Сальніков Р. Ю. Обґрунтування параметрів гвинтового насосу безперервної дії для перекачування будівельних розчинів та рідин

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0826U003783

Облікова картка дисертації

0826U003783.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 133 - Галузеве машинобудування

Спеціалізована вчена рада

PhD 16400

Національний університет "Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка"

Анотація

Сучасні технології в будівництві розвиваються дуже швидко і ставлять все жорсткіші вимоги до продуктивності, якості виконання робіт та енергоефективності обладнання. Одним з ключових аспектів механізації будівельних робіт є застосування штукатурних агрегатів і розчинонасосів. Вони забезпечують ефективне транспортування та нанесення будівельних сумішей на поверхні конструкцій. Механізоване перекачування будівельних сумішей суттєво підвищує продуктивність роботи, знижує трудомісткість процесів і забезпечує рівномірне нанесення матеріалів. У сучасних штукатурних установках для подачі будівельних розчинів широко застосовуються гвинтові насоси безперервної дії. Вони забезпечують плавну та рівномірну подачу суміші, здатні працювати з в’язкими, неоднорідними та абразивними матеріалами, а також відзначаються компактністю та простотою конструкції. Разом із тим ефективність їх роботи значною мірою залежить від конструктивних параметрів гвинтової пари, режимів роботи приводу та фізико–механічних характеристик розчинів. Будівельні розчини є складними багатокомпонентними системами, які характеризуються неньютонівською поведінкою, наявністю твердих включень і змінною в’язкістю. Ці фактори суттєво впливають на гідродинамічні процеси в робочій камері насоса, викликають підвищене енергоспоживання, неоднорідність подачі та інтенсивне зношування елементів гвинтового вузла. Традиційні методи проектування насосного обладнання часто не враховують комплексного впливу реологічних властивостей розчинів, геометричних параметрів гвинтової пари та режимів роботи приводу. У зв’язку з цим актуальним є проведення досліджень процесу перекачування будівельних розчинів гвинтовими насосами, розроблення математичних моделей робочого процесу та обґрунтування оптимальних конструктивних і режимних параметрів насосного обладнання. Об’єктом дослідження є гвинтовий насос безперервної дії для перекачування будівельних розчинів та рідин.. Предметом дослідження є конструктивні, кінематичні та раціональні режимні параметри гвинтового насоса, а також їх вплив на продуктивність, енергоефективність і якість процесу перекачування з урахуванням реологічних властивостей робочого середовища.. Метою дослідження є обґрунтування параметрів гвинтового насоса безперервної дії для ефективного перекачування будівельних розчинів і рідин з урахуванням їх реологічних характеристик, що забезпечує підвищення продуктивності, енергоефективності та довговічності насосного обладнання. Для досягнення поставленої мети у роботі вирішено комплекс наукових та інженерних задач, що включають аналіз існуючих конструкцій гвинтових насосів, дослідження реологічних властивостей будівельних розчинів, розроблення математичної моделі процесу транспортування матеріалу у гвинтовій парі, визначення оптимальних геометричних і раціональних режимних параметрів насоса, експериментальну перевірку отриманих залежностей та формування рекомендацій щодо підвищення ефективності роботи насосного обладнання. Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що: – вперше розроблено удосконалену математичну модель процесу транспортування будівельних розчинів у гвинтовому насосі безперервної дії з урахуванням реологічних властивостей матеріалу, включаючи зміну в’язкості, в’язкопластичні властивості та наявність абразивних включень; – вперше встановлено закономірності впливу геометричних параметрів гвинтової пари та режимів роботи приводу на продуктивність, напір та енергоефективність гвинтового насоса; – експериментально обґрунтовано оптимальні конструктивні параметри гвинтового робочого органу, що забезпечують рівномірну подачу будівельного розчину без пульсацій та зниження енергетичних втрат; – розроблено критерії оцінювання ефективності роботи гвинтового насоса з урахуванням взаємодії параметрів гідроприводу та характеристик перекачуваного середовища. Практичне значення отриманих результатів полягає у можливості використання розроблених методик і рекомендацій для підвищення ефективності роботи гвинтових насосів у штукатурних агрегатах та інших будівельних машинах. Отримані результати дозволяють оптимізувати конструктивні параметри гвинтового вузла, підвищити рівномірність подачі будівельних розчинів, зменшити енергоспоживання та збільшити ресурс роботи обладнання. Розроблені рекомендації можуть бути використані при проектуванні та модернізації штукатурних установок, розчинонасосів і насосного обладнання для транспортування в’язких та неоднорідних середовищ. Практичні результати дослідження можуть застосовуватися у будівельній, хімічній, харчовій та інших галузях промисловості, де необхідне перекачування в’язкопластичних матеріалів. Результати досліджень впроваджено у виробництво на підприємстві «Будмеханізація» (м. Полтава) та ЖБК «Ворскла» (м. Полтава) під час виконання відновлювальних робіт, що підтверджено відповідними актами впровадження.

Читати повністю

Публікації

1. Salnikov, R., & Rudyk, R. (2023). Improving the efficiency of the screw unit of plastering plants. Academic Journal Industrial Machine Building Civil Engineering, 1(60), 31–37. https://doi.org/10.26906/znp.2023.60.3184

2. Rudyk, R., & Salnikov, R. (2024). Analysis of the mixer geometry and rheology impact on concrete mixture mixing efficiency. Construction Engineering, (41), 77–84. https://doi.org/10.32347/tb.2024–41.0409

3. Salnikov, R., & Virchenko, V. (2025). Comparative analysis of mathematical models for the screw unit in small continuous–operation plastering machines. Construction Engineering, (42), 27–35. https://doi.org/10.32347/tb.2025–42.0503

4. R. Salnikov, R. Rudyk (2025). Analysis of wear nature in the screw assembly of SO–150 type plastering units. Scientific Bulletin of Construction, (112), 309–317. https://doi.org/10.33042/2311–7257.2025.112.1.38

5. Сальніков Р.Ю., Рудик Р.Ю., Вірченко В. В., Левченко О. П. Шпаклювальний агрегат. Патент на корисну модель 160111 Україна. МПК B05C 17/005 (2006.01). Шпаклювальний агрегат / Сальніков Р.Ю., Рудик Р.Ю., Вірченко В. В., Левченко О. П.; власник: Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка». – u 2024 05925; заявл. 13.12.2024; опубл. 06.08.2025, Бюл. № 32.

6. Рудик, Р. Ю., Вірченко, В. В., Сальніков, Р. Ю., & Біданець, С. С. (2023). Дослідження робочих процесів обладнання для приготування будівельних сумішей. У Створення, експлуатація і ремонт автомобільного транспорту та будівельної техніки: Матеріали VI Всеукраїнської науково-технічної конференції (с. 50–51).

7. Сальніков, Р. Ю., Вірченко, В. В., & Рудик, Р. Ю. (2023). Підвищення ефективності роботи гвинтового вузла для перекачування будівельних розчинів. У Створення, експлуатація і ремонт автомобільного транспорту та будівельної техніки: Матеріали VI Всеукраїнської науково-технічної конференції (с. 51–52).

8. Шаповал, М. В., Сальніков, Р. Ю., & Михайлик, В. Г. (2024). Доцільність використання нових конструкцій комбінованих компенсаторів для зниження пульсацій тиску у поршневих розчинонасосах одинарної дії. У Створення, експлуатація і ремонт автомобільного транспорту та будівельної техніки: Матеріали VII Всеукраїнської науково-технічної конференції (с. 47–52).

9. Рудик, Р. Ю., Сальніков, Р. Ю., Біданець, С. С., & Вірченко, В. В. (2024). Вивчення шляхів підвищення ефективності роботи обладнання для приготування бетонних розчинів. У Створення, експлуатація і ремонт автомобільного транспорту та будівельної техніки: Матеріали VII Всеукраїнської науково-технічної конференції (с. 103).

10. Рудик, Р. Ю., Сальніков, Р. Ю., Біданець, С. С., & Вірченко, В. В. (2024). Підвищення ефективності роботи гвинтового вузла штукатурних установок. У Створення, експлуатація і ремонт автомобільного транспорту та будівельної техніки: Матеріали VII Всеукраїнської науково-технічної конференції (с. 104).

11. Рудик, Р. Ю., Вірченко, В. В., Сальніков, Р. Ю., & Біданець, С. С. (2024). Вплив лопатки на змішування бетонної суміші. У Матеріали 76-ї наукової конференції професорів, викладачів, наукових працівників, аспірантів та студентів університету (с. 270–271).

12. Рудик, Р. Ю., Вірченко, В. В., Сальніков, Р. Ю., & Біданець, С. С. (2024). Розроблення методики та обладнання для приготування бетонних сумішей у гравітаційних змішувачах. У Енергоощадні машини і технології: Матеріали V Міжнародної науково-практичної конференції (с. 12–15). Київський національний університет будівництва і архітектури.

13. Сальніков, Р. Ю., Вірченко, В. В., & Рудик, Р. Ю. (2024). Застосування засобів комп'ютерних технологій та 3D-моделювання при розробленні вдосконаленого вузла для перекачування штукатурних та будівельних розчинів. У Енергоощадні машини і технології: Матеріали V Міжнародної науково-практичної конференції (с. 15–18). Київський національний університет будівництва і архітектури.

14. Рудик, Р. Ю., Вірченко, В. В., Сальніков, Р. Ю., & Кузуб, Ю. О. (2025). Оптимізація енерговитрат бетонозмішувача за допомогою аналізу часового розподілу змішування. У Створення, експлуатація і ремонт автомобільного транспорту та будівельної техніки: Матеріали VIII Всеукраїнської науково-технічної конференції (с. 106–107). Національний університет імені Юрія Кондратюка.

15. Сальніков, Р. Ю., Вірченко, В. В., & Рудик, Р. Ю. (2025). Удосконалення конструкції шпаклювального агрегату для підвищення ефективності подачі будівельних сумішей різної в'язкості. У Створення, експлуатація і ремонт автомобільного транспорту та будівельної техніки: Матеріали VIII Всеукраїнської науково-технічної конференції (с. 43–45). Національний університет імені Юрія Кондратюка.

16. Рудик, Р. Ю., Вірченко, В. В., Сальніков, Р. Ю., & Кузуб, Ю. О. (2025). Визначення основних факторів, що впливають на потужність у гравітаційному змішувачі. У Енергоощадні машини і технології: Матеріали VI Міжнародної науково-практичної конференції (с. 36–39). Київський національний університет будівництва і архітектури.

17. Сальніков, Р. Ю., Вірченко, В. В., Рудик, Р. Ю., & Кузуб, Ю. О. (2025). Математичне моделювання процесу подачі будівельних сумішей у вдосконаленому шпаклювальному агрегаті з гідроприводом. У Енергоощадні машини і технології: Матеріали VI Міжнародної науково-практичної конференції (с. 46–50). Київський національний університет будівництва і архітектури.

Читати повністю

Файли

autoreferat-Анотація до дисертації.docx

disertaciia-salnikov.pdf

Схожі дисертації

0826U003986

Кошель Олександр Сергійович

Удосконалення галтувальної машини для обробки деталей легкої промисловості

0826U003821

Бугров Дмитро Юрійович

ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ОБЛАДНАННЯ З АКТИВНИМ РОБОЧИМ ОРГАНОМ ДЛЯ КОМБІНОВАНОЇ ВІБРОАБРАЗИВНОЇ ОБРОБКИ ПОВЕРХОНЬ ДЕТАЛЕЙ СКЛАДНОЇ ФОРМИ

0826U003817

Пирлик Максим Олександрович

Обгрунтування параметрів безінерційного принавантажувача з автономним віброзбуджувачем для доущільнення бетонних сумішей

0826U003778

Михайлик Вадим Григорович

Обґрунтування параметрів робочих процесів гідроприводного однопоршневого розчинонасоса з комбінованим компенсатором пульсації тиску

0826U003789

Кузуб Юрій Олегович

Обґрунтування параметрів розчинозмішувача з приводом від валу трансмісії мотоблока