Optimization of the parameters of three-element grinding discs due to the uniformity of concrete surface treatment for a working width smaller than the disc diameter

• Autorzy: Kalinowski Jarosław

Identyfikatory

DOI

10.17512/znb.2021.1.13

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja parametrów trójelementowych tarcz zacierających ze względu na równomierność obróbki powierzchni betonowych dla szerokości obróbczej mniejszej niż średnica tarczy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The process of troweling concrete surfaces has a significant impact on reducing the number of defects, increases the durability of the element and can be used to obtain the required texture and surface roughness. The troweling process is usually performed with the use of disc rowels in which the working elements rotate uniformly around the trowel axis, and the trowel ax is moves in a straight line with a uniform motion. Machines of this type are efficient and reliable, therefore they are often used in industrial applications. The disadvantage of this solution is the uneven surface treatment resulting from the kinematics of the machine. The best performance is achieved by trowels with a wheel-shaped working element, because they use the full surface intended for working elements. To increase the uniformity of machining at work, a model was analyzed that changed a single circular disk by a three-element disk consisting of concentric wheel elements and two rings that can move at different rotational speeds. Such a system uses the maximum space for working elements as a full disc. Optimization of the geometry and kinematics of such a system allows to achieve the necessary technological efficiency of mashing while increasing the uniformity of machining. The use of a working width smaller than the diameter of the disk allows you to select the area of influence with the greatest uniformity of impact for a single pass of the disk.

PL

Proces zacierania powierzchni betonowych ma istotny wpływ na zmniejszenie ilości defektów, zwiększenie trwałości elementu i może być stosowany do uzyskania wymaganej faktury, chropowatości powierzchni. Proces zacierania wykonuje się przeważnie z pomocą zacieraczek tarczowych, w których elementy robocze obracają się jednostajnie wokół osi zacieraczki, a oś zacieraczki porusza się ruchem jednostajnym postępowym po prostej. Maszyny tego typu są wydajne i niezawodne, dlatego są często wykorzystywane w zastosowaniach przemysłowych. Wadą tego rozwiązania jest nierównomierność obróbki powierzchni wynikająca z kinematyki maszyny. Największą wydajność osiągają zacieraczki z elementem roboczym w kształcie koła, ponieważ wykorzystują pełną powierzchnię przeznaczoną na elementy robocze. Aby zwiększyć równomierność obróbki w pracy, analizowano model zamieniający pojedynczą tarczę kołową przez tarczę trójelementową składającą się z współśrodkowych elementów koła i dwóch pierścieni, które mogą poruszać się z różnymi prędkościami obrotowymi. Układ taki wykorzystuje maksymalnie powierzchnię na elementy robocze, jak tarcza pełna. Optymalizacja geometrii i kinematyki takiego układu pozwala osiągnąć potrzebne z punktu widzenia technologicznego skuteczności zacierania przy zwiększeniu równomierności obróbki. Wykorzystanie szerokości obróbczej mniejszej od średnicy tarczy pozwala wybrać obszar oddziaływania o największej równomierności oddziaływania przy pojedynczym przejściu tarczy.

Słowa kluczowe

EN

floating; concrete; optimization; geometric efficiency

PL

zacieranie; beton; optymalizacja; skuteczność geometryczna

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
• Rocznik: 2021
• Tom: Z. 27 (177)
• Strony: 83--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Kalinowski Jarosław

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Civil Engineering, ul. Akademicka 3, 42-218 Częstochowa

• https://orcid.org/0000-0001-8922-4788

Bibliografia

• [1] Chrząszczewski W., Obróbka mechaniczna I obrabiarki do kamienia, h.g. BRAUNE, Jawor 2004.
• [2] Tyrowicz T., Kamieniarstwo, Obróbka maszynowa, Arkady, Warszawa 1958.
• [3] Rajczyk J., Podstawy naukowe doboru struktury i kinematyki tarczowych narzędzi roboczych maszyn do obróbki powierzchni betonu, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2007.
• [4] Respondek Z, Rajczyk Z, Kosiń M., Jończyk D., Kalinowski J., A new method of constructing a disc for concrete surface floating, Advanced Materials Research, Xiamen 2013, 97-104.
• [5] Kalinowski J., The optimization of kinematic and geometric parameters in two-element grinding discs with a central rotational axis for the uniformity of concrete surface treatment, Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej 2019, seria Budownictwo 25, 75-85.
• [6] Kalinowski J., Optimization of Kinematic and Geometric Parameters in Three-Element Grinding Discs with a Central Rotational Axis for the Uniformity of Concrete Surface Treatment, Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo, Częstochowa 2020, s. 66-75
• [7] Stadnicki J., Teoria i praktyka rozwiązywania zadań optymalizacji, WNT, Warszawa 2006.
• [8] Kalinowski J., Obliczanie skuteczności geometrycznej tarczy zacierającej metodą analityczną, Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo, Częstochowa 2018, s. 167-173.