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.

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.

Обоснована актуальность выполненных исследований. Описаны конструкция и принцип действия вибрационной установки для обработки строительных смесей. Определены рациональные параметры вибрационной установки. Установлены закономерности движения контейнера с обрабатываемой смесью в зависимости от основных параметров вибрационной установки и физико-механических характеристик обрабатываемой смеси.

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.

Описаны вибрационные процессы, а также одно- и поличастотные вибрационные способы обработки и уплотнения асфальто- и цементнобетонных смесей, позволяющих уменьшить расход строительных материалов и энергетических ресурсов, увеличить прочность дорожных покрытий, бетонных и железобетонных изделий. Приведены конструкции, результаты теоретических и экспериментальных исследований вибрационных машин, а также технико-экономические показатели их использования в дорожно-строительном производстве.

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.

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.

Обоснована актуальность выполненных исследований. Описаны конструкция и принцип действия вибрационного пресса для уплотнения контрольных асфальтобетонных образцов. Определены рациональные параметры вибрационного пресса, работающего в виброударном режиме уплотнения асфальтобетонных образцов. Установлены закономерности движения рабочего органа вибрационного пресса в зависимости от основных параметров вибрационной установки.

В современном производстве предъявляются повышенные требования к бетоносмесителям, которые должны иметь сравнительно простую конструкцию, высокую производительность, надежность, низкую энергоемкость и обеспечивать высокое качество приготовления пластичных, жестких и сверхжестких бетонных смесей. Для эффективной и надежной работы предлагаемых бетоносмесителей принудительного действия необходимо точно выбрать рациональные параметры перемешивающих рабочих органов, создающих при перемешивании новые эффекты в виде активной циркуляции и виброактивации бетонных смесей, а также обосновать рациональные скоростные режимы и режимы виброактивации смеси в процессе ее перемешивания. Целью данного исследования является разработка новой конструкции энергосберегающего бетоносмесителя с осциллирующими колебаниями. Описаны конструкция и принцип действия вибромеханического бетоносмесителя принудительного действия, снабженного перемешивающим рабочим органом в виде лопастного вала и вибрационным устройством, генерирующим осциллирующие колебания смесительного барабана. На лопастном валу бетоносмесителя при помощи стоек закреплены центральные и периферийные лопатки, образующие прерывистые винтовые линии для перемещения смеси во взаимно противоположных направлениях: по периферии смесительного барабана и в его центральной части. На смесительном барабане, установленном на упругих амортизаторах, смонтирован вибровозбудитель крутильных колебаний, генерирующий осциллирующие колебания смесительного барабана относительно оси вращения лопастного вала. Составлены уравнения движения и определены законы осциллирующих (крутильных) колебаний смесительного барабана на холостом ходу и в рабочем режиме приготовления бетонной смеси, позволяющие обосновать основные параметры бетоносмесителя и технологические режимы вибрационной обработки смеси в процессе ее приготовления, найти мощность электропривода. Использование предлагаемого бетоносмесителя позволяет практически вдвое снизить установленную мощность электропривода и втрое уменьшить энергоемкость процесса приготовления бетонных смесей.