Analysis and synthesis of creation of vibration machines with an estimation of their efficiency and reliability

Abstract

Розглянуто аналіз процесів, що протікають в середовищі під дією вібраційних сил. Здійснено синтез отриманих результатів для розробки нового класу вібраційних машин, які забезпечують критерії ефективності та надійності. Основним критерієм оцінки ефективності прийнята функція амплітуди і частоти коливань, яка визначає швидкість або прискорення процесу ущільнення. При цьому доведена логіка стадійного розгляду процесу ущільнення. Перший з них-процес переукладання складових суміші-інтенсивно протікає тільки при відсутності яких-небудь значних зовнішніх навантажень. Реалізується цей процес забезпеченням машиною низької швидкості, тобто великої амплітуди та малої частоти коливань. Другий-це процес зближення частинок суміші із більш щільним, компактним укладанням складових цієї суміші між собою. Він протікає при наявності значних динамічних навантажень, збільшення яких до певної межі дає позитивний ефект. На цій стадії реалізуються малі значення амплітуд коливань та висока частота. Одним з найбільш проблемних місць у вирішенні такого підходу є відсутність не тільки загальноприйнятих методів оцінки цих властивостей, але навіть і єдиного погляду на її природу. В новоствореній вібраційній машині зазначені процеси досягаються за рахунок цілеспрямованого використання удару і вібрації. Конструктивно це забезпечується застосуванням обмежників коливань. Об'єктом дослідження є вібраційні та віброударні процеси в машинах для ущільнення будівельних сумішей в дорожньому та будівельному виробництві. Визначено зокрема відповідний підбір жорсткості обмежників коливань, здійснено вибір раціонального співвідношення часу удару і періоду коливань. Завдяки цьому виявлені нові явища при реалізації стадійних режимів роботи із встановленням декількох стійких режимів. Аналіз надійності вібраційних машин здійснювався методами якісного та кількісного аналізів. Простота конструкції машини забезпечує надійність її роботи. Зменшується в два рази режим ущільнення бетонної суміші у порівняні із існуючими параметрами вібраційних процесів. Ключові слова: вібраційна машина, процес ущільнення, стадії режимів ущільнення, будівельна суміш, амплітуда та частота коливань.