Строительство и архитектура/3.

Современные технологии строительства, реконструкции и реставрации.

Сидоров Н.Н., аспирант; Вайтехович П.Е., к.т.н доцент зав. кафедрой МиАХиСП.

Белорусский государственный технологический университет

Оптимизация конструктивных параметров заглаживающих машин с рабочим органом в виде треугольника Рело.

Увеличение темпов жилищного, промышленного, коммунального и других видов строительства, необходимость снижения стоимости возводимых площадей требует внедрения новых эффективных технологий и оборудования на всех стадиях выполнения работ. В настоящее время в строительной индустрии большое количество операций все еще выполняются с помощью машин, не обеспечивающих требуемой эффективности процесса и требующих применение дополнительного ручного труда. К таким относится, например, отделка незатвердевших бетонных поверхностей. Указанная операция может выполнятся как при помощи стационарных машин на заводах железобетонных изделий так и переносными машинами на строительных площадках. Самыми распространенными из них являются лепестковые, ленточные, брусковые и валковые /1, 2/. Наиболее широкое использование благодаря простоте конструкции, высокой эффективности и качеству получаемой поверхности, нашли дисковые заглаживающие машины с простым движением рабочего органа (одновременным вращением и поступательным перемещением). Следует отметить, что дисковые заглаживающие рабочие органы не всегда позволяют достичь показателей качества, которые предъявляются к поверхности бетонных изделий. Одним из их недостатков является то, что круглым диском невозможно заглаживать прямые углы изделий, изготавливаемых в формах, углы бетонных полов, стен и т.д. Поэтому заполнение форм бетонной смесью производиться до уровня бортов и диск во время работы проходит над смесью и над металлическими бортами. Это приводит к повреждению рабочей поверхности дисков, их преждевременному износу и снижению качества бетонных изделий. Устранить данный недостаток можно, придав диску планетарное движение, и выполнив его в виде фигуры Роберваля или треугольника Рело /3, 4/. Последний вариант является более целесообразным, так как при одном и том же фронте заглаживания треугольник Рело обладает большей площадью, а значит и заглаживающей способностью /5/. Для того, чтобы треугольник Рело можно было использовать для указанной цели, необходимо обкатывать его по окружности радиуса r и одновременно вращать в противоположном направлении вокруг собственного центра. При этом треугольник опишет фигуру по форме близкую к квадрату. Отклонение сторон образуемого «квадрата» от прямолинейности зависит от соотношения его размера R (радиуса окружности, описанной вокруг треугольника Рело) и радиуса r. Для выявления данной зависимости было получено уравнение движения треугольника Рело.

где f - угол поворота водила.

Анализ полученных уравнений показал, что существует некоторое критическое значение соотношения r/R, при котором форма образуемой треугольником фигуры наиболее близка к квадрату. Вывести зависимость для этого соотношения можно из условия, что при двух различных углах φ₁ и φ₂ одна из координат будет оставаться постоянной. Т.е. можно записать что x(φ₁)=x(φ₂). Подставив в данное равенство выражение для координаты x, преобразовав его и приняв значение угла φ₁=0, получим формулу:

Как показали расчеты, при подстановке в последнюю формулу значения φ₂<π/60, получается критическое соотношение r/R, при котором стороны описываемого «квадрата» образованы прямыми, а его углы имеют скругления определенного радиуса. При увеличении отношения r/R стороны «квадрата» получают кривизну увеличивающегося радиуса, а радиус скругления углов фигуры при этом уменьшаются. При использовании соотношения r/R меньше критического, стороны квадрата образуются из нескольких кривых, разного радиуса и с центрами, располагающимися по разные стороны.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что диск в виде треугольника Рело может быть использован при проектировании заглаживающих рабочих органов. При этом его геометрические размеры следует рассчитывать из соотношений r/R больших чем критическое.

Литература

1. Болотный А.В. Заглаживание бетонных поверхностей. – Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1979. – 128 с.

2. Болотный А.В. Выбор вида рабочего органа машины для заглаживания незатвердевших бетонных поверхностей. / Известия вузов. Строительство. – 1995, №11. с135-141.

3. Пат. 1324852, МКИ 4 В 28 В 11/00. Заглаживающее устройство И.И. Терехин, Т.Н. Агеева - № 4032256/29; Заявл. 30.12.85; Опубл. 23.07.87, Бюл. № 27.

4. Пат. 1542817, МКИ 5 В 28 В 11/00. Заглаживающее устройство / Ф.Г. Габибов, И.И. Терехин - № 4378485/23; Заявл. 18.01.88; Опубл. 15.02.90, Бюл. № 6.