Registration Number
0826U003707, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
07-09-2026
popup.evolution
o
Title
Justification of the Operating Parameters of Autonomous Universal Mobile Compact Concrete Mixing Equipment
Author
Rostyslav Rudyk,
popup.head Viktor Virchenko
popup.opponent Volodymyr Blazhko
popup.opponent Kostyantyn Pochka
popup.review Mykola Nesterenko
popup.review Yevhen Vasyliev
popup.rada
Yuri Kondratyuk Poltava Polytechnic National University
Description
У будівельній галузі зростає потреба у підвищенні ефективності технологічних процесів приготування бетонних сумішей безпосередньо в умовах будівельного майданчика. Особливо актуальним є застосування автономного, мобільного та малогабаритного обладнання, здатного працювати за відсутності стаціонарного електропостачання та забезпечувати стабільну якість бетонної суміші при мінімальних енергетичних витратах.
Аналіз існуючих конструкцій бетонозмішувачів показав, що традиційні гравітаційні змішувачі, у яких процес перемішування здійснюється за рахунок лопаток та обертання барабана, не забезпечують достатньої інтенсивності перемішування, що призводить до подовження тривалості циклу, підвищення енерговитрат і утворення ділянок з недостатньою однорідністю суміші.
Одним із перспективних напрямів підвищення ефективності процесу змішування є застосування осциляційного руху барабана, який дозволяє активізувати внутрішні потоки бетонної суміші, покращити взаємодію її компонентів та зменшити налипання матеріалу на стінки робочого органу. Водночас вплив параметрів осциляційного руху на технологічні та енергетичні показники роботи бетонозмішувачів залишається недостатньо дослідженим.
У зв’язку з цим у дисертаційній роботі розв’язано актуальну науково-технічну задачу обґрунтування параметрів роботи автономного універсального мобільного малогабаритного обладнання для приготування бетонних сумішей з осциляційним рухом барабана, спрямовану на підвищення ефективності змішування, зниження енерговитрат та забезпечення високої якості бетонної суміші в умовах будівельного майданчика.
Об’єктом дослідження є процеси приготування бетонних сумішей за допомогою автономного мобільного обладнання, вплив конструктивних і технологічних параметрів на якість суміші та енергоефективність роботи.
Предметом дослідження є автономне універсальне мобільне малогабаритне обладнання для приготування бетону та його конструктивні особливості.
Метою дисертаційної роботи є підвищення ефективності приготування бетонної суміші в умовах будівельного майданчика шляхом застосування універсального мобільного малогабаритного обладнання з осциляційним рухом барабану і обґрунтування раціональних параметрів його роботи.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному:
– вперше експериментально встановлено закономірності впливу осциляційного руху барабана та амплітуди зміни кута його нахилу на технологічні й енергетичні показники гравітаційного бетонозмішувача, зокрема на однорідність бетонної суміші, продуктивність, міцність бетону та споживану потужність;
– вперше отримано експериментально-теоретичні залежності, що описують зміну продуктивності бетонозмішувача залежно від частоти осциляцій, частоти обертання барабана та амплітуди зміни кута його нахилу, що дозволяє здійснювати кількісну оцінку ефективності процесу змішування;
– вперше розроблено математичну модель процесу змішування бетонної суміші в гравітаційному бетонозмішувачі шляхом урахування осциляційного руху барабана та формування активних зон змішування в робочому об'ємі, що дало змогу точніше описати рух компонентів суміші та оцінити ефективність їх взаємодії;
– вперше експериментально обґрунтовано раціональні параметри роботи бетонозмішувача з осциляційним рухом барабана: амплітуду зміни кута нахилу барабана 25–35°, частоту обертання 30–40 об/хв, частоту осциляцій 8–12 раз/хв та тривалість змішування 3–4 хв, за яких забезпечуються високі показники однорідності бетонної суміші, продуктивності та енергетичної ефективності процесу;
– отримало подальший розвиток уявлення про механізм інтенсифікації процесу змішування бетонних сумішей у гравітаційних бетонозмішувачах за рахунок поєднання обертального та осциляційного рухів барабана, що сприяє формуванню активних зон змішування та підвищенню інтенсивності масообміну між компонентами суміші.
Практичне значення одержаних результатів полягає у можливості використання розробленого способу змішування бетонних сумішей з осциляційним рухом барабана при створенні та модернізації гравітаційних бетонозмішувачів автономного універсального мобільного виконання.
Запропонований спосіб дозволяє підвищити коефіцієнт однорідності бетонної суміші на 10–12 %, скоротити тривалість змішування на 25–30 % та зменшити енерговитрати на 15–20 % порівняно з традиційним гравітаційним змішуванням, що забезпечує зростання технологічної та енергетичної ефективності процесу приготування бетону в умовах будівельного майданчика.
Отримані в роботі регресійні залежності та раціональні параметри роботи бетонозмішувача можуть бути використані при інженерних розрахунках, проектуванні нового обладнання, а також при виборі режимів роботи змішувальних установок залежно від властивостей бетонної суміші та умов експлуатації.
Registration Date
2026-07-17
popup.nrat_date
2026-07-17 / 2026-09-28
