ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................... 5
1. СОСТОЯНИЕ И НАПРАВЛЕНИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНИКИ
СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ ......................................................... 12
1.1 Характеристика и классификация сухих строительных смесей ........................ 12
1.2 Анализ состояния и совершенствования техники для перемешивания
сухих строительных материалов ................................................................................. 15
1.3 Направление совершенствования пневматических смесителей ........................ 21
1.4 Существующие методики расчета пневматических смесителей ....................... 27
1.5 Предлагаемая конструкция пневматического смесителя со спиральной
энергонесущей трубкой ................................................................................................ 30
1.6 Цель и задачи исследований .................................................................................. 32
1.7 Выводы..................................................................................................................... 33
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СМЕШИВАНИЯ
СУХИХ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В
ПНЕВМАТИЧЕСКОМ СМЕСИТЕЛЕ СО СПИРАЛЬНОЙ ЭНЕРГОНЕСУЩЕЙ
ТРУБКОЙ...................................................................................................................... 34
2.1 Основные предпосылки и положения................................................................... 34
2.2 Математическое описание движения воздушной среды в цилиндрической
камере пневматического смесителя ............................................................................ 35
2.3 Описание процесса смешивания компонентов сыпучего материала в
пневматическом смесителе .......................................................................................... 46
2.4 Определение конструктивно-технологических параметров пневматического
смесителя........................................................................................................................ 53
2.5 Выводы..................................................................................................................... 59
3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПРОЦЕССА СМЕШИВАНИЯ В ПНЕВМАТИЧЕСКОМ СМЕСИТЕЛЕ СО
СПИРАЛЬНОЙ ЭНЕРГОНЕСУЩЕЙ ТРУБКОЙ ..................................................... 61
3.1 Основные положения методики экспериментальных исследований ................ 61
3.2 Описание экспериментальной установки, средств ее контроля и измерения
3
параметров .................................................................................................................... 62
3.3 Физико-механические свойства материала, используемого при проведении
исследований ................................................................................................................. 69
3.4 Описание методики проведения экспериментов ................................................. 72
3.4.1 Определение прочности готового продукта...................................................... 72
3.4.2 Определение критерия качества смеси.............................................................. 74
3.5 Методология планирования экспериментальных исследований ....................... 75
3.6. Выводы.................................................................................................................... 79
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО
СМЕСИТЕЛЯ СО СПИРАЛЬНОЙ ЭНЕРГОНЕСУЩЕЙ ТРУБКОЙ ..................... 80
4.1 Обоснование выбора функций отклика и основных факторов .......................... 80
4.2 Анализ зависимости производительности от основных параметров
пневматического смесителя ......................................................................................... 83
4.3 Анализ зависимости коэффициента неоднородности готовой смеси от
основных параметров пневматического смесителя со спиральной
энергонесущей трубкой ................................................................................................ 93
4.4 Анализ зависимости предела прочности готового продукта на сжатие от
основных параметров пневматического смесителя со спиральной энергонесущей
трубкой ......................................................................................................................... 101
4.5 Определение рациональных параметров процесса смешивания в
пневматическом смесителе со спиральной энергонесущей трубкой .................... 110
4.6 Сравнение результатов лабораторных экспериментов и теоретических
расчетов ....................................................................................................................... 113
4.7 Выводы................................................................................................................... 114
5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ......................... 117
5.1 Промышленная апробация результатов работы ................................................ 117
5.2 Внедрение результатов работы в учебный процесс .......................................... 121
5.3 Инженерная методика расчета конструкторско-технологических параметров
пневматического смесителя ....................................................................................... 121
5.4 Технико-экономические результаты работы...................................................... 123
4
5.5 Выводы................................................................................................................... 124
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 125
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.............................. 128
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ....................................................................... 133
ПРИЛОЖЕНИЯ........................................................................................................... 151
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Патент на полезную модель № 204403 ..................................... 151
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Патент на полезную модель № 210920 ..................................... 157
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Патент на полезную модель № 214199 ..................................... 164
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Акт о внедрении результатов работы в учебный процесс ...... 171
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Выписка из протокола заседания технического совета АО
АППК «БЕЛСЕЛЬХОЗИНВЕСТ» ............................................................................. 172
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Акт о внедрении пневмосмесителя со спиральной
энергонесущей трубкой для производства сухих строительных смесей .............. 173
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Акт о выпуске полупромышленной партии теплоизоляционной
смеси ............................................................................................................................ 174
ПРИЛОЖЕНИЕ 8 Расчет экономической эффективности предлагаемой
конструкции пневматического смесителя ............................................................... 175
