Визначення основних показників роботи бетонозмішувача примусової дії з використанням критеріїв подібності
DOI:
https://doi.org/10.26906/znp.2024.63.3888Ключові слова:
бетонозмішувач, енергоспоживання, змішування примусової дії, критерії подібності, суміш, моделювання процесу змішування, потужність приводу, продуктивністьАнотація
Удосконалення конструкцій змішувального обладнання для приготування жорстких бетонних сумішей є ключовим напрямом підвищення ефективності будівельного виробництва. У роботі застосовано метод теоретичного моделювання з використанням безрозмірних критеріїв подібності, що дозволяє виконати масштабування робочих параметрів від лабораторного зразка до промислового бетонозмішувача. Проведено структурно-функціональний аналіз нової триконтурної схеми перемішування, що включає роботу трьох горизонтальних валів з різними функціями транспортування та деструкції компонентів суміші. Запропоновано п’ять адаптованих критеріїв подібності (аналог Fr, Re та інших), які враховують гравітаційні, інерційні, в’язкі, пружні й міжфазні сили, що діють у робочому об’ємі змішувача. На основі отриманих критеріїв виведено формули для розрахунку продуктивності (output rate) та потужності приводу (drive power), що включають геометричні параметри мішального простору, кутову швидкість (ω) і коефіцієнти енерговитрат. Уперше обґрунтовано енергетичний баланс приводу з урахуванням втрат на гравітаційне переміщення, зсувну деформацію й опір середовища. Результати підтвердили можливість використання запропонованого підходу для проектування бетонозмішувачів з урахуванням специфіки жорстких сумішей, без проведення повномасштабних експериментів. Перспективним напрямом подальших досліджень є розширення системи критеріїв для машин неперервної дії з автоматизованим регулюванням режимів перемішування
Посилання
1. Valigi, M. C., et al. (2019). Twin-Shaft Mixers' Mechanical Behavior: Power Consumption and Exchanged Forces. DOI: https://doi.org/10.3390/machines7020039
2. Emelyanova, I. A. (2008). Features of Preparation of Inactive Mortars in Concrete Mixers with Horizontal Blade Shafts.
3. Volianskyi, O. A. (1994). Technology of Concrete and Reinforced Concrete Structures: Textbook in Two Parts. Part 1. Concrete Technology. Kyiv: Vyshcha Shkola. (in Ukrainian)
4. Vashchenko, K. M., Parkhitko, H. S. (2012). Study of the Influence of the Geometric Characteristics of Working Bodies on the Efficiency of a Rotary Mixer. Collection of Scientific Papers (Sectoral Mechanical Engineering, Construction), Issue 1(31), 97–103. (in Ukrainian)
5. Onyshchenko, V. O., et al. (2017). Construction Equipment: Textbook. Kyiv: Kondor-Vydavnytstvo. (in Ukrainian)
6. Sydorov, V. P. (2015). Mixing Machines in Construction. Kyiv: Vyshcha Shkola. (in Ukrainian)
7. Nazarenko, M. S., Petrenko, I. V. (2020). Study of the Efficiency of Mixing Concrete Mixtures. Bulletin of Construction, 2, 65–71. (in Ukrainian)
8. Boiko, I. P., Pavlenko, S. A. (2018). Peculiarities of Multishaft Mixers Operation. Machines and Mechanisms, 3, 44–49. (in Ukrainian)
9. Hryshko, O. M. (2017). Physical Modeling in Engineering. Lviv: Lviv Polytechnic. (in Ukrainian)
10. Siddique, R., et al. (2024). Control of Concrete Segregation and Quality Enhancement Using Continuous Mixers. Advances in Civil Engineering, 2024, Article ID 6849967.
11. Emelianova, I. A., Baranov, A. M., Blazhko, V. V., Tuhai, V. V. (2006). Mixer for Preparing Construction Mixture: Patent of Ukraine No. 74444, IPC B28C5/14. Application date: 15.12.2005. State Department of Intellectual Property of Ukraine. Published in Bulletin No. 12. (in Ukrainian)
12. Kliukas, R., & Vadlūga, R. (2003). Analysis of Structural Spun Concrete Properties. Proceedings of the 3rd International Conference SDSMS’03, Klaipėda, Lithuania, September 17–19, pp. 141–150.
13. Kudzys, A., & Kliukas, R. (2008). The Resistance of Compressed Spun Concrete Members Reinforced by High-Strength Steel Bars. Materials and Structures, 41, 419–430. DOI: https://doi.org/10.1617/s11527-007-9255-8
14. Ferraris, C. F. (2001). Concrete Mixing Methods and Concrete Mixers: State of the Art. Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, 106(2), 391–399. DOI: https://doi.org/10.6028/jres.106.016
15. Galletti, C., et al. (2023). Numerical Mixing Index: Definition and Application on Concrete Mixer. Fluids, 10(3), 72. DOI: https://doi.org/10.3390/fluids10030072
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Володимир Блажко , Анна Аніщенко , Станіслав Костенко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Published 2023-12-18
