1. Основы виброреологии
По способности к течению среды, подвергающиеся вибрационному воздействию, делятся на две группы:
Первая группа
– это среды, для которых кривая течения может быть построена в статических условиях.
Вторая группа
– среды, для которых кривая течения может быть построена только при вибрационном воздействии. К ним относятся твердообразные структурированные системы с большим пределом текучести, а также нереологические сыпучие среды.
Изотропное вибрационное воздействие, которое проявляется в относительном движении слоев структурированной среды, приводит к разрушению связей в структуре, снижению в ней сил трения и сцепления, предела текучести. Это создает условия для проявления течения при более низких сдвиговых напряжениях. Следует отметить, что течение при вибрационном воздействии происходит только при ее анизотропном воздействии
.
При заданной постоянной частоте и амплитуде вибрационного воздействия вязкость обрабатываемой структурированной среды не зависит от напряжения сдвига
. При изменении же
Для разрушения структуры среды в условиях вибрации величина напряжения (вибрационная напряженность
) определяется из соотношения:
(1)
где Мв
– момент вибровозбудителя; ω – частота вибратора; γ- константа, зависящая от зоны распространения колебаний; S1
– поверхность соприкосновения рабочего органа вибратора и среды; h1
– наибольшее расстояние точек среды от вибратора.
В статических условиях разрушение структуры наблюдается в том случае, если напряжение сдвига P находится между граничными напряжениями Pт
и Pm
на кривой течения. При вибрации такое же разрушение достигается при Pp
= P, т.е. можно определить необходимую область изменения параметров вибрации Мв
и ω:
(2)
Следовательно, для полного разрушения структуры необходим переменный режим изменения частоты и момента вибровоздействия. Понижение пластической вязкости в этом случае достигается за счет разрушения структуры среды.