Для визначення висоти підйому суміші в гравітаційному бетонозмішувачі застосовано силу тертя кочення її об'єму по корпусу бетонозмішувача. Доведено, що запропонована методика дає такий же результат потужності на підйом матеріалу, але з більш точним описанням фізики процесу.

Для определения высоты подъёма смеси в гравитационном бетоносмесителе применена сила трения кочения её объёма по корпусу бетоносмесителя. Доказано, что предложенная методика даёт такой же результат мощности на подъём материала, но с более точным описанием физики процесса.

Наведено результати досліджень щодо удосконалення існуючих та розробки принципово нових змішувальних пристроїв. Розроблено класифікацію змішувачів залежно від геометричної форми лопаті та ємності. Описано конструкцію змішувача з гнучким корпусом та робочим органом у вигляді диска з жолобом хвилеподібної форми, застосування якого дозволяє суттєво підвищити якість будівельних сумішей.

Приведены результаты исследований по усовершенствованию существующих и разработке принципиально новых смешивающих устройств. Разработана классификация смесителей в зависимости от геометрической формы лопасти и емкости. Описана конструкция смесителя с гибким корпусом и рабочим органом в виде диска с жёлобом волнообразной формы, применение которого позволяет существенно повысить качество строительных смесей.

Приведены сведения о бетонных смесях, конструкциях стационарных одноступенчатых бетоносмесительных цехов и установок высотного типа цикличного действия, двухсекционных цехов цикличного действия, стационарных бетоносмесительных заводов партерного типа непрерывного действия, бетоносмесительных сборно-разборных (инвентарных) установок. Описаны конструкции гравитационных бетоносмесителей, смесителей принудительного перемешивания. Предложена методика расчета основных параметров бетоносмесителей. Охарактеризованы дозировочное оборудование, дозаторы, вспомогательное технологическое оборудование. Внимание уделено технике зарубежных фирм: модульным стационарным и мобильным бетонным заводам и их оборудованию, ковшовым подъемникам, дозаторам цемента дискретного и непрерывного действия, расходометрам, автомобильной технике для доставки инертных составляющих смесей, автобетоносмесителям, автобетононасосам, автоцементовозам.

Розроблено конструкцію змішувача бетону примусової дії з вертикально розташованим перемішуючим робочим органом (ПРО). Одержано теоретичні залежності, які слугують для обгрунтовування раціональних параметрів ПРО.

Описано конструкцію, принцип дії та визначення основних параметрів ротаційного бетонозмішувача примусової дії.

Наведено методику розрахунку потужності приводу бетонозмішувача безперервної дії.

Представлено теоретичні основи програмного керування дозаторами дискретної дії бетонозмішувальних установок, які реалізують дозування багатокомпонентних сумішей у задачах стабілізації маси суміші та мінімізації похибки координації між компонентами з метою приготування цементобетонних сумішей різноманітного складу та консистенції.

Розкрито механізми взаємодії суцільного потоку бетонної суміші зі стислим повітрям у камері змішування, досліджено поведінку повітряно-бетонного середовища під час зустрічі з екраном гасителя, що дозволяє створити обладнання композиційного транспортування бетонних сумішей з можливістю керувати їх реологічними характеристиками з метою досягнення мінімальної рухомості. Обгрунтовано конструктивні особливості додаткової камери змішування, що забезпечує створення турбулентної течії стислого повітря з великими вихорами. На підставі визначення умов розподілу потоків суміші та вільної води обрано схему гасителя. Профіль повітровідділювача запропоновано виконати за SICI-спіраллю. Побудовано адекватні математичні моделі залежності зміни рухомості та однорідності бетонних сумішей та витрат потужності від основних параметрів процесу композиційного транспортування. Розроблено алгоритми розрахунку обладнання. Визначено ефективність використання одного комплекту обладнання.

Доведено можливість суміщення процесів підготовки поверхонь металевих фібр із процесом перемішування, що значно спрощує увесь процес приготування суміші. Проаналізовано математичні моделі, які враховують зміну реологічних властивостей суміші під час її віброобробки. Запропоновано найбільш раціональні технологічні режими одержання фібробетонних сумішей.

Обгрунтовано теоретичні основи проектування одновальних бетонозмішувачів примусової дії. Розроблено математичну модель та досліджено силову взаємодію лопатки з цементобетонною сумішшю під час прямолінійного руху. Визначено основні параметри одновального бетонозмішувача примусової дії та раціональну швидкість обертання лопатевого вала. Досліджено закон руху мінеральних частинок у вільній зоні перемішування, знайдено умову, за якої не відбувається заклинювання мінеральних частинок між корпусом змішувача та периферійними лопатками у момент їх виходу з вільної зони перемішування. Визначено сили тертя, інерційні сили та сили опору, які виникають під час перемішування суміші лопатевим валом, встановлено потужність приводу. Проведено теоретичні дослідження динамічної системи бетозмішувача та розроблено рекомендації для зменшення динамічних навантажень, які виникають у приводі. Проведено експериментальні дослідження одновального бетонозмішувача примусової дії та підтверджено відповідність теоретичних залежностей фізичної сутності поводження розглянутих механічних і динамічних систем. Обгрунтовано раціональні параметри та визначено ефективність приготування цементобетонних сумішей різної консистенції одновальним бетонозмішувачем примусової дії. Результати наукового дослідження впроваджено у практику.

Досліджено питання підвищення ефективності роботи бетонозмішувачів примусової дії завдяки використанню у процесі приготування малорухомих будівельних сумішей каскадного режиму перемішування її складових тривальним робочим органом. За результатами теоретичних досліджень створено математичну модель взаємодії робочого органу бетонозмішувача з компонентами бетонної суміші. Визначено основні робочі параметри тривального бетонозмішувача примусової дії. Проведено експериментальні дослідження даного бетонозмішувача, за якими показано узгодженість результатів теоретичних і експериментальних досліджень. Визначено раціональні параметри й ефективність приготування малорухомої бетонної суміші у новому бетонозмішувачі.

Розроблено підшипник, призначений для використання як опори вала механічної мішалки розчинозмішувального обладнання.

Рассмотрены вопросы механоактивации минеральных вяжущих веществ. Представлен теоретический и практический анализ результатов исследований, раскрывающий механизмы механоактивации минеральных вяжущих в скоростных гидродинамических трибосмесителях-активаторах. Показано ускорение процессов структурообразования механоактивированных вяжущих в бетонных смесях и бетонах.

Описаны вибрационные процессы и способы приготовления и уплотнения бетонных смесей, конструкция, принцип действия и техническая характеристика вибрационных машин для их осуществления, режимы вибрационного воздействия в зависимости от физико-механических характеристик обрабатываемых материалов. Приведены зависимости для определения основных технологических параметров вибрационных бетоносмесителей и виброплощадок для формирования бетонных и железобетонных изделий, полученные в результате исследований динамических систем вибрационная машина - обрабатываемая среда, в которых уплотняемая среда представлена в виде системы с распределенными параметрами. Приведены результаты экспериментальных исследований и промышленного освоения разработанных авторами вибрационных бетоносмесителей и виброплощадок.

Досліджено конструктивні параметри та режими роботи гравітаційних бетонозмішувачів. Запропоновано математичну модель взаємодії барабана та змішувальних лопатей бетонозмішувача з оброблюваним середовищем, що дозволяє встановити закономірності руху матеріалу в барабані гравітаційних бетонозмішувачів. З метою визначення раціональних геометричних і кінематичних параметрів змішувача виявлено та досліджено фактори, що впливають на характер робочих процесів. Розроблено дослідний комплекс для визначення характеру руху будівельних сумішей у барабані бетонозмішувача, а також встановлення впливу досліджуваних параметрів у системі робочий орган - середовище. Спроектовано та виготовлено датчики визначення характеру руху суміші, які встановлено в барабані дослідного змішувача на дослідно-експериментальному стенді.

На підставі теоретичних досліджень створено математичну модель взаємодії барабана та змішувальних лопатей бетонозмішувача з оброблюваним середовищем, що надало змогу встановити закономірності руху матеріалу в барабані гравітаційних бетонозмішувачів. Виявлено та досліджено фактори, які впливають на характер робочих процесів, з метою визначення раціональних геометричних і кінематичних параметрів змішувача. Одержано аналітичні залежності, що дозволяють визначити енергоємність перемішування, а також встановити центр ваги зведеної бетонної суміші для визначення моменту опору обертання барабана змішувача. Встановлено залежність потужності, що витрачається на процес перемішування, від кута нахилу барабана, частоти його обертання та реологічних характеристик будівельних сумішей. Розроблено та створено дослідний комплекс для визначення характеру руху будівельних сумішей у барабані бетонозмішувача, а також встановлення впливу досліджуваних параметрів в системі робочий орган - середовище. Спроектовано та виготовлено датчики визначення характеру руху суміші, які встановлено в барабані дослідного змішувача на дослідно-експериментальному стенді.

Досліджено створення наукових основ розробки та проектування бетонозмішувачів примусової дії для приготування цементобетонних сумішей. Вивчено тенденції конструктивної еволюції бетонозмішувачів з метою виявлення найбільш перспективного напряму у створенні бетонозмішувального обладнання для приготування бетонних сумішей. Одержано аналітичні залежності, що дозволяють визначити енергоємність процесу перемішування і на основі мінімізації витрат енергії основні параметри змішувача. Розроблено принципово нові конструкції. Досліджено робочий режим і визначено основні параметри бетонозмішувачів примусової дії: зі змінними формами лопатей, з похилими периферійними лопатками та ротаційних, забезпечених енергозберігаючими робочими органами. Установлено раціональні режими перемішування залежно від типу змішувача та фізико-механічних характеристик бетонної суміші. Розроблено бетонозмішувачі з віброімпульсним обертанням вала, вібраційні, з осцилюючими коливаннями корпусу та визначено їх раціональні параметри.

Вперше знайдено формулу для визначення ступеня однорідності бетонних сумішей з урахуванням міцності, густини контрольних зразків, колової швидкості робочого органа бетонозмішувача, коефіцієнтів, що залежать від міцності та форми зерен крупного заповнювача. Розроблено функціональну схему опису процесу приготування бетонних сумішей на базі отриманої формули для визначення ступеня однорідності. Запропоновано алгоритм для прогнозування фізико-механічних характеристик бетонів за використання каскадного режиму приготування бетонних сумішей різного призначення.

Рассмотрен процесс перемешивания компонентов смеси с учетом диффузии завихренности. Выявлены условия, которые способствуют интенсификации процесса приготовления бетонных смесей высокой однородности за счет создания должного количества замкнутых вихрей движения частиц бетонной смеси.

Установлена закономерность изменения давления, действующего на лопатки смесителя со стороны виброактивированной бетонной смеси, в виде экспоненциальной зависимости, учитывающей деформационную способность бетонной смеси, окружную скорость вращения лопатки, угол поворота лопатки относительно начального положения, наружный радиус вращения и геометрические размеры лопатки, плотность и коэффициент лобового сопротивления смеси. Коэффициент лобового сопротивления смеси определяется жесткостью смеси, частотой и амплитудой вибрационного воздействия на бетонную смесь.