.Быховский,  А.А. Борщевский,  І.Ф. Гончаревич, Б.Г. Гольдштейн,  Б.В. Гусєв, А.Е. Десов, Б.І. Зиков,  Б.І. Крюков,  В.А. Кузьмичев, Э.Э. Лавендел, В.С. Ловейкин, , А.Н. Лялинов, О.Г. Маслов, Є.П. Миклашевский,  І.І. Назаренко,  Я.Г. Пановко, В.М. Потураев, К.М. Рагульскис, І.Ф. Руденко, О.А. Савинов, Л.І. Сердюк, В.І. Сивко, П.Ф. Овчинников,  К.О. Олехнович,  С.А. Осмаков,  К.Ф. Фролов, М.Я. Хархута, Л.А. Хмара, А.М. Холодов, Ю.Ф. Чубук, В.М. Шмигальский, В.Б. Яковенко і цілий ряд інших дослідників. У своїх працях вони заклали фундаментальні теоретичні основи вібраційної техніки і технології, забезпечивши їхній поступальний розвиток у науковому і прикладному напрямах.

У виробництві залізобетонних виробів вібраційні площадки і установки отримали переважне  застосування через їхню більшу універсальність. Однак існуючі вібраційні площадки для ущільнення цементобетонних сумішей не повною мірою відповідають техніко-економічним показникам сучасного виробництва. Віброплощадки з вертикально направленими коливаннями забезпечують формування виробів з жорстких сумішей, але мають дуже складну конструкцію і дуже  енергоємні. Низькочастотні віброплощадки мають порівняно нескладну конструкцію, але  забезпечують формування виробів тільки з пластичних і помірно жорстких цементобетонних сумішей. Також відсутні ефективні віброплощадки малої вантажопідйомності та спеціалізовані віброплощадки для формування багатопустотних панелей завдовжки від 9 до 12 м. Тому доцільно створення таких вібраційних площадок, які б поєднували у собі простоту конструкції віброплощадок горизонтальної дії з достатньо високою ефективністю  ущільнення цементобетонних сумішей, що властива віброплощадкам з вертикально направленими коливаннями.

Аналіз виконаних досліджень свідчить, що у теоретичних обґрунтовуваннях вібраційного процесу ущільнення цементобетонних сумішей не повною мірою враховано вплив інерційних, пружних і дисипативних сил, що виникають в ущільнюваному середовищі різної консистенції від зовнішньої вібраційної дії, її вигляду і напряму. Запропоновані критерії оцінки мають, в основному, емпіричний характер і правдиві для певного діапазону амплітудно-частотних характеристик гармонійних коливань. Вони не дозволяють оцінити ефективність ущільнення при складних (не гармонійних) коливаннях, а також не дозволяють визначити необхідну тривалість ущільнення і наростання густини  залежно від інтенсивності вібраційної дії, напряму і форм коливань, фізико-механічних характеристик суміші, товщини ущільнюваного шару, наявності привантажу.

 Отож, питання вібраційного ущільнення цементобетонних сумішей вимагає подальших теоретичних розробок і експериментальних досліджень. Для комплексного розв’язання  цієї проблеми необхідно: уточнити існуючу і сформулювати більш загальну гіпотезу вібраційного ущільнення цементобетонних сумішей; розробити критерії оцінки ефективності ущільнення залежно від параметрів вібраційної дії, напряму, вигляду і форм коливань, фізико-механічних характеристик ущільнюваного середовища; обґрунтувати раціональні режими вібраційної дії;  визначити необхідну тривалість ущільнення залежно від параметрів, напряму, форми і виду  вібраційної дії, консистенції суміші та конфігурації формованого виробу;  установити закономірність руху динамічної системи «вібраційна машина - ущільнюване середовище», в якій останнє представлено у вигляді системи з розподіленими параметрами, і обґрунтувати раціональні параметри вібраційних площадок і режими вібраційної дії залежно від типу вимушених коливань; розробити нові конструкції вібраційних площадок, віброзбуджувачів коливань, вібраційних привантажів і вібраційних пустотоутворювачів, що відповідають сучасним вимогам з енергоємності, ефективності ущільнення, санітарним нормам і економічним показникам.

У другому розділі «Розробка критеріїв оцінки ефективності вібраційних машин для ущільнення цементобетонних сумішей» уточнено існуючу і сформульовано більш загальна гіпотеза, що дозволяє описати вібраційний процес ущільнення цементобетонних сумішей, вибрати основні параметри вібраційної машини і встановити необхідний режим вібраційної дії на ущільнюване середовище.

Під час вібраційної дії в ущільнюваному шарі цементобетонної суміші виникають пружно-пластичні хвилі деформацій, які періодично створюють напруги стиснення і розтягування, що приводить до руйнування первинних зв'язків у суміші, збільшення її рухливості, зіткнення і переорієнтації мінеральних частинок, їхнього зближення, витіснення частини повітря та утворення більш щільної упаковки. У першій фазі процесу вібраційного ущільнення, що триває всього декілька секунд, відбувається помітне осідання (пластична деформація) цементобетонної суміші. При цьому відбувається додаткове перемішування суміші. Одночасно із збільшенням рухливості суміші зростають інерційні сили, діючі на мінеральні частинки і покриваючі їхні водні плівки. Досягши стану, коли інерційні сили перевищують сили поверхневого натягнення, від поверхні великих частинок відділяється частина вільної води, яка спільно з частиною цементу утворює так зване «цементне молочко». Це молочко заповнює міжзерновий простір і забезпечує роль змащування між мінеральними частинками, а також сприяє кращій передачі вібраційних дій по всій товщині ущільнюваного шару. Кожний цикл вібраційного навантаження супроводжується руйнуванням первинної структури ущільнюваного середовища, її пружною і пластичною деформацією, частковим витісненням повітря і утворенням нової, більш щільної структури з великою кількістю контактів і більшою міцністю.

Для визначення характеру наростання густини цементобетонної суміші залежно від інтенсивності прикладаємої вібраційної дії, яка викликає пластичну деформацію ущільнюваного шару, було виведено наступну залежність:

,                                (1)

де  - початкова густина суміші;  - густина суміші, відповідна до динамічного навантаження, що прикладається ; - еквівалентна напруга, діюча в ущільнюваному шарі, яка визначається по гіпотезі енергії формозмінювання величинами нормальних  і дотичних   напруг, ; - частота динамічних імпульсів;  - тривалість вібраційної дії;  - величина динамічного навантаження, при якому досягається кінцева густина цементобетонної суміші ; .

Необхідна тривалість вібраційної дії для досягнення певної густини   залежно від виду вібраційної дії буде визначено з наступного виразу:

.                          (2)

Коефіцієнт корисної дії вібраційної машини визначиться як відношення енергії, яка витрачається тільки на формування ущільнюваного шару суміші , до енергії, яка споживається вібраційною машиною за весь цикл ущільнення цього шару суміші , тобто  . , а  буде складатися з роботи, витрачуваної на тертя в підшипниках кочення віброзбуджувача коливань ,   роботи, витрачуваної на підтримку коливань динамічної системи віброплощадки  і енергії, що витрачається на внутрішнє тертя у суміші :

,                                   (3)

де  ;  ;  - коефіцієнт корисної дії приводу віброзбуджувача коливань;  - амплітуда коливань рухомої рами вібраційної машини;  - амплітуда збурюючої сили віброзбуджувача коливань;  - коефіцієнт тертя у підшипниках кочення віброзбуджувача коливань;  - наведена маса коливної частини динамічної системи, тобто вібраційної машини спільно з наведеною масою ущільнюваної цементобетонної суміш;  - прискорення вільного падіння;  - тривалість вібраційної дії, визначувана залежністю (2).

У третьому розділі «Теоретичні дослідження вібраційних машин з вертикально направленими коливаннями», наведено теоретичні дослідження динамічних систем вібраційних площадок для ущільнення цементобетонних сумішей без привантажу, з привантажем і з жорстко-пружними обмежувачами. Описано конструкції та принцип дії цих віброплощадок. На основі аналізу отриманих розв'язань обґрунтовано раціональне співвідношення параметрів, визначено допустиму вантажність і вироблено рекомендації щодо використання

віброплощадок.

Для визначення закону руху і характеру взаємодії віброплощадки з оброблюваним цементобетонним середовищем  у  вертикальному  напрямі досліджено динамічну систему "віброплощадка - цементобетонне середовище" (рис. 1), в якій ущільнювана суміш представлена у вигляді системи з розподіленими параметрами. Під дією гармонійної сили , яка створюється самосинхронізуючими  віброзбуджувачами  коливань 4 і 5, рухома рама 1 віброплощадки разом з формою 6 здійснює коливання у вертикальному напрямку. Рух  ущільнюваної суміші у напрямку координати  за час  можна описати диференціальним рівнянням:

Рис.1. Розрахункова схема віброплощадки: 1- рухома рама; 2 -  пружні амортизатори; 3 - основа; 4, 5 – віброзбуджувачі коливань; 6 - форма; 7 - бетонна суміш.

,             (4)

розв'язання якого будемо знаходити за наступних граничних умов:

;                                              (5)

 .      (6)

Тут  і  - ейлерова і лагранжева координати;  і   - динамічний модуль пружної деформації та коефіцієнт непружного опору ущільнюваної цементобетонної суміші;  - густина цементобетонної суміші;  - маса рухомої рами віброплощадки разом з формою;  - коефіцієнт жорсткості пружних амортизаторів у вертикальному напрямку;  - амплітуда збурюючої сили;  - кутова частота вимушених коливань;  - робоча площа днища форми з бетонною сумішшю;   - висота ущільнюваного шару суміші.

Розв'язання рівняння (4), що задовольняє граничним умовам (5) і (6) було знайдено у наступному вигляді:

,            (7)

де  - амплітуда коливань рухомої рами віброплощадки; - хвильове число, ;  - фазова швидкість розповсюдження збурення в ущільнюваному шарі;  - коефіцієнт згасання збурення;  і   - кути зсуву фаз між переміщеннями і амплітудою збурюючої сили;

;   ;      (8)

;  ;

 .

У виразах (8)  і   являють собою коефіцієнт непружного опору і наведеної маси цементобетонної суміші:

;           (9)

.    (10)                         

Вираз (7)  при   описує закон руху рухомої рами віброплощадки, а при   - закон руху ущільнюваного середовища по координаті  залежно від  частоти і амплітуди збурюючої сили, фізико-механічних характеристик ущільнюваної суміші, товщини ущільнюваного шару і основних параметрів віброплощадки.

Величина напруг, що виникають в ущільнюваному шарі залежно від координати  під час вібраційної дії:

,                    (11)

де

;

 

.

З виразу (11) визначимо амплітуду середніх напруг  і, підставляючи її значення до виразу (2), знайдемо необхідну тривалість вібраційної дії на ущільнювану цементобетонну суміш до її повного ущільнення.

Потужність приводу дебалансних віброзбуджувачів коливань:

.      (12)   

Стійка самосинхронізація віброзбуджувачів коливань буде спостерігатися за умови: , де   - амплітуда коливань рухомої рами віброплощадки без навантаження, - міжосьова відстань віброзбуджувачів коливань;  - ширина рухомої рами віброплощадки;  - масовий момент інерції рухомої рами віброплощадки відносно її подовжньої осі.

З метою підвищення ефективності ущільнення за рахунок створення асиметричних коливань було створено віброплощадку (рис.2), яка містить рухому раму 1, пружні амортизатори 2, основу 3 і дебалансні віброзбуджувачи коливань 4 і 5, а також жорстко пружні обмежувачі, кожний з яких складається із закріпленого на рамі 1 жорсткого ударного елемента 6, контактуючого із закріпленою основі 3 пружно-металевою опорою, виконаною у вигляді жорсткого стакана 7, заповненого пружно-пластичним тілом 8. У нерухомому стані віброплощадки, тобто у стані рівноваги, зазор між контактуючими поверхнями ударного елемента 6 і пружно-пластичного тіла 8 дорівнює 0,1…0,8 амплітуди коливань рухомої рами або елементи 6 і 8 установлено без зазору (нульовий зазор). Жорстко-пружні обмежувачі розташовано симетрично відносно центру рухомої рами. Під час роботи віброплощадки елементи 6 періодично ударяються об пружні тіла, внаслідок чого рухома рама здійснює асиметричні коливання у вертикальному напрямку, що сприятливо позначається на ефективності ущільнення жорстких цементобетонних сумішей. У момент вимкнення віброзбуджувачів коливань у даній динамічній системі не виникає явища резонансу, що, у свою чергу, не викликає деякого розущільнення бетонних виробів і додаткового навантаження металоконструкцій рухомої рами і пружних амортизаторів. Під час періодичної дії ударних елементів 6 на пружні елементи 8, з боку останніх буде діяти пружний опір, який можна зобразити у вигляді кусково-монотонної функції, зображеної на рис.3 при зазорі більше ніж нуль.

Рис. 2. Віброплощадка з жорстко-пружними обмежувачами.

Кут  на рис.3 визначається величиною зазору. Зображену на рис.3 періодичну з періодом  функцію  можна описати наступною системою рівнянь:  при  ;     при  ;

 при  ;   при , (13)

Рис. 3.

де   - амплітуда деформування пружних елементів;  - жорсткість пружних елементів обмежувачів. 

Розкладемо функцію  з системи рівнянь (13) в ряд Фур’є.

Коефіцієнти розкладання для функції  будуть дорівнюватимуть:

; (14)

              (15)

                            (16)

З достатнім для інженерних розрахунків ступенем точності для опису функції , зображеної на рис.3,  можна обмежитися 4 членами розкладання в ряд Фур’є. При цьому силову взаємодію ударних елементів з пружними елементами може бути на підставі виразів (14 - 16) з достатнім ступенем точності представлено наступним розкладанням в ряд Фур’є:

.                                        (17)

У разі несиметричної пружної характеристики відхилення рухомої рами в обидва боки від положення рівноваги будуть різними.

Рис. 4. Пружна характеристика.

Модулі вказаних відхилень  і   (рис.4) зв'язані між собою співвідношенням,

,                          (18)

з якого можна виразити одне з відхилень через інше. Для пружної характеристики, зображеної на рис.4, функцію 

можна описати наступною системою рівнянь:

 при ;   при ,   (19)

де  - величина зазору.

Підставляючи значення (19) функції до виразу (18), знайдемо

.                                       (20)

де  - коефіцієнт зазору,  .

Середнє положення системи (центр коливань) зміщено ліворуч від початку координат на величину .(21)

Рівняння руху рухомої рами у вертикальному напрямі, на підставі виразів (17) і (20), буде мати вигляд:

.                                                                                    (22)

Розв'язання рівняння (22) буде мати наступний вигляд:

,(23)

де   - амплітуда коливань рухомої рами при кутовій частоті ,  =1…4; ; ; ; ; - кут зсуву фаз,

;                 (24)

;                             (25)

;  ;               (26)

;     ;            (27)

Використовувані у виразах (24) - (27) значення коефіцієнтів непружного опору  і наведених мас  визначаються із  залежностей (9) і (10) при значеннях кутових частот коливань .

Узявши у першому наближенні , знайдемо з виразу (26):

.                                        (28)

З рисунка 4 випливає, що  .                                        (29)

Підставляючи вираз (29) до рівності (21), знайдемо

.                      (30)

Далі визначаються інші елементи розкладання в ряд. Як правило, перше наближення дає достатньо точні результати, прийнятні для інженерних розрахунків.

Напруги, що виникають в основі ущільнюваного шару, можуть визначитися з достатнім ступенем точності за спрощеною формулою, в якій враховано дію інерційних сил, сил непружного опору і  сил  тяжіння ущільнюваного цементобетонного шару:

,       (31)

где  ; ;                         (32)

и  -  питомі маси і коефіцієнти непружного опору ущільнюваного шару цементобетонної суміші;   - площа основи ущільнюваного шару.

Для забезпечення стійкого режиму роботи і ефективного ущільнення сумішей жорсткість пружних обмежувачів доцільно призначати з наступної залежності= (7 – 8) (кН/м), у якій маса рухомої рами віброплощадки разом з формою без бетонної суміші  приймається у кг.

Основні параметри віброплощадки з вертикально направленими коливаннями і привантажем було знайдено у результаті дослідження динамічної системи "віброплощадка - цементобетонне середовище - привантаж" (рис.5).

Для опису рух  ущільнюваної суміші у напрямку координати  за час  використовували диференціальне рівняння (4), розв'язання якого  здійснювали за наступних граничних умов:

    (33)

,                  (34)  

де - маса привантажу; - робоча площа днища форми з бетонною сумішшю.

Шукане розв'язання рівняння (4),  що задовольняє граничним умовам (33) і (34), було знайдено в наступному вигляді:

                                      (35)

де   - амплітуда коливань ущільнюваного шару цементобетонної суміші залежно від координати ;   - зсув фаз між амплітудою збурюючої сили і переміщенням шару цементобетонної суміші при певній координаті ;

;   (36)

;                  

       ;     

      ;

; ;

;;

; ;; .

Отриманий вираз (35) описує закон руху ущільнюваного середовища у напрямку координати  залежно від  частоти і амплітуди збурюючої сили, фізико-механічних характеристик ущільнюваної суміші, товщини ущільнюваного шару, маси привантажу і основних параметрів віброплощадки. При   вираз (35) описує  закон руху нижнього шару ущільнюваної суміші і рухомої рами    віброплощадки, а при  - закон руху поверхні ущільнюваного шару цементобетонної суміші та привантажу. Напруги, що викликаються відносною  деформацією  ущільнюваного шару цементобетонної суміші, було визначено з наступної залежності:

,(37)

где    ;  ;

.  

   

Рис. 5. Віброплощадка з привантажем: 1 - рухома рама; 2 - пружні амортизатори; 3 основа; 4, 5 - віброзбуджувачи коливань; 6 - форма; 7 - бетонна суміш; 8 – привантаж.

Напруги, що виникають в суміші від дії власних сил тяжіння цементобетонного шару і привантажу:

.  (38)

На підставі виразів (37) і (38) визначено амплітуду середніх напруг і далі при використанні виразу (2), знаходили необхідну тривалість вібраційної дії на ущільнювану цементобетонну суміш до її повного ущільнення на віброплощадці з привантажем.

У результаті проведених досліджень було встановлено:

1. Отримані залежності дозволяють визначити закон руху й основні параметри віброплощадок і привантажу, параметри вібраційної дії та необхідну тривалість ущільнення залежно від консистенції цементобетонної суміші.

2. Віброплощадки  з  вертикально

направленими коливаннями, які оснащено самосинхронізуючими віброзбуджувачами коливань, доцільно використовувати при вантажності від 0,35 до 2,5 т для формування виробів з пластичних і жорстких сумішей жорсткістю до 60 с при товщині ущільнюваного шару 15 см і жорсткістю до 30 с при 15 см.

3. Використання на віброплощадках з вертикально направленими коливаннями жорстко-пружних обмежувачів дозволяє на 15% понизити тривалість ущільнення цементобетонних сумішей, а також удвічі підвищити вантажність цього типу віброплощадок.  

4. На віброплощадках з вертикально направленими коливаннями доцільно використовувати привантаж  з питомою наведеною масою 4 кПа.

У четвертому розділі «Теоретичні дослідження вібраційних площадок з горизонтально направленими і просторовими коливаннями» наведено теоретичні дослідження,  описано конструкції та принцип дії одночастотних і двочастотних віброплощадок горизонтально направленої дії та двочастотних віброплощадок з горизонтальними і просторовими коливаннями та привантажем. На основі аналізу отриманих розв'язань обґрунтовано раціональне співвідношення параметрів, знайдено раціональні режими вібраційної дії, визначено допустима вантажність і вироблено рекомендації щодо використання віброплощадок.

 Під час дії на рухому раму віброплощадки одночастотних горизонтально направлених коливань (рис. 6) рух ущільнюваної суміші  у напрямку координати   за   час описували рівнянням

                          (39)

де    і   – ейлерова і лагранжева координати;  - еквівалентний коефіцієнт опору, що враховує тертя суміші об днище форми.

Розв'язання хвильового  рівняння коливань  (39) відшукували за наступних граничних умов:

 

;        ,                                (40)

де   – коефіцієнт жорсткості пружних амортизацій у горизонтальному напрямку;  - площа взаємодії переднього торця форми з бетонною сумішшю;  - площа взаємодії днища форми з бетонною сумішшю;  - відстань між торцями форми.

Розв'язання рівняння (39), що задовольняє  граничним умовам (40), буде мати вигляд:

Рис. 6. Розрахункова схема віброплощадки:

1 - основа; 2 - пружні амортизатори; 3 – рухома   рама; 4 - форма з цементобетонної сумішшю.

;                                                                               (41)

де ;

       ;     

    ; ;

; ; ;

;  ;

; ;  ;

;   .                

 Вираз (41) описує закон руху ущільнюваного середовища у напрямку координати  залежно від  частоти  і амплітуди збурюючої сили , фізико-механічних характеристик ущільнюваної суміші, площі торцевих стінок форми ,  відстані між торцевими стінками , коефіцієнта опору , що враховує тертя суміші об днище форми, і основних параметрів віброплощадки. При  і   вираз (40) описує  закон руху торців форми і, відповідно, усієї рухомої рами    віброплощадки.

Під час вібраційної дії в ущільнюваній цементобетонній суміші виникають напруги, величина яких залежить від відносної деформації. Напруги, що викликаються відносною деформацією ущільнюваного шару цементобетонної суміші у результаті її взаємодії з торцевими  стінками форми:

,        (42)

де    ;

Напруги,  що викликаються опором   від дії  сил тертя суміші об днище форми, визначаться з наступної залежності:   

Сумарна напруга, що виникає в ущільнюваному шарі:

,             (43)

де     ;   ;  

У результаті горизонтальних коливань віброплощадки днище форми додатково викликає в цементобетонної суміші зсувні  деформації, які  залежно від вертикальної координати  і в часі   можна описати наступним хвильовим рівнянням:

,                          (44)

де   - зсув цементобетонної суміші у горизонтальній площині;  - коефіцієнт динамічної в'язкості при зсувних деформаціях ;   - коефіцієнт Пуассона.

Використовуючи граничну умову  , знайдемо розв'язання рівняння (44) у наступному вигляді:

,                   (45)

де  ;  ;  .

Дотичні напруги, що виникають в ущільнюваному цементобетонному шарі під час горизонтальних коливань рухомої рами віброплощадки,  визначаться з наступного виразу:

,                 (46)

де   .

Величина середніх дотичних напруг в ущільнюваному шарі цементобетонної суміші визначиться з виразу:

,(47)

де  .                            

Амплітуда еквівалентних середніх напруг, що виникають в ущільнюваному шарі цементобетонної суміші у горизонтальному напрямку залежно від координати , визначиться на підставі виразів (43) і (47):

                      ,                                                   (48)

де    і  -  амплітуди нормальних сумарних і дотичних напруг,

;

.

Використовуваний у виразі (39) і далі по тексту еквівалентний коефіцієнт опору , що враховує тертя цементобетонної суміші об днище форми, визначали за методом лінеаризації сил кулонового тертя:

,                                                     (49)

де  - коефіцієнт тертя цементобетонної суміші об днище форми.

Запропоновані теоретичні залежності дозволяють достатньо точно визначити основні параметри віброплощадки горизонтально направленої дії практично будь-якої вантажності залежно від консистенції цементобетонної суміші, геометричних розмірів і конфігурації формованого виробу. Вони є основою для розробки і проектування нових віброплощадок і дебалансних віброзбуджувачів кругових коливань.

При створенні віброплощадки з    двочастотним  збудженням коливань (рис. 7) ставили мету збільшити її вантажність, підвищити ефективність формування бетонних і залізобетонних виробів  при одночасному збереженні простоти конструкції. Двочастотна віброплощадка забезпечена основним низькочастотним 4 і додатковим високочастотним 5 віброзбуджувачами кругових коливань, які встановлено на опорній плиті 6, жорстко закріпленій на нижній поверхні рухомої рами 1 в її центральній частині по П - подібному периметру.

Рис. 7. Двочастотна віброплощадка:

1 - рухома рама;    2 - пружні опори; 3 - основа; 4, 5 - низькочастотний і високочастотний віброзбуджувачи коливань; 6 - опорна плита; 7 – пасова передача; 8 - електродвигун; 9 - консоль; 10 - дебаланси; 11 - форма з бетонною сумішшю.

Віброзбуджувачі коливань 4 і 5  рівно  відстоять  від торців рухомої рами і встановлені по лінії, що проходить у поперечному напрямку через центр мас рухомої  рами.  Вони   кінематично зв'язані гнучкою передачею 7  з  двигуном  8,  при   цьому передаточне

відношення між високочастотним і низькочастотним збуджувачами коливань складає від 1,33 до 2.

Для опису руху ущільнюваної суміші у горизонтальному напрямку  використовували диференціальне рівняння (39), розв'язання якого відшукували за наступних граничних умов:

;                                                   (50)

де   и – амплітуди збурюючих сил;  і  -  кутові частоти низькочастотних і високочастотних вимушених коливань.

Розв'язання рівняння (39), що задовольняє граничним умовам  (50), буде мати наступний вигляд:

,      (51)

де  и  - елементарні переміщення віброплощадки відповідно при низькій  і високій   кутових частотах коливань; - амплітуда    гармоніки  коливань ущільнюваного   середовища у горизонтальному напрямку;  - змінний кут зсуву фаз між напрямком збурюючої сили  і переміщенням ущільнюваного середовища на  гармоніці коливань;

 ;  (52)

.

Тут     ;    ;  ;

;  ;

;  ;

; ;

;  

.

Використовуваний в наведених вище виразах еквівалентний коефіцієнт опору , що враховує тертя цементобетонної суміші об днище форми, визначиться за методом лінеаризації сил кулонового тертя:

.

Напруги, що викликаються відносною деформацією ущільнюваного шару цементобетонної суміші, визначаться з наступної залежності:

,                        (53)

де  - амплітуди напруг;  - кути зсуву фаз між амплітудами  збурюючих сил і амплітудами напруг;

,                                           (54)

;

 .

Напруги, що викликаються опором від дії сил тертя суміші об днище форми, визначаться з наступної залежності:

.                      (55)

Сумарна напруга дорівнюватиме:             (56)

Для опису деформацій  зсуву ущільнюваного середовища у горизонтальному напрямку використовували диференціальне рівняння (44), розв'язання якого  відшукували за наступних граничних умов:

.                            (57)

Розв'язання рівняння (44), що задовольняє граничним умовам  (57), буде мати наступний вигляд:

,             (58)

де   ;   .

Дотичні напруги, що виникають в ущільнюваному шарі:

,  (59)

де   .  

Величину середніх дотичних напруг в ущільнюваному шарі цементобетонної суміші визначали  з виразу:   .                                  (60)

На підставі виразів (56) і (60) визначали значення амплітуди еквівалентних

середніх напруг, яке потім використовували для визначення необхідної тривалості ущільнення цементобетонної суміші. Отримані теоретичні залежності дозволили достатньо точно визначити основні параметри двочастотної віброплощадки горизонтально направленої дії залежно від її вантажності, консистенції цементобетонної суміші, геометричних розмірів і конфігурації формованого виробу, вибрати раціональні співвідношення кутових частот і амплітуд вимушених коливань. Вони з'явилися основою для розробки і проектування нових віброплощадок і дебалансних віброзбуджувачів коливань.

Вібраційна площадка з двочастотними горизонтально направленими коливаннями і привантажем масою  включає двочастотну віброплощадку (рис.7) і привантаж, установлюваний на поверхню ущільнюваного шару цементобетонної суміші після її попереднього ущільнення.

Для опису руху ущільнюваної суміші у горизонтальному напрямку використовували диференціальне рівняння (39), граничні умови (50) і отримані розв'язання (51) - (56), в яких  еквівалентний коефіцієнт опору , що враховує тертя суміші об днище форми, визначали з урахуванням дії привантажу:

.                                (61)

де   - питома маса привантажу, тобто маса, яка припадає на одиницю площі поверхні формованого виробу.

Для опису  деформацій зсуву ущільнюваного середовища у горизонтальному напрямку використовували диференціальне рівняння (44), розв'язання якого  відшукували при наступних граничних умов:

;  .  (62)

Розв'язання рівняння (44), що задовольняє граничним умовам (62), буде мати вигляд:

,                          (63)

де  

;

;  ; .

; ;

;   .

Дотичні напруги, що виникають в ущільнюваному цементобетонному шарі при деформаціях зсуву:

,     (64)

де  ;

Отримані залежності дозволили визначити раціональні співвідношення параметрів віброплощадки і привантажу, а також необхідну тривалість вібраційної дії залежно від конфігурації та геометричних розмірів формованого виробу і жорсткості цементобетонної суміші.

Віброплощадка з просторовими коливаннями (рис.8) відрізняється від віброплощадки з горизонтально направленими коливаннями (рис. 7) конструкцією пружних опор, що мають нахил амортизуючої частини від 170 до 350.  Причому пружні опори встановлено на нижній рамі під кутом 450 до подовжнього напрямку рухомої рами і симетрично відносно її подовжньої осі. Під час роботи низькочастотний 4 і високочастотний 5 віброзбуджувачі коливань порушують двочастотні коливання рухомої рами 1 і форми  у горизонтальній площині.  Одночасно з  рухом рами 1  у горизонтальній площині   відбуваються    вертикальні    її коливання, що викликаються нахилом амортизуючої частини пружних опор 2.  У результаті такого руху рухомої рами віброплощадки ущільнювана суміш випробовує складний напружений стан, викликаний дотичними напругами по довжині форми, нормальними напругами у вертикальному напрямку і нормальними напругами у торців форми. Для визначення законів деформації ущільнюваного середовища і основних параметрів віброплощадки  послідовно вивчали поведінку представленої динамічної системи у горизонтальному і у вертикальному напрямах. При цьому диференціальні рівняння  руху  даної динамічної системи «віброплощадка - ущільнювана суміш» будуть мати:

- в горизонтальному напрямку

;  (65)

- у вертикальному напрямку

.                       (66)

Рис. 8. Віброплощадка з двочастотними просторовими коливаннями.

Розв'язання хвильового  рівняння коливань  (65)  відшукували за наступних граничних умов:

;   .               (67)

Розв'язання хвильового  рівняння коливань  (66) відшукували за наступних граничних умов:

; ,      (68)

де – коефіцієнт жорсткості пружних амортизацій у вертикальному напрямі.

У результаті розв'язання хвильових рівнянь коливань (65) і (66) відповідно до граничних умов (67) і (68) було визначено закони руху і амплітуди коливань ущільнюваного середовища та інерційної двочастотної віброплощадки, як ув подовжньому, так і у вертикальному напрямках. Знайдено раціональні співвідношення основних параметрів двочастотної віброплощадки і ущільнюваного середовища. Установлено закон розповсюдження хвиль нормальних і дотичних напруг у цементобетонному середовищі. Знайдено їхні максимальні та середні значення. Визначено ефективність роботи двочастотної віброплощадки з просторовими коливаннями. На підставі проведених досліджень розроблено віброплощадки з просторовими коливаннями вантажністю до 20 т, які  мають порівняно нескладну конструкцію, надійні в роботі, прості в обслуговуванні й забезпечують якісне ущільнення жорстких цементобетонних сумішей, що приводить до зниження витрати цементу і підвищення міцності виробів. Під час формування на цих віброплощадках багатопустотних залізобетонних виробів з жорстких цементобетонних сумішей необхідно використовувати привантаж  з питомим статичним тиском 1,0…2.0 кПа.

У результаті проведених досліджень було встановлено:

1. Запропоновані математичні моделі задовольняють меті опису складних динамічних систем віброплощадок з горизонтально направленими коливаннями, а отримані теоретичні вирази дозволяють установити закон руху і амплітуди коливань рухомої рами віброплощадки і ущільнюваного середовища  залежно від конструктивних і фізико-механічних характеристик  системи, напрямку, вигляду і співвідношення збурюючих навантажень, наявності привантажу, визначити нормальні та дотичні напруги в ущільнюваної суміші, оцінити ефективність ущільнення за величиною необхідної тривалості вібраційної дії, визначити енергоємність процесу ущільнення і потужність приводу віброзбуджувачів коливань.

2. Віброплощадки з одночастотними горизонтально направленими коливання з кутовою частотою 175 - 219 рад/с можуть використовуватися для якісного формування виробів з пластичних з осіданням конуса 3,5 - 4 см  і  помірно жорстких сумішей жорсткістю до 30 с, а з кутовою частотою 292 рад/с -  для формування довгомірних виробів із сумішей жорсткістю до 60 с, а також жорсткістю до 90 с при ширині виробу 30 - 35 см у результаті передачі нормальної вібраційної дії бетонної суміші бортами форми.

3. Раціональним є використання двочастотних горизонтально направлених коливань у вигляді високочастотних коливань з кутовою частотою =292 рад/с і низькочастотних з частотою , що дозволяє не менше ніж удвічі понизити амплітуду високочастотної складової та забезпечити  при цьому ефективне ущільнення цементобетонних сумішей жорсткістю до 60 с, а також створити найпростіші за конструкцією віброплощадки вантажністю до 15 тонн.

4. Раціональним під час формування виробів із жорстких цементобетонних сумішей жорсткістю Ж=30 - 90 с   є  використання привантажу з питомою наведеною масою 1,0 кПа (10 г/см2), причому для формування виробів із сумішей жорсткістю 30 - 60 с   низькочастотну складову вимушених коливань можна брати такою, що дорівнює , а під час формування виробів із сумішей жорсткістю 90 с , що дозволяє на 12 - 30% зменшити тривалість і енергоємність процесу ущільнення.

5. Віброплощадка з просторовими коливаннями рухомої рами при співвідношенні кутових частот коливань   і куті нахилу амортизуючої частини пружних опор  =300  забезпечує достатньо ефективне ущільнення як пластичних, так і жорстких цементобетонних сумішей жорсткістю до 90 с.  З указаного діапазону найраціональнішим під час формування виробів із жорстких бетонних сумішей жорсткістю до 90 с є використання двочастотних просторових коливань у вигляді високочастотних коливань, що одночасно прикладаються, з кутовою частотою =292 рад/с і низькочастотних коливань з частотою .  

У п’ятому розділі  «Теоретичні дослідження спеціального вібраційного обладнання для формування бетонних виробів» описано конструкції, принцип дії та теоретичні дослідження вібраційних пустотоутворювачів  і вібраційних привантажів. Проведено аналіз отриманих розв'язань. Визначено раціональні параметри вібраційних пустотоутворювачів  і вібраційних привантажів, використовуваних під час формування багатопустотних плит перекриттів.

Установка для формування багатопустотних плит перекриттів (Рис.9) складається  з віброплощадки 1, форми 2, тягового візка 3 і вібраційних пустотоутворювачів, кожний з яких виконано у вигляді порожнистої штанги 4 і закріпленого на ній віброзбуджувача коливань 5. Вібраційні пустотоутворювачі пов'язані з тяговим візком 3 за допомогою пружних підвісок 6.

На заключній стадії процесу ущільнення на поверхню  формованого виробу встановлюють привантаж 7.

Диференціальне рівняння  руху  порожнистої штанги у напрямку координати  за час  буде мати вигляд

,                    (69)

де  і  - ейлерова і лагранжева координати; і - ефективний модуль пружності й коефіцієнт непружного опору порожнистої штанги пустотоутворювача;  - еквівалентний коефіцієнт опору, що враховує тертя цементобетонної суміші на поверхні порожнистої штанги пустотоутворювача;  - густина матеріалу порожнистої штанги.

Рис. 9. Схема установки для формування багатопустотних плит перекриттів

Розв'язання хвильового  рівняння коливань  (69)  відшукували за наступних граничних умов:

 

 ,  (70)

де    -  маса оголовка вібраційного пустотоутворювача;  - коефіцієнт жорсткості пружної підвіски в горизонтальному напрямку;  - коефіцієнт непружного опору передньої опори ;  - коефіцієнт непружного опору пружної підвіски;  - еквівалентний коефіцієнт опору, що враховує тертя штанги об передній торець форми;    і  - коефіцієнти конструктивної жорсткості та еквівалентного коефіцієнта опору заднього торця форми;  - площа поперечного перерізу порожнистої штанги;  - відстань між торцями форми.

Розв'язання рівняння (69), що задовольняє граничним умовам (70):

,                                          (71)

де  - амплітуда коливань штанги; - зсув фаз між збурюючої силою і переміщенням;

,    

;  ;

;

;

;  ; ;

;;

;  і  - визначають із залежностей, що входять до виразу (41).

Вираз (71) описує закон руху вібраційних пустотоутворювачів у напрямку координати  залежно від  частоти  і амплітуди збурюючої сили , фізико-механічних характеристик пустотоутворювачів, пружної підвіски і ущільнюваної суміші, відстані між торцевими стінками . Коефіцієнт непружного опору порожнистої штанги пустотоутворювача  може бути з достатнім ступенем точності визначено з наступного виразу: , в якому   - коефіцієнт згасання, що характеризує внутрішнє тертя матеріалу штанги,   для сталі Ст.3 і  для сталі Ст.5. Еквівалентний коефіцієнт опору , що враховує тертя цементобетонної суміші на поверхні порожнистої штанги пустотоутворювача, визначимо за методом лінеаризації сил кулонового тертя: , де  - зовнішній діаметр порожнистої штанги;  - середня товщина шару цементобетонної суміші, розташованого над порожнистою штангою;  - питомий тиск привантажу;  - коефіцієнт тертя порожнистої штанги об цементобетонну суміш.

Еквівалентні коефіцієнти опору  і  визначаться залежно від реакцій в передній і задній опорах форми від дії порожнистої штанги:

 ;  .

У результаті досліджень було встановлено, що амплітуда коливань  затухає по довжині штанги. Так при довжині  штанги, що дорівнює  9 м, це згасання складає  8 - 10%,  як  під час  роботи  з привантажем, так і без  привантажу.  Щонайбільший   вплив   на   величину  амплітуди   коливань пустотоутворювачів чинить величина питомого тиску привантажу, тобто із збільшенням величини питомого тиску  від =1 кПа до =4 кПа амплітуда коливань штанги пустотоутворювача зменшується на 21 - 23%.

Таким чином, було отримано залежності для визначення закономірності руху і основних параметрів вібраційних пустотоутворювачів, необхідних для їхньої розробки і проектування.

Установка для формування плоских бетонних і залізобетонних виробів з використанням вібраційного привантажу (рис. 10) складається з віброплощадки 1, форми з бетонною сумішшю 2  і вібраційного привантажу, виконаного у вигляді плити 3 і віброзбуджувачів коливань 4 і 5, які мають протилежний напрям обертання і генерують вертикально направлені коливання. Вібраційний привантаж встановлюють на цементобетонну суміш тільки після її попереднього ущільнення. Під дією гармонійної сили    вібраційний привантаж  здіснює

Рис. 10. Установка для формування плоских бетонних виробів.

коливання у вертикальному напрямку і впливає на цементобетонну суміш.

При цьому рух  ущільнюваної суміші у напрямку координати    за   час   буде   описуватися  диференціальним рівнянням (4), розв'язання якого відшукували за наступних граничних умов:

          (72)

де    - маса вібраційного привантажу; - опорна площа вібраційного привантажу;  - висота ущільнюваного шару суміші.

Розв'язання рівняння (4), що задовольняє граничним умовам (72), знайдено у наступному вигляді:

,                  (73)

де   - амплітуда коливань вібраційного привантажу;

; ;

,  и  - наведена маса, коефіцієнт пружної деформації та коефіцієнт непружного опору цементобетонної суміші;

;   ;  (74)

;  (75)                              

.      

Напруги, що виникають в ущільнюваному шарі цементобетонної суміші:

 ,   (76)

где .

Підставляючи середнє значення напруг  до формули (2), визначали необхідну тривалість вібраційної дії вібраційним привантажем на ущільнювану суміш на заключному етапі процесу ущільнення.

На рис. 11а зображено схему поперечного розрізу вібраційної установки для формування багатопустотних плит. Під час роботи вібраційна дія від привантажу 3 передається верхньому шару суміші, який, у свою чергу, впливає на пустотоутворювачі 4, а ті вже передають вібраційну дію нижньому шару цементобетонної суміші. Верхній і нижній шар суміші мають пружно-в'язки властивості, а пустотоутворювачі з достатнім ступенем точності можна представити у вигляді абсолютно жорсткого тіла. Тоді розрахункову схему даної динамічної системи можна у першому наближенні представити у вигляді двомасної динамічної моделі (рис. 11б).

Рис. 11. Схема поперечного розрізу (а) і динамічна модель (б) вібраційної установки для формування багатопустотних плит: 1 - віброплощадка; 2 - форма;  3 - вібропривантаж; 4 - пустотоутворювачі; 5 - бетонна суміш.

Рух динамічної системи «Вібропривантаж - ущільнювана суміш - пустотоутворювачі - ущільнювана суміш» під дією збурюючої сили   у напрямку координати   за час  можна описати наступною системою рівнянь:

;  

,   (77)   

де   - маса вібропривантажу;   - еквівалентна маса пустотоутворювачів;   і  - переміщення вібропривантажу і пустотоутворювачів у вертикальному  напрямку;   - наведений коефіцієнт пружної деформації ущільнюваного шару суміші  . Значення ,  і     визначають з формул (74) і (75) при середньому значенні товщини ущільнюваного шару.

Розв'язання системи рівнянь (77) буде мати наступний вигляд:

;     ,               (78)

де  и  - амплітуди коливань;

; ;

;   ;  .

; .

Визначені амплітуди напруг, що виникають у верхньому ущільнюваному шарі   і в нижньому  ущільнюваному  шарі  цементобетонної суміші залежно від координати , причому координата  змінюється від 0 до  .

Тут  .         

У результаті проведених досліджень було встановлено:

1. Отримані залежності дозволяють визначити закон руху, основні параметри і раціональний режим роботи вібраційних пустотоутворювачів і вібропривантажів, а також необхідну тривалість їхньої вібраційної дії на ущільнюване середовище в залежності.

2. Вібраційні пустотоутворювачі з горизонтально направленими коливаннями прості за конструкцією і ефективні в роботі при вібраційній дії на ущільнюване середовище з кутовою частотою 292 рад/с і амплітудою =0,3 мм.

3. Ефективним є використання вібраційного привантажу з питомим статичним тиском =1,5 - 2 кПа і питомою амплітудою збурюючих сил 3,0 кН/м2  при кутовій частоті коливань 299 рад/с на заключній стадії процесу ущільнення цементобетонних виробів, що дозволяє майже в два рази зменшити енергоємність процесу ущільнення і продовжити термін служби віброплощадки.

У шостому розділі «Експериментальні дослідження вібраційних машин для ущільнення цементобетонних сумішей» наведено методику проведення і результати експериментальних досліджень вібраційних машин, виконано аналіз і порівняння експериментальних і теоретичних даних.

Програмою експериментальних досліджень було передбачено:

- уточнення основних положень теорії вібраційного ущільнення цементобетонних сумішей;

- уточнення отриманих теоретичних виразів для визначення основних параметрів вібраційних площадок для формування цементобетонних виробів і встановлення законів руху динамічних систем «рухома рама - ущільнювана суміш» і  «рухома рама - ущільнювана суміш - привантаж» залежно від конструктивних особливостей віброплощадки, вигляду і напряму вібраційної дії, консистенції цементобетонної суміші;

- обґрунтовування раціональних параметрів привантажів і вібраційних привантажів, які використовувають під час формуванні багатопустотних залізобетонних конструкцій;

- визначення ефективності ущільнення і працездатності вібраційних машин  залежно від їхньої конструктивної особливості таі вантажності, співвідношення основних параметрів вібраційних робочих органів і фізико-механічних характеристик ущільнюваної цементобетонної суміші, вигляду і напрямку вібраційної дії, консистенції суміші й  товщини ущільнюваного шару.

Для проведення експериментальних  досліджень використовували експериментальні лабораторні установки і натурні зразки пропонованих вібраційних машин. Під час проведення експериментів використовували цементобетонні суміші з водоцементним відношенням В/Ц=0,4 - 0,48 і  В/Ц=0,57 - 0,69 з осіданням конуса ОК=3,5 - 4 см  і жорсткістю Ж=30, 60 і 90 с. Для реєстрації досліджуваних характеристик використовували вібровимірювальну апаратуру ВИ6-6ТН з датчиками: вібрацій ДВ-1В і ДВ-1Г, переміщення ДП-3СМ і тиснення ДД-1М, осцилограф Н-700, комплект К505, цифрову камеру. Рухомість і жорсткість цементобетонної суміші визначали за ДСТУ Б.В. 2.7- 14- 2002 (ГОСТ 10181 - 2000).

Проведені експериментальні дослідження підтвердили встановлені у процесі теоретичних досліджень закономірності для визначення режимів вібраційної дії, основних параметрів і поведінки складних динамічних систем вібраційних машин, призначених для формування виробів із цементобетонних сумішей, а також дозволили уточнити сферу застосування досліджуваних вібраційних машин залежно від вигляду і напрямку вібраційної дії. У цілому максимальні розбіжності теоретичних і експериментальних даних не перевищують 10 - 12%.

Створені на підставі проведених теоретичних і експериментальних досліджень вібраційні машини показали достатньо високу ефективність у процесі експлуатації

У сьомому розділі «Принципи створення вібраційних машин і ефективність їхнього використання»  описано конструкцію, принцип дії, призначення і методи розрахунку запропонованих віброзбуджувачів коливань оригінальної конструкції. Викладено принципи створення вібраційних формуючих машин різного технологічного призначення.

Для приводу вібраційних площадок з горизонтальними і просторовими коливаннями було розроблено високочастотний (рис. 12а) і низькочастотний (рис. 12б) дебалансні віброзбуджувачі коливань. Відмітною особливістю цих віброзбуджувачів коливань є те, що корпус виконано у вигляді циліндра з фланцевою опорою в його центральній частині, а дебаланси винесено за межі корпусу. Це дозволило значно спростити конструкцію дебалансних віброзбуджувачів коливань і зробити їх легко вбудовуваними в конструкцію віброплощадки і, головне, передавати рухомій рамі віброплощадки суворо горизонтальні коливання, позбувшись від дії перекидаючого моменту. Високочастотні віброзбуджувачі коливань мають нерегульовані дебаланси, а низькочастотні - регульовані.

Для зниження собівартості виготовлення віброзбуджувачів коливань за рахунок виключення з конструкції дорогих радіальних сферичних роликопідшипників був розроблено ротаційний віброзбуджувач коливань (рис.13). Він виконаний у вигляді жорстко закріпленої на фланцевій опорі 1 центральної порожнистої осі 2, на виступаючих кінцях якої змонтовано на підшипниках кочення 3 два дебалансні ротори 4, рівновіддалені від опорної поверхні фланцевої опори 1,  при цьому кожний дебалансний ротор виконано у вигляді закритої з двох боків торцевими кришками 5 і 6 несучої обойми 7, на зовнішньому діаметрі якої закріплено основний 8 і додатковий 9 дебаланси. Під час обертання приводного валу 10 рух через зовнішні торцеві кришки 6  передається  на дебалансные ротори 4, які створюють необхідну збурюючу силу.

Планетарний віброзбуджувач коливань (рис.14) включає центральну фланцеву піввісь 1, усередині якої на підшипниках 2 і  3 змонтовано  приводної вал 4, вихідний кінець якого виконано у вигляді вилки, на  якій  ексцентрично

Рис. 12. Високочастотний (а) і низькочастотний (б)віброзбуджу-

вачі коливань: 1 - корпус; 2 - підшипники кочення; 4 - нерегульований дебаланс; 5 - регульований дебаланс; 6 - шків пасової передачі.

відносно осі обертання вала шарнірно за допомогою пальця 5 закріплена повідкова вісь 6. На осі 6 за допомогою сферичного підшипника 7 змонтовано торцеву кришку 8, жорстко пов'язану з інерційним бігунком, виконаним у вигляді втулки 9 і жорстко закріплених на її зовнішній поверхні головного 10 і знімного 11 інерційних дисків. Під час обертання приводного вала 4 втулка 9 інерційного бігунка обкачується по зовнішній поверхні фланцевої піввісі й створює інерційну збурюючу силу.

На підставі проведених досліджень було розроблено принципово нові конструкції вібраційних збуджувачів коливань: з дебалансними валами; ротаційні й планетарні, які мають порівняно нескладну і компактну конструкцію, легко вбудовуються в центральну частину віброплощадки, мають надійне кріплення, генерують потужну  збурюючу силу і забезпечують коливання рухомої рами віброплощадки із заданими параметрами. Вони створені для використання на віброплощадках вантажністю  від  5 до 20 тонн, які забезпечують формування бетонних виробів із жорстких цементобетонних сумішей у результаті дії горизонтально направлених або просторових коливань.

Рис. 13. Ротаційний віброзбуджувач коливань.

Рис. 14. Планетарний віброзбуджувач коливань.

Ротаційні віброзбуджувачі коливань здатні розвивати дещо меншу збурюючу силу, ніж дебалансні вібро-

збуджувачі коливань, проте  вони менш трудомісткі і дешевші у виготовленні.  Планетарні віброзбуджувачі коливань дозволяють підвищити в 1,4 - 1,7 рази амплітуду збурюючої сили порівняно з дебалансними віброзбуджувачами коливань при їхній однаковій масі й частоті кутових коливань 292 рад/с.

Наведені рекомендації із конструюванню вібраційних машин з вертикально направленими коливаннями вантажопідйомністю від 0,35 до 2,5 т  з самосинхронізуючими віброзбуджувачами коливань, а також віброплощадок вантажопідйомністю від 0,7 до 5 т з жорстко-пружними обмежувачами. Описано конструктивне виконання вібраційних площадок з  горизонтально направленими вантажопідйомністю від 5 до 15 т та просторовими коливаннями вантажопідйомністю від 10 до 20 т і дано рекомендації за визначенням їхніх основних параметрів і конструюванню.   Наведені результати дослідно-експериментального і дослідно-промислового освоєння розроблених вібраційних машин. Економічний ефект від впровадження трьох двочастотних віброплощадок з просторовими коливаннями ДВП.15.102 вантажопідйомністю 15 т складає 4,94 млн. грн.

ВИСНОВКИ

1. Розроблено критерії оцінювання ефективності вібраційних машин для ущільнення цементобетонних сумішей і вперше запропоновано теоретичні залежності, що дозволяють описати закон наростання густини цементобетонної суміші у процесі вібраційного ущільнення і визначити необхідну тривалість вібраційної дії залежно від фізико-механічних характеристик ущільнюваного середовища, вигляду і напрямку коливань вібраційного робочого органа, частоти і величини імпульсних напруг, що розповсюджуються у цементобетонному середовищі. Отримано теоретичні вирази, які дозволяють оцінити енергоємність процесу ущільнення і визначити коефіцієнт корисної дії вібраційної машини залежно від інтенсивності вібраційного навантаження, вигляду, напрямку і форм коливань, основних параметрів вібраційної машини, типу віброзбуджувачів коливань і приводу.

2. Розроблено математичні моделі для опису складних динамічних систем віброплощадок з вертикально направленими коливаннями з привантажем і  без привантажу і встановлено закономірності руху рухомої рами віброплощадки і розповсюдження хвиль деформацій в ущільнюваному середовищі  залежно від конструктивних і фізико-механічних характеристик  системи, напрямку, вигляду і співвідношення збурюючих навантажень, наявності привантажу, консистенції цементобетонної суміші. Визначено напружено-деформований стан ущільнюваної цементобетонної суміші та проведено оцінювання ефективності вібраційних машин за величиною встановленої тривалості вібраційної дії та енергоємності процесу ущільнення. Отримано теоретичні залежності для визначення основних параметрів віброплощадки з вертикально направленими коливаннями, визначено умови стійкої їхньої роботи. Установлено, що під час вертикально направлених  коливань раціонально використовувати привантаж  з питомим тиском  в  4 кПа.

3. Уперше розроблено математичну модель віброплощадки з вертикально направленими коливаннями і жорстко-пружними обмежувачами. Установлено закономірності руху рухомої віброплощадки і ущільнюваної суміші та отримано теоретичні залежності для визначення основних параметрів віброплощадки, що забезпечують стійкий режим руху із заданою характеристикою. При цьому жорсткість пружних обмежувачів  (кН/м) доцільно призначати залежно від маси рухомої рами віброплощадки  (кг) з діапазону = (7 – 8).

4. Установлено, що вібраційні площадки з вертикально направленими коливаннями доцільно використовувати при вантажності від 0,35 до 2,5 т, а віброплощадки з жорстко-пружними обмежувачами при вантажності від 0,75 до 5 т. У цьому випадку, при кутовій частоті  292 рад/с і амплітуді коливань =0,5 мм забезпечується ефективне формування бетонних виробів з пластичних і жорстких цементобетонних сумішей жорсткістю до 60 с, а при використанні привантажу - із сумішей жорсткістю до 90 с.

5. Уперше розроблено математичні моделі віброплощадок з горизонтально направленими одночастотними і двочастотними коливаннями, у тому числі й з привантажем, які враховують дію інерційних, пружних і дисипативних сил, що виникають у цементобетонній суміші, а також взаємодію торцевих стін і днища форми із цементобетонною сумішшю, які викликають в останній відповідно нормальні й дотичні напруги.  Отримані теоретичні вирази, які описують поведінку динамічної системи і дозволяють установити закон руху і амплітуди коливань рухомої рами віброплощадки і ущільнюваного середовища  залежно від конструктивних і фізико-механічних характеристик  системи, напрямку, вигляду і співвідношення збурюючих навантажень, наявності привантажу, визначити нормальні й дотичні напруги в ущільнюваній суміші, оцінити ефективність ущільнення за величиною необхідної тривалості вібраційної дії, визначити енергоємність процесу ущільнення і потужність приводу віброзбуджувачів коливань.

6. Установлено, що одночастотні виброплощадки з горизонтально направленими коливаннями з кутовою частотою =292 рад/с  і амплітудою мм можуть використовувати для формування довгомірних виробів із сумішей жорсткістю до 60 с, а також  із сумішей жорсткістю до 90 с, якщо ширина виробу складає 30 - 35 см  і  вібраційна дія направлена по нормалі до бічних стінок форми.

7. Уперше доведено, що двочастотні віброплощадки дають щонайбільший техніко-економічний ефект, якщо високочастотна складова горизонтально направлених коливань має кутову частоту =292 рад/с, а низькочастотна складова має кутову частоту , що дозволяє не менше ніж удвічі понизити амплітуду високочастотної складової та забезпечити  при цьому ефективне формування виробів з цементобетонних сумішей жорсткістю до 60 с. Це дозволило створити найпростіші за конструкцією віброплощадки вантажністю до 15 тонн. Установлено, що під час горизонтально направлених  коливань раціонально використовувати привантаж  з питомим тиском  в  1 кПа.

8. Розроблено математичну модель віброплощадки з просторовими (подовжньо-вертикальними) коливаннями, яка повністю задовольняє цілям опису цієї складної динамічної системи. У результаті було отримано теоретичні залежності для знаходження законів руху рухомої рами віброплощадки і ущільнюваного середовища, визначення основних параметрів віброплощадки, установлення раціональних режимів вібраційної дії та її тривалості.

9. Установлено,  що віброплощадка з двочастотними просторовими коливаннями  у вигляді одночасно діючих високочастотних коливань з кутовою частотою =292 рад/с і низькочастотних коливань з частотою  забезпечує ефективне формування виробів з жорстких цементобетонних сумішей жорсткістю до 90 с. Це дозволяє не менше ніж у 1,5 рази понизити енергоємність процесу ущільнення, скоротити витрату цементу і підвищити міцність формованих виробів.

10. Розроблено математичну модель і вивчено взаємодію вібраційних пустотоутворювачів, як під час роботи з привантажем, так і під час роботи без привантажу. Установлено, що найраціональнішим є використання вібраційних пустотоутворювачів, які здійснюють горизонтально направлені коливання з амплітудою =0,3 мм і кутовою частотою 292 рад/с.

11. Вивчено процес взаємодії вібраційного привантажу з ущільнюваним середовищем, представленим у вигляді системи з розподіленими параметрами, і визначено його основні параметри. Розроблено математичну модель для дослідження динамічної системи «Вібропривантаж - ущільнювана суміш - пустотоутворювачі - ущільнювана суміш».  Установлено, що  найефективнішим на заключній стадії процесу ущільнення цементобетонних виробів є використання вібраційного привантажу з питомим статичним тиском =1,5 – 2 кПа і питомою амплітудою вимушених сил 3,0 кН/м2 при кутовій частоті коливань 299 рад/с. Використання вібраційного привантажу з правильно підібраними параметрами на заключній стадії формування виробів із жорстких цементобетонних сумішей дозволяє в 1,5 - 1,8 рази зменшити енергоємність процесу ущільнення і продовжити термін служби віброплощадки.

12. Розроблено принципово нові конструкції вібраційних збуджувачів коливань: з дебалансними валами; ротаційні й планетарні, які створено для вбудовування на віброплощадках з горизонтально направленими і просторовими коливаннями вантажністю від 5 до 20 тонн. Вони мають порівняно нескладну і компактну конструкцію, легко встановлюються в центральній частині віброплощадки, забезпечують надійне кріплення і генерують потужну збурюючу силу.

13. Експериментальні дослідження, проведені за широкою програмою на експериментальних установках і дослідно-промислових зразках вібраційних машин, засвідчили, що запропоновані теоретичні залежності дозволяють достатньо точно визначити основні параметри, режими і тривалість вібраційної дії,  допустиму сферу застосування певного класу вібраційних машин і енергоємність процесу вібраційного ущільнення цементобетонних сумішей. Розбіжності теоретичних і експериментальних даних у середньому не перевищують 10 - 12%.

14. Проведені теоретичні та експериментальні дослідження лягли в основу створення і промислового освоєння: віброплощадок з вертикально направленими коливаннями вантажністю від 0,35 т до 2,5 т;  віброплощадок з вертикально направленими коливаннями і жорстко пружними обмежувачами вантажністю від 0,75 т до 5 т; одночастотних віброплощадок з горизонтально направленими коливаннями вантажністю 10 т, обладнаних планетарними віброзбуджувачами коливань;  двочастотних віброплощадок з горизонтально направленими і просторовими коливаннями  вантажністю від 10 т до 20 т; вібраційних привантажів для формування дорожніх і багатопустотних плит.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Иткин А.Ф. Вибрационные  машины  для   формования  бетонных   изделий. Монография. К.:  «МП Леся», 2009. – 152 с.

2. Иткин А.Ф. Теоретические и экспериментальные исследования вибрационного пригруза для формования бетонных изделий //Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип.  5/2009 (58). Частина 1.  – Кременчук, 2009. – С. 74 – 78.

3. Иткин А.Ф. Разработка вибрационной площадки с жестко-упругими ограничителями //Науково-технічний журнал Київського національного університету будівництва і архітектури «Техніка будівництва», вип.23/2009. К.: «МП Леся», 2009. С. 53 – 60.

4. Иткин А.Ф. Теоретические и экспериментальные исследования виброплощадки с двухчастотными пространственными колебаниями //Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип.  2/2010 (61). Частина 2.  – Кременчук, 2010.

5. Иткин А.Ф. Теоретические и экспериментальные исследования виброплощадки с вертикально направленными колебаниями и пригрузом //Науково-технічний журнал Київського національного університету будівництва і архітектури «Техніка будівництва», вип.22/2009. К.: «МП Леся», 2009. С. 13 – 20.

6. Иткин А.Ф. Теоретические основы вибрационного уплотнения цементобетонных смесей. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.) //Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип. 5/2004 (28).  – Кременчук, 2004. – С. 45 – 49. (Автором описано фізика вібраційного процесу ущільнення, наведено теоретичні залежності для визначення фізико-механічних характеристик ущільнюваного середовища і опису вібраційного процесу ущільнення бетонних сумішей. Наведено теоретичні і експериментальні показники)

7. Иткин А.Ф. Исследование взаимодействия виброплощадки с цементобетонной смесью при вертикальных  колебаниях. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)// Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета, вып. 27. – Харьков, 2004. – С. 141 – 144. (Автором проведено дослідження динамічної системи "віброплощадка - ущільнюване середовище", в якому остання представлена у вигляді системи з розподіленими параметрами, і визначено інерційні, пружні і дисипативні характеристики ущільнюваного середовища, його закон руху і закон руху віброплощадки)

8. Иткин А.Ф. Исследование процесса уплотнения цементобетонной смеси на вибрационной площадке с вертикально направленными колебаниями. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)//Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип. 6/2004 (29). – Кременчук, 2004. – С. 86 91. (Автором визначено закон руху ущільнюваного середовища і віброплощадки, знайдено напруги в ущільнюваному середовищі, визначено необхідна тривалість ущільнення і потужність привода)

9. Иткин А.Ф. Исследование режима работы вибрационных пустотообразователей для формования многопустотных панелей перекрытия. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)//Збірник наукових праць Полтавського національного технічного університету імені Юрія Кондратюка. Серія: Галузеве машинобудування, будівництво. Випуск 16, 2005. – С.142 – 147. (Автором складено хвильове рівняння руху порожнистої штанги в ущільнюваному середовищі, досліджено рух динамічної системи, отримані теоретичні вирази для опису закону руху вібраційних пустотоутворювачів)

10. Иткин А.Ф. Исследование режима работы виброплощадки с пространственными колебаниями. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)//Вібрації в техніці та технологіях. Всеукраїнській науково-технічний журнал, № 1 (43), 2006. – С. 76 78. (автором описано конструкція, складені рівняння руху динамічної системи "віброплощадка - ущільнювана суміш" і визначено закон руху рухомої рами віброплощадки з просторовими коливаннями) 

11. Иткин А.Ф. Исследование рабочего режима виброплощадки с пригрузом для уплотнения цементобетонной смеси. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)//Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета, вып.29  – Харьков, 2005. – С. 52 – 55. (Автором складено математична модель, визначено закони руху віброплощадки, ущільнюваної суміші і привантажу, знайдено напруги в ущільнюваному середовищі, обґрунтовані раціональні параметри привантажу)

12. Иткин А.Ф. Исследование процесса взаимодействия виброплощадки с цементобетонной смесью при горизонтально направленных колебаниях. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)//Интерстроймех – 2005: Труды междунар. науч.-техн. конф. Часть 1. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2005.  – с. 84 – 89. (автором складено хвильове рівняння руху ущільнюваного середовища, досліджено рух динамічної системи "виброплощадка - ущільнюване середовище", визначено нормальні і дотичні напруги в ущільнюваному середовищі, наведено розбіжність теоретичних і експериментальних даних).

13. Иткин А.Ф. Исследование процесса уплотнения цементобетонной смеси на вибрационной площадке с горизонтально направленными колебаниями. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)//Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип. 2/2005 (31).  – Кременчук, 2005. – с. 76 – 80. втором складено математичну модель "віброплощадка - ущільнюване середовище" і досліджено рух динамічної системи в горизонтальному напрямі, визначено напружено-деформованій стан ущільнюваного середовища, визначено раціональні параметри віброплощадки)

14. Иткин А.Ф. Исследование процесса уплотнения цементобетонной смеси на виброплощадке с полигармоническим возбуждением колебаний. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)// Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип. 5/2005 (34).  – Кременчук, 2005. – с. 42 – 47. (Автором описано конструкція віброплощадки з дебалансними віброзбуджувачами коливань, складено рівняння руху ущільнюваного середовища і віброплощадки, знайдено закони руху динамічної системи, визначено раціональні параметри віброплощадки і напружено-деформований стан ущільнюваного середовища при полічастотних коливаннях)

15. Иткин А.Ф. Исследование процесса уплотнения цементобетонной смеси на вибрационной площадке с вертикально направленными колебаниями и пригрузом. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)// Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип. 1/2005 (30).  – Кременчук, 2005. – С. 59 – 63. (Автором досліджена динамічна система "віброплощадка - цементобетонне середовище – привантаж", у якій ущільнювана суміш представлена у вигляді системи з розподіленими параметрами, і визначено напружено-деформований стан ущільнюваного середовища та раціональні параметри  віброплощадки і привантажу. Проведено аналіз отриманих результатів)

16. Иткин А.Ф. Определение энергоемкости процесса вибрационного уплотнения цементобетонных смесей. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)// Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип. 2 /2006  (37). Частина 1. – Кременчук, 2006. – С. 34 – 36. (Автором визначено енергетичні показники вібраційного процесу формування цементобетонних сумішей)

17. Иткин А.Ф. Исследование процесса уплотнения цементобетонных смесей на вибрационной площадке с жестко-упругими ограничителями. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)// Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип.  6/2005 ( 35). Частина 2.  – Кременчук, 2005. – С. 15– 19 . (Автором описано конструкція віброплощадки, складено рівняння руху віброплощадки  і досліджено віброударний режим її роботи, визначено умови самосинхронізації віброзбуджувача коливань)

18. Иткин А.Ф. Исследование процесса уплотнения цементобетонных смесей на вибрационной площадке с двухчастотными колебаниями и пригрузом. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)// Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип.  6/2006 ( 41). Частина 2.  – Кременчук, 2006. – С. 27– 32. (Автором  досліджено процес розповсюдження хвиль деформацій в ущільнюваному середовищі і визначено раціональні параметри двочастотної вібраційної площадки  та привантажу)

19. Иткин А.Ф. Исследование рабочего режима вибрационного пригруза для формования плоских изделий. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)// Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип.  1/2007 (42). Частина 1.  – Кременчук, 2007. – С. 8286. (Автором досліджено робочий режим і визначені раціональні параметри вібраційного привантажу)

20. Иткин А.Ф. Определение рациональных параметров вибрационного пригруза для формования многопустотных изделий. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)// Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип.  2/2007 (43). Частина 1.  – Кременчук, 2007. – с. 59– 62. (автором складено розрахункова модель і вивчено рух динамічної системи "вібропривантаж  - ущільнювана суміш - пустотоутворювачі - ущільнювана суміш", визначено  напружено - деформований стан ущільнюваної суміші  і знайдені раціональні параметри вібраційних привантажів).

21. Иткин А.Ф. Исследование виброплощадки для уплотнения цементобетонных смесей горизонтально направленными колебаниями и пригрузом. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)// Интерстроймех – 2007: Труды междунар. науч.-техн. конф. – Самара: Самарск. гос. арх.-строит. ун-т, 2007. – с. 189 – 196.  (Автором досліджено робочий режим і обґрунтовано раціональні параметри двочастотної віброплощадки і привантажу)

22. Иткин А.Ф. Исследование вибрационных площадок с двухчастотными пространственными колебаниями. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)//Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета, вып. 38 – Харьков, 2007. – с. 39 – 44. (Автором описано конструкція, досліджено робочий режим і обґрунтовано раціональні параметри двочастотної віброплощадки з просторовими коливаннями на основі вивчення розповсюдження хвиль коливань в ущільнюваному середовищі)

23. Иткин А.Ф. Сравнение  теоретических  и  экспериментальных данных исследований виброплощадок с вертикально направленными колебаниями. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)//Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип.  1/2007 (42). Частина 2.  – Кременчук, 2007. – с. 19 – 23. втором описано експериментальна установка, проведено експериментальні дослідження віброплощадки з вертикально направленими коливаннями, проаналізовано результати досліджень, порівняно теоретичні і експериментальні дані).

24. Иткин А.Ф. Определение рациональных параметров вибрационных возбудителей колебаний для виброплощадок с двухчастотными колебаниями. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)//Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип.  5/2007 ( 46). Частина 1.  – Кременчук, 2007. – с. 67 – 71.  (Автором описано конструкція і методи розрахунку високочастотних і низькочастотних  дебалансних та ротаційних  віброзбуджувачів коливань, що призначено для віброплощадок  вантажопідйомністю 10…25  тонн).

25. Иткин А.Ф. Определение рациональных параметров и разработка планетарного вибровозбудителя колебаний. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)//Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип.  6/2007 (47). Частина 1.  – Кременчук, 2007. – с. 65 – 67. (Автором описано конструкція і методи розрахунку запропонованого планетарного віброзбуджувача коливань, наведені результати впровадження віброплощадок  вантажопідйомністю 10 тонн, оснащених цим віброзбуджувачем).

26. Иткин А.Ф. Сравнение  теоретических  и  экспериментальных данных исследований виброплощадок с горизонтально направленными колебаниями. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)//Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип.  1/2007 (42). Частина 2.  – Кременчук, 2007. – с. 14 – 18. втором описано експериментальні установки, проведено експериментальні дослідження віброплощадки з горизонтально направленими коливаннями, проаналізовано результати досліджень, порівняно теоретичні і експериментальні дані, наведено результати впровадження віброплощадок вантажопідйомністю 10 тонн).

27. Иткин А.Ф. Сравнение  теоретических  и  экспериментальных данных исследований виброплощадок с жестко-упругими ограничителями. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)//Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип.  2/2008 ( 49). Частина 1.  – Кременчук, 2008. – с. 92 – 94. (Автором описано експериментальна установка, проведено експериментальні дослідження віброплощадки з жорстко-пружними обмежувачами, проаналізовано результати досліджень, порівняно теоретичні і експериментальні дані).

28. Иткин А.Ф. Сравнение  теоретических  и  экспериментальных данных исследований двухчастотных виброплощадок с горизонтально направленными колебаниями. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)//Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип.  3/2008 (50). Частина 2.  – Кременчук, 2008. – С. 166 – 169. (Автором описано експериментальна установка, проведено експериментальні дослідження двочастотної віброплощадки, проаналізовано результати досліджень, порівняно теоретичні і експериментальні дані).

29. Иткин А.Ф. Сравнение  теоретических  и  экспериментальных данных исследований двухчастотных виброплощадок с пространственными колебаниями. (Маслов А.Г., Иткин А.Ф.)//Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету, вип.  4/2008 (51). Частина 2.  – Кременчук, 2008. – С. 144 – 148. (Автором описано експериментальна установка, проведено експериментальні дослідження віброплощадки з просторовими коливаннями, проаналізовано результати досліджень, порівняно теоретичні і експериментальні дані).

30. Іткін О.Ф. Економічні механізми інноваційної та інвестиційної діяльності при реставрації магістральних газопроводів України: Монографія. – К.: Наук. світ, 2002. – 306 с.

31. Іткін. О.Ф., Маслов О.Г. Вібраційна площадка для ущільнення цементобетонної     суміші    у   формі. Патент на корисну модель № 12116, Бюл. №1, 2006. (Автору належить опис конструкції і відмітна частина формули корисної моделі)

32. Іткін. О.Ф., Маслов О.Г. Вібраційна площадка для ущільнення цементобетонної     суміші    у   формі. Патент на корисну модель № 12117, Бюл. №1, 2006. (Автору належить опис конструкції і відмітна частина формули корисної моделі)

33. Іткін. О.Ф., Маслов О.Г. Віброзбуджувач коливань. Патент на корисну модель № 14707, Бюл. № 5, 2006. (Автору належить опис конструкції і відмітна частина формули корисної моделі)

34. Іткін. О.Ф., Маслов О.Г. Планетарний віброзбуджувач. Патент на корисну модель № 14706, Бюл. № 5, 2006. (Автору належить опис конструкції і відмітна частина формули корисної моделі)

35. Іткін. О.Ф., Маслов О.Г. Вібраційна площадка. Патент на корисну модель № 16100, Бюл. №7, 2006. (Автору належить опис конструкції і відмітна частина формули корисної моделі)

АНОТАЦІЯ

Іткин А.Ф. Наукові основи розробки вібраційних машин для ущільнення цементобетонних сумішей. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.02 - Машини для виробництва будівельних матеріалів і конструкцій. - Харківський державний технічний університет будівництва і архітектури, Харків, 2008.

Дисертаційна робота  присвячена створенню наукових основ розробки і проектування вібраційних машин для ущільнення цементобетонних сумішей у формі.

Уточнено існуючу і сформульовано більш загальну теорію вібраційного ущільнення цементобетонних сумішей. Установлено енергетичні показники вібраційного процесу ущільнення і отримано теоретичні залежності для визначення необхідної тривалості ущільнення. Досліджено сумісний рух ущільнюваного середовища і рухомої рами віброплощадки під час вертикально направлених коливань без привантажу, з привантажем і під час роботи з пружними обмежувачами і  визначено їхні основні параметри і режими вібраційної дії на ущільнювану суміш. Досліджений режим роботи віброплощадки з одночастотними і двочастотними горизонтально направленими  коливаннями і визначені основні параметри віброплощадки і привантажу, а також раціональні співвідношення частот і амплітуд вимушених коливань. Визначено основні параметри двочастотної віброплощадки з просторовими коливаннями рухомої рами. Досліджено закони руху і визначено раціональні параметри вібраційних пустотоутворювачів і вібропривантажів, використовуваних під час формування багатопустотних залізобетонних конструкцій. Розроблено нові конструкції вібраційних машин. Виконано експериментальні дослідження і проведено порівняння отриманих результатів з  теоретичними даними. Упровадження розроблених вібраційних машин у виробництво показало їхню високу ефективність.

Ключові слова: вібраційна площадка, віброзбуджувач коливань, параметри, цементобетонна суміш, динамічні системи.

АННОТАЦИЯ

Иткин А.Ф. Научные основы разработки вибрационных машин для уплотнения цементобетонных смесей. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.05.02 – Машины для производства строительных материалов и конструкций. – Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры, Харьков, 2008.

Диссертационная работа  посвящена созданию научных основ разработки и проектирования вибрационных машин для уплотнения цементобетонных смесей в форме.

Изучены тенденции конструктивной эволюции вибрационных площадок с целью выявления наиболее перспективного направления в создании вибрационного оборудования для уплотнения цементобетонных смесей. Уточнена существующая и сформулирована более общая теория вибрационного уплотнения цементобетонных смесей на основе динамического деформирования уплотняемой среды. Установлены энергетические показатели вибрационного процесса уплотнения и получены теоретические зависимости для определения необходимой продолжительности уплотнения, нарастания плотности цементобетона и вычисления мощности привода вибрационной машины в зависимости от интенсивности вибрационной нагрузки, направления вибрации, количества частот возмущения и физико-механических характеристик цементобетонной смеси. Исследовано совместное движение уплотняемой среды и подвижной рамы виброплощадки при вертикально направленных колебаниях без пригруза, с пригрузом и при работе с упругими ограничителями и на основе изучения распространения упруго-пластических волн деформаций определены законы движения виброплощадки и уплотняемой среды, установлены рациональные режимы вибрационного воздействия и необходимая продолжительность уплотнения в зависимости от интенсивности прикладываемого вибрационного воздействия. Определены основные параметры виброплощадки, пригруза и упругих ограничителей и предложено конструктивное исполнение виброплощадок с вертикально направленными колебаниями. Исследовано движение подвижной рамы виброплощадки при горизонтально направленных одночастотных и двухчастотных колебаниях без пригруза и с пригрузом, найдены законы движения динамической системы, определены основные параметры виброплощадки и пригруза и рациональные соотношения частот и амплитуд вынужденных колебаний при двухчастотном вибрационном воздействии, установлена необходимая продолжительность вибрационного воздействия.  Предложены новые конструкции виброплощадок с горизонтально направленными колебаниями. Исследован рабочий режим двухчастотной виброплощадки с пространственными (продольно вертикальными) колебаниями подвижной рамы и разработаны новые конструкции виброплощадок с пространственными колебаниями. Исследованы законы движения и определены рациональные параметры вибрационных пустотообразователей и вибропригрузов, используемых при формовании многопустотных железобетонных конструкций. Произведен теоретический анализ и предложены новые конструкции мощных вибровозбудителей круговых колебаний для вибрационных площадок с горизонтальными и пространственными колебаниями. Составлена методика и проведены экспериментальные исследования процесса уплотнения цементобетонных смесей на вибрационных площадках с вертикально направленными, горизонтально направленными и пространственными одночастотными и двухчастотными колебаниями с использованием пригруза и без пригруза. Проведено сравнение теоретических и экспериментальных данных. Внедрение разработанных вибрационных машин в производство показало их высокую эффективность.

Ключевые слова: вибрационная площадка, вибровозбудитель колебаний, параметры, цементобетонная смесь, динамические системы.

ABSTRACT

Iткin А.F. the Scientific bases of development of vibration machines for the compression of concrete mixtures. - Manuscript.

Dissertation on competition of graduate degree of doctor of engineering sciences on speciality 05.05.02 - Machines for production of build materials and constructions. - the Kharkov state technical university of construction and architecture, Kharkov, 2008.

A dissertation work  is devoted to creation of scientific bases of development and planning vibration machines for the compressions of concrete mixtures in form.

Existing is specified and a more general theory of vibration compression of concrete mixtures is formulated. Energy indexes of vibration process of compression are set and theoretical dependences for determination of necessary duration of compression are got. A joint motion of made more compact environment and mobile frame of vibration ground in case of apeak directed vibrations without load is explored from above, with load from above and during work with the resilient safety devices and  their basic parameters and modes of vibration influence on the made more compact mixture are definite. The mode of operations of vibration ground is explored with one frequency and twofrequency horizontally by the directed  vibrations and basic parameters of vibration ground and load are definite from above, and also rational correlations of frequencies and amplitudes of forced vibrations. Basic parameters of twofrequency vibration ground with the spatial vibrations of mobile frame are definite. Motion laws are explored and rational parameters of vibration puncheons and vibration loads are definite from above, used for shaping many emptiness reinforced concrete constructions. New constructions of vibration machines are developed. Experimental researches are executed and a comparison of got results with  the theoretical datas is conducted. The inculcation of developed vibration machines in production showed their high efficiency.

Key words: vibration ground, vibration exciter of vibrations, parameters, concrete mixture, dynamic systems.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

61659. Пушные звери 16.2 KB
  Задачи: Образовательные: изучить местообитание внешнее строение питание и значение пушных зверей в жизни человека продолжить формирование понятия хищные звери; формировать понятие Пушные хищные звери на примере куницы лисицы соболя норки...
61660. Комплексный анализ текста 40.82 KB
  Формулируют воспроизведения по теме на основе опорных знаний 2 уровень Познавательные УУД Выделяют и структурируют информацию существенную для решения проблемы под руководителем учителя 1 уровень.
61665. Источники света. Распространение света 20.34 KB
  Распространение света. Задачи Обучающие: 1 Усвоить понятие свет; 2 Узнать какие бывают источники света; 3 Иметь представление о том что такое тень и полутень. Ход урока Этапы Деятельность учителя...
61666. Мощность 19.71 KB
  Задачи: Обучающие: Создать условия для осознания и осмысления понятия мощность. Постановка темы и цели урока Ребята мы начинаем изучение новой темы Мощность. А сегодня цель нашего первого урока узнать что такое мощность...