Аналитические материалы

«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.