377 / 397
Эксплуатация и ремонт машин и оборудования
377
УДК 625.088
К вопросу назначения амплитудно-частотной
характеристики вибросмесителя
Ефремов М.И.
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, ул. Политехническая, 29,
Санкт-Петербург, Россия
imefremov@yandex.ruКлючевые слова
: бетонная смесь, геометрическая форма, вибрационный смеситель, виб-
роактиватор, эффективность использования
В статье рассматривается воздействие на цементобетонную смесь вибрационного импуль-
са. Отмечаются основные факторы, влияющие на качество получаемого продукта и производи-
тельность технологического оборудования для производства строительных смесей. Предлагается
серия оригинальных конструкций смесительных агрегатов гравитационного действия со встроен-
ным виброактиватором, установленным в центре камеры перемешивания. Целью статьи является
оптимизация амплитудно-частотной характеристики внутреннего виброактиватора. Предложена
опытная установка для определения рационального времени перемещения бетонной смеси по жело-
бу, наклоненному под углом и установленным на вибрационную площадку, с возможностью измене-
ния амплитуды и частоты вибрационного воздействия. На основе полученных автором эксперимен-
тальных данных, предлагается несколько вариантов критериев оценки вибрационного воздействия
на бетонную смесь, позволяющих интенсифицировать процесс смесеобразования. Кроме того экспе-
риментально подтверждается эффективность применения предлагаемого решения.
В смесителях свободного (гравитационного) перемешивания в основном проявляются
такие виды конвективного смешивания, как перемещение групп частиц из одного положения
в другое, внедрение и скольжение слоев; при принудительном смешивании к ним добавля-
ются деформация и истирание порции слоя в результате механического движения рабочих
органов [3].
Основным недостатком смесителей свободного и принудительного перемешивания
строительных материалов, несмотря на их широкое применение, является весьма слабое про-
текание диффузионных процессов смешивания на уровне микрообъемов. Это обуславливает
при формовании изделий из смесей, приготовленных в подобных смесителях, появление де-
фектов, концентраторов напряжений и т.п., снижающих их физико-механические свойства
[2,5].
Эти задачи решаются при двух стадийном перемешивании, предложенным еще в 30-е
годы В.А. Бауманом: 1. Смешивание сухих компонентов; 2. смешивание полуфабриката сме-
си с вяжущим.
Этот метод нашёл широкое применение за рубежом путем приготовления сухих сме-
сей, например, песка с цементом, которые при добавлении воды на строительных площадках
превращаются в высококачественные строительные растворы.
К современным способам интенсификации процессов смешивания можно отнести
применение вибрации. В науке и технике принято рассматривать механизм вибрационного
воздействия на обрабатываемые среды в двух представлениях: корпускулярном и феномено-
логическом. Современный уровень технологии бетона и теории твердения вяжущих веществ
убедительно свидетельствует о том, что основные свойства бетона являются функцией про-
текающих в нем физико-химико-механических процессов. В связи с этим, следует воздейст-
вовать на свежий бетон средствами физики, химии, механики, или наиболее эффективным из
этих средств. Одним из наиболее эффективных методов, повышающих качество бетона, яв-
ляется вибрационная обработка. Важным элементом этой технологии бетона является виб-
роперемешивание смеси, от которого зависит однородность бетона, его прочность, а также
структура цементного камня. Плохое перемешивание бетонной смеси не может быть ком-