The analytical investigation of the concrete mixture deposition process by the concrete 3d printer extruder
Item ID: 14046
1 Media file
2024/04/16
Citation
eNUPPIR (). The analytical investigation of the concrete mixture deposition process by the concrete 3d printer extruder. https://os4.nupp.edu.ua/document/item-16525
eNUPPIR. "The analytical investigation of the concrete mixture deposition process by the concrete 3d printer extruder." Web. . <https://os4.nupp.edu.ua/document/item-16525>.
eNUPPIR. "The analytical investigation of the concrete mixture deposition process by the concrete 3d printer extruder." Accessed . https://os4.nupp.edu.ua/document/item-16525.
Copied to clipboard
3093-Текст статті-4351-1-10-20231230 (1)
Властивості
Тип
Українська
Назва
Англійська
The analytical investigation of the concrete mixture deposition process by the concrete 3d printer extruder
Українська
Аналітичне дослідження процесу подачі бетонної суміші екструдером будівельного 3D-принтера
Автор
Опис
Англійська
The construction of buildings using 3D printing is becoming increasingly popular. However, this technology, despite its numerous advantages, also has its drawbacks. To minimize the impact of these drawbacks on the quality of construction work, scientifically substantiated approaches can be applied to improve both the technology itself and the machines used in the process. One of the factors that affect the quality of material deposition on the printing surface is the alignment of the extruder's productivity of the construction 3D printer with the speed of its movement above the surface. This can be achieved by considering the physicomechanical properties of the concrete mixture and the method of its delivery to the application area. To describe the mixture's delivery through a narrow channel between the nozzle end of the extruder and the printing surface, the Poiseuille method is proposed, modeling the mixture with the Herschel-Bulkley rheological model. Analytical dependencies have been derived to determine the extruder's productivity and the speed of the mixture extrusion through the nozzle.
Українська
Спорудження об’єктів будівництва способом 3D-друку набуває все більшого поширення. Дана технологія має ряд переваг перед традиційними способами виконання будівельних робіт. Проте, поряд з перевагами 3D-бетонування має також і недоліки, мінімізувати вплив яких на якість виконання будівельних робіт можна застосувавши науково обґрунтовані підходи до вдосконалення як самої технології так і машин, які при цьому використовуються. Одним із факторів, які впливають на якість нанесення матеріалу на поверхню друку є узгодження продуктивності екструдера будівельного 3D-принтера та швидкості його пересування понад поверхнею. Цього можна досягти урахувавши реологічні властивості бетонної суміші та спосіб її подачі у зону нанесення. Пропонується суміш для 3D-принтера моделювати реологічною моделлю Гершеля-Балклі, яка дозволяє врахувати зміну дотичних напружень зсуву залежно від в’язкісних властивостей суміші та індексу її течії. Для опису подачі суміші через щілинний канал між торцем сопла екструдера та поверхнею друку застосовано методику Пуазейля. Виведено аналітичні залежності для визначення продуктивності екструдера та швидкості витискання суміші через сопло. Передбачається, що швидкість пересування екструдера над поверхнею друку повинна дорівнювати середньоінтегральній швидкості витискання суміші через щілинний канал між торцем сопла екструдера та поверхнею друку. В подальшому намічено проведення експериментальних досліджень з метою підтвердження запропонованої гіпотези. Для проведення експериментальних досліджень створено лабораторний 3D-принтер, який конструктивно являє собою робот-маніпулятор зі встановленим на ньому екструдером. Пересуванням екструдера по просторовій траєкторії, швидкість обертання лопатей та шнека екструдера здійснюється індивідуальними механізмами, керування якими забезпечується апаратно-програмним забезпеченням на платформі Arduino.
Мова
Дата випуску
Тематика
Українська
Українська
Англійська
Англійська
Українська
Українська
Українська
Англійська
Англійська
Англійська
Видавництво
Бібліографічний опис
Українська
Orysenko O. The analytical investigation of the concrete mixture deposition process by the concrete 3d printer extruder / O. Orysenko, M. Nesterenko, A.Shokalo // Збірник наукових праць. Серія: Галузеве машинобудування, будівництво = Academic journal. Series: Industrial Machine Building, Civil Engineering / голов. ред. С.Ф. Пічугін. – Полтава : Нац. ун–т ім. Юрія Кондратюка, 2022. – Вип. 2 (59). – С. 5–10. – https://doi.org/10.26906/znp.2022.59.3093
УДК
666.97.033
Набори елементів 1
Metadata Information
Створено
2024-4-16 15:59
Last Modified
2024-4-16 15:59
Date Issued (DC)
2022
Item ID
#14046
Resource Template
Наукова стаття