373 / 457
Эксплуатация и ремонт машин и оборудования
373
ренний рабочий орган – виброактиватор. Установлено [2, 4], что вибрационный фон позволяет ре-
шать задачу снятия сил трения, и сцепления, снижения вязкости, уменьшения плотности смеси в
процессе смесеобразования. Таким образом, остановив выбор на вибрационном типе смешения ком-
понентов, входящих в состав строительных смесей, следует подвергнуть анализу различные типы
смесителей для определения наиболее технологичной конструкции.
На начальном этапе была проведена декомпозиция, т.е. расчленение конструкции смесителя
на составные части:
- динамическая система, создающая колебания;
- система, передающая колебания.
Развитие вибротехники характеризуется появлением вибрационных машин различного назна-
чения и многообразием их конструктивных решений. Разнообразие типов и модификаций вибраци-
онных машин, а также условий их использования обусловливает наличие ряда специфических требо-
ваний к принципиальному устройству, конструктивному выполнению и эксплуатационным характе-
ристикам их привода [4, 5].
По конструкции типы вибраторов (вибровозбудителей) подразделяются на четыре основные
группы: инерционные (дебалансные), кривошипно-шатунные (эксцентриковые), электромагнитные и
поршневые (пневматические и гидравлические).
Привод вибромашины сообщает колебательное движение ее рабочим органам и создает вы-
нуждающую силу, необходимую для преодоления внутренних и внешних сопротивлений: сил инер-
ции колеблющихся масс, восстанавливающих сил упругой системы, взаимодействие с обрабатывае-
мой средой и т.п. Круг задач, решаемых в процессе смесеобразования широк: повышение производи-
тельности, снижение энергоемкости, улучшение качества и другие. Решение данных задач позволяет,
создать оптимальный подход к конструированию вибросмесителей, для чего изначально надо опре-
делиться с движением рабочего органа, передающего энергию смеси.
Наиболее близко обеспечивает передачу эксцентриковый привод, создающий возвратно-
поступательные перемещения – передающиеся на корпус виброактиватора.
Системы, передающие колебания перемешиваемой смеси представляют собой развитые виб-
роактивные контактные поверхности, форма и размеры которых весьма различны [11].
В качестве основных параметров, характеризующих процесс тиксотропного разрушения
структуры смесей при вибрировании, необходимо считать: кинематические – амплитуду
А
и частоту
колебаний; геометрические – площадь
F
лобовой поверхности, передающей вибрацию; объем
V
вибрируемой смеси.
На основании вышеизложенных положений изменение эффективной вязкости смесей под
действием вибрации можно описать уравнениями:
1.
2
1
2
2
n
n
V
FA
g
A k
A
при значении
05,0... 02,0
V
FA
;
2.
4
3
2
1
2
2
n
n
n
n
H
h
R
r
V
FA
g
Ak
A
при значении
008 ,0...
003 ,0
V
FA
.
Здесь
4 3 2 1
, , , ,
nnnnk
- коэффициенты, определяемые экспериментально;
R
– радиус чаши в
случае измерения вязкости одноцилиндровым ротационным вискозиметром;
H
– толщина смеси;
hr
,
– координаты точки, в которой измеряется эффективная вязкость в уравнениях:
g
A Fr
A
2
2
,
Re
являются модифицированными критериями Рейнольдса и Фруда для
процессов вибрирования смесей. Критерий-симплекс
V
FA
– характеризует эффективность геометриче-
ской формы поверхности вибратора. Чем больше его значение, тем выше коэффициент полезного
действия вибромашины, определяемый как отношение количества энергии, потребляемой виброма-
шиной, к количеству энергии, поглощенной средой. Установлено, что увеличение площади вибро-
контакта интенсифицирует процесс смешивания, в связи с чем, с целью повышения эффективности
процесса, необходимо выбирать такую форму виброактиватора, которая имеет наибольшую поверх-
ность соприкосновения со смесью.
Известно, что увеличение площади имеет определенные пределы. В целом использование
виброактиватора с максимально развитой площадью не является исчерпывающей возможностью