Компания ТЕРРА СИСТЕМА > Мой блог > Русские качели технология будущего

Русские качели технология будущего

«Русские качели» — принципиально новая технология формования сыпучих материалов

Назначение: уплотнение с использованием технологии зонного нагнетания сыпучих материалов (земля, грунт, щебень, песок, бетонные и асфальтобетонные смеси, угольная и рудная мелочь, керамические, огнеупорные и металлические порошки, опилки, семена) и получение формованных изделий с плотной упорядоченной структурой и повышенными механическими характеристиками.

В основу технологии зонного нагнетания «Русские качели» положено искусственное воспроизведение природного эффекта «текучего клина» — процесса самоорганизации предельно плотной структуры когерентно движущихся частиц сыпучей среды.

Образование зоны такой структуры происходит в результате поддержания потока из постоянно вдавливаемых в предварительно образованный слой сыпучего материала твёрдой поверхностью нагнетательного инструмента новых порций этого же материала.

Основной эффект «текучего клина» заключается в том, что плотность материала в зоне нагнетания и её геометрические размеры остаются неизменными, несмотря на непрекращающееся вдавливание в нее новых порций материала. При этом вновь вдавливаемые порции вытесняют из зоны такой же объём материала, какой занимают, что приводит к его постоянному обновлению или «течению».

Зона распространяется на весь объем порошка в открытой форме за счет перемещения штампа в горизонтальном направлении и постоянного нагнетания новых порций сыпучего порошкообразного материала. При этом воздух и лишняя влага удаляются. При прекращении вдавливания эффект «текучего клина» исчезает, однако достигнутая плотность материала сохраняется.

Технология перспективна для дорожного строительства (уплотнение грунтовых оснований и формирование покрытий с минимальной пористостью и одинаковой плотностью по глубине), порошковой металлургии и производства огнеупоров (изготовление изделий точных размеров, в т.ч. крупноразмерных с однородной структурой), производства строительных материалов (стеновые блоки, панели, безнапорные трубы и т.д.), добывающих отраслей (брикетирование руды и угольной мелочи), пищевой промышленности (отжим соков и масел).

Преимущества технологии

  • Получение высокой, предельной для конкретных материалов и условий формования, плотности при минимальном усилии
  • Стабильно высокое качество, воспроизводимость геометрических размеров изготовляемых изделий
  • Отсутствие необходимости дозирования формуемого материала
  • Возможность контроля качества уплотнения формуемого материала непосредственно в ходе изготовления
  • Единая операция, обеспечивающая подачу, распределение, уплотнение формуемого материала и отделку его верхней поверхности

Для осуществления технологии требуются специальные устройства: нагнетатели сыпучих сред, конструкция которых может быть весьма разнообразной. Конструкция нагнетателей разрабатывается с учётом особенностей уплотняемого материала, формы и размеров изделия, производительности и других факторов.

На технологию и ее элементы получено более 10 патентов РФ. Технология отмечена наградами на отечественных и международных инновационных выставках.

Почему технология Зонного нагнетания лучше и эффективнее традиционных технологий?

Традиционные технологии невозможны без тяжелых и прочных форм, зачастую в несколько раз больших по объему по сравнению с объемом изделий, устройств дозирования. Так же обычными технологиями трудно достигается равномерная плотность и прочности по всему объему изделия. В свою очередь технология Зонного нагнетания избавляет вас от всего этого.

Основным преимуществом новой технологии является резкое уменьшение усилий (от 50% до 100%), снижается энергоёмкость, материалоёмкость и износ оборудования.

Технология в действии:

а — начало процесса;
b — середина процесса:
1 — нагнетатель;
2 — форма;
3 — подача порошка;
4 — текучий клин;
5 — выдавливание порошка из-под нагнетателя;
6 — незаполненная часть формы;
стрелками А указано направление качания нагнетателя
стрелкой В — направление перемещения нагнетателя относительно формы.

Методом Зонного нагнетания можно обрабатывать:

Данным методом можно обрабатывать все смеси твердых частиц (порошков) с воздухом и влагой:: земля, грунт, щебень, песок, бетонные и асфальтобетонные смеси, опилки, угольная и рудная мелочь, керамические, огнеупорные, металлические порошки, семена подсолнечника и многое другое.

Доказано! Учеными — авторами технологии доказано, что механизм образования плотных упорядоченных структур одинаков для всех порошкообразных материалов.

В каких сферах применяется Зонного нагнетания:

в порошковой металлургии и производстве огнеупоров технология позволяет изготовлять изделия точных размеров с однородной структурой, в том числе крупноразмерные, которые в настоящее время производить технически неоправданно сложно или слишком дорого;

в дорожном строительстве — при уплотнении грунтовых оснований и дорожных одежд с минимальной пористостью и одинаковой плотностью по высоте;

в промышленности строительных материалов — при производстве разнообразных строительных изделий, в том числе: стеновых блоков, панелей, безнапорных труб, колодезных колец и многих других из различных материалов, включая грунт (грунтоблочное строительство);

при перетирании, смешивании и уплотнении сыпучих материалов в различных отраслях.

в литейном производстве — при изготовлении форм и приготовлении формовочных смесей;

в добывающих отраслях промышленности — при брикетировании рудных материалов и угольной мелочи;

в пищевой промышленности и сельском хозяйстве — при отжиме соков и масел; а также

Как работают устройства зонного нагнетания на примере обработки традиционных строительных материалов (бетонных смесей, грунтов влажностью от 6 до 14 процентов)?

Над краем открытой сверху горизонтальной формы перемещается «туда и обратно» нагнетатель до касания с верхней поверхностью формы. При каждом ходе нагнетателя вверх в зону под него подсыпается порошок по всей ширине изделия. Нагнетатель этот порошок вжимает в форму до её верхней поверхности. В результате постоянной подачи в зоне возникает вынужденное течение порошка с упорядоченной структурой заданной плотности. Эта упорядоченная текучая структура обнаружена Н.Е.Королёвым и названа «текучим клином». Возникновение текучего клина характеризуется выдавливанием порошка из-под нагнетателя. После начала такого выдавливания нагнетатель перемещают вслед за выдавливаемым порошком. Происходит как бы выращивание изделия за счет образования и движения в заданном направлении текучего клина. Ввиду открытости процесса генерации воздух и излишняя влага вытесняются в окружающую среду и достигается плотная однородная структура.


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*