Статья посвящена струйным насосам, которые ввиду простоты их конструкции получили широкое распространение в энергетической, металлургической, химической, нефтяной и газовой промышленности. Большинство исследователей, занимающихся струйными аппаратами, утверждают, что применение струйных аппаратов с прерыванием струи более эффективно, чем классическая схема струйного аппарата. Рассмотрен рабочий процесс эжектора с прерывистой струей или импульсного эжектора, состоящий из фазы разгона и фазы торможения. В данной статье рассматривается только первая часть рабочего процесса - фаза разгона, которая происходит при открытии канала сопла. В фазе разгона жидкости передается энергия, необходимая для совершения работы. Исследование фазы разгона позволит рассчитывать оптимальное время истечения жидкости через сопло, что позволит улучшить экстремальные характеристики эжектора с прерывистой струей, снизить затраты энергии и увеличить КПД струйного аппарата. В статье описано уравнение энергии для нестационарного истечения жидкости через сопло в дифференциальном виде, получена аналитическая зависимость мгновенной скорости истечения жидкости через сопло в функции от перепада давления на сопле, плотности жидкости, инерционной длины сопла, коэффициента сопротивления сопла и времени истечения. Проиллюстрированы зависимости мгновенной скорости истечения от времени истечения для разных значений перепада давления и инерционной длины сопла. Исходя из полученных зависимостей, определено влияние времени истечения на мгновенную скорость и энергию жидкого снаряда. Разработана методика для определения оптимального времени истечения жидкости через сопло и приведен пример расчета этого времени.

Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение
2025. — Выпуск 1
Содержание:
Статья представляет собой исследование, посвящённое разработке развития методики проектирования ведущего колеса для гусеничных движителей, оснащённых цельнолитыми резиноармированными гусеницами. Этот тип гусениц обладает рядом преимуществ, таких как упрощение сборочных процессов, улучшение тягово-сцепных характеристик и возможность эксплуатации на дорогах общего пользования. Однако их конструктивные особенности, включая наличие условных шарниров и геометрические ограничения по длине обода, требуют адаптации традиционных подходов к проектированию ведущих колёс. Предложенная методика включает этапы определения геометрических параметров движителя, расчёта начального диаметра ведущего колеса и количества зубьев. Учитывается необходимость учёта эластичности гусеницы, влияющей на шаг между зубьями, и выбора углов контакта для обеспечения плавного зацепления и минимизации износа, а также профиля зубьев, от которого зависят надёжность и долговечность работы движителя. Практическая значимость методики подтверждается её применением при проектировании гусеничного движителя на базе платформы «Танкоград Т-1500», разработанной в молодёжном конструкторском бюро ЮУрГУ. В качестве примера использована гусеница российского производства Composit 230.48.60. Для расчётов и визуализации конструкции использовались современные инженерные программные средства, такие как Autodesk Inventor. Выводом является то, что предложенное развитие методики позволяет повысить точность и эффективность проектирования ведущих колёс для резиноармированных гусениц. В статье предложены направления дальнейших исследований, включая оптимизацию профиля зубьев, уточнение углов контакта и разработку программного обеспечения для автоматизации расчётов. Материалы исследования могут быть полезны для проектирования других типов гусеничных движителей, а также для адаптации методики к различным компоновочным решениям.
Ключевые слова
В статье описывается процесс ремонта взрывателей, разработка ремонтной документации и испытания, подтверждающие работу изделия. Определены основные элементы, определяющие гарантийный срок хранения взрывателей. Установлены основные виды работ по ремонту, по продлению гарантийных и эксплуатационных сроков, по анализу состояния взрывателей, по установлению назначенных сроков службы. Описаны выполняемые работы и исследования АО «НПО «Курганприбор» по установлению и продлению назначенного срока службы изделия МРВ-У. Поскольку разработка ремонтной документации для изделия МРВ-У проводится по Техническому заданию (ТЗ), утвержденному руководителем департамента МО РФ, в соответствии с ТЗ выделены основные цели разработки ремонтной документации: проведение исследований взрывателей МРВ-У, подтверждение технического состояния пружин, подтверждение технического состояния замедлителей, замена сборок с взрывчатыми веществами, не обеспечивающих их повторное использование, на новые. Установлена концепция разработки ремонтной документации. Разработан алгоритм ремонтных работ изделия МРВ-У. Приведено описание разработанных документов по ремонту: руководство по капитальному ремонту взрывателей МРВ-У, программа и методика испытаний взрывателей МРВ-У после ремонта, нормы расхода запасных частей на ремонт, методика испытаний на функционирование, а также ведомость документов для ремонта. Проведены и описаны результаты испытаний изделия на прочность, на проверку качества покрытий, испытания на функционирование, на безопасность бросанием, на полноту детонации, на время действия замедлителей, проведены ускоренные климатические испытания и проведено обследование пружин изделий. По результатам испытаний партии главного конструктора составлен акт заводских испытаний изделий МРВ-У.
Ключевые слова
Одной из проблем при холодной прокатке тонких полос являются автоколебания, возникающие при скоростях прокатки выше 20 м/с. Увеличение амплитуды вибрации происходит настолько быстро, что приходится снижать скорость прокатки или останавливать стан полностью. При холодной прокатке возможно возникновение поперечной ребристости. Поперечная ребристость возникает при автоколебаниях с низким уровнем вибрации, при этом толщина прокатываемой полосы изменяется по гармоническому закону и изменения толщины превышают допустимые величины. Причиной появления автоколебаний являются синхронные колебания последних клетей многоклетьевого стана. На двухклетьевых реверсивных станах холодной прокатки также возможно возникновение поперечной ребристости. Причина - синхронизация колебаний клетей стана. Частота автоколебаний равна собственной частоте станины клетей стана - примерно 100-120 Гц. На одноклетьевых реверсивных станах поперечная ребристость возникает при однопроходной прокатке непосредственно с разматывателя на правую моталку. Параметры колебаний одноклетьевого стана определялись в промышленном эксперименте с использованием беспроводной, мобильной системы вибродиагностики. Определены собственные частоты колебаний станины клети. Частота первой формы - 108 Гц. В спектре присутствуют гармоники до 7-й включительно. Собственная частота разматывателя определялась нестационарным методом с использованием виброаппаратуры фирмы ДИАМЕХ и вибратором в диапазоне частот вращения от 300 до 5000 об/мин. Собственная частота прижимного ролика разматывателя получена экспериментально: ДИАМЕХ - 17 Гц, вибратор - 14-15 Гц, мобильная система диагностики - 11 Гц. Экспериментально получена зависимость изменения частоты автоколебаний от изменения скорости прокатки. Причем частота автоколебаний в три раза превышает частоту вращения рабочих валков и, соответственно, частоту вынужденных колебаний. Получена нелинейная модель отдельно для клети и для разматывателя стана. Определены границы синхронизации и зоны почти периодических колебаний.
Ключевые слова
Блок предназначен для понижения давления воды, подаваемой на оборудование пожаротушения (пожарный монитор и ручные стволы) из системы поддержания пластового давления. Давление в системе поддержания пластового давления 15-25 МПа, давление на входе в оборудование пожаротушения - 0,7-1,0 МПа. При таких перепадах и одноступенчатом дросселировании скорость воды может достигать 200 м/с. Причиной разрушения трубопроводной арматуры (ТПА) является скорость рабочей среды (РС) в сужающем устройстве (СУ). Дроссель предназначен для получения требуемых давления и расхода РС, допустимых значений скоростей РС. В статье представлены результаты аналитического, численного и экспериментального определения коэффициента сопротивления и пропускной способности блока, состоящего из последовательно соединённых запорно-регулирующей арматуры (ЗРА) и многоступенчатого нерегулируемого дросселя. На основе исследований дросселей созданы стационарные и мобильные установки, предназначенные для пожаротушения. Установки содержат блоки понижения давления воды, подаваемой на оборудование пожаротушения (пожарный монитор и ручные стволы) из системы поддержания пластового давления (ППД). Наибольший спрос на установки, состоящие из четырёх блоков понижения давления, - один блок на один рукав. Конструкция блока позволяет использовать речную, сеноманскую, подтоварную воду, поступающую из системы ППД. Установка подключается к системе ППД с помощью быстроразъёмного соединения. Установка не требует сложной системы управления, дополнительных устройств безопасности, проста в подключении и эксплуатации, имеет свободный доступ к элементам управления и визуальный контроль работы. Установка поставляется на прицепе автомобиля или в стационарном исполнении.
Ключевые слова
Описаны материалы и методы расчетно-экспериментального исследования системы газообмена. Анализ функционального влияния процессов воздухоснабжения и газоотведения на тепломеханическую нагруженность элементов, ограничивающих внутрицилиндровое пространство дизеля, в частности поршня, целесообразен с применением системного блочно-иерархического подхода. Обоснована целесообразность анализа структуры, элементов и параметров процессов газообмена. Описаны особенности моторного стенда для испытания дизеля в целях изучения влияния параметров подсистемы впуска системы газообмена на изменение давления и температуры газа в цилиндре дизеля. Отражены особенности специальной измерительной аппаратуры для индицирования давления газов в цилиндре в функции угла поворота коленчатого вала электропневматическим индикатором МАИ-2 с индуктивным датчиком положения ВМТ и диафрагменным приемником давления контактного типа, и электронным двухлучевым осциллографом английской фирмы Cossоr. Приведены особенности обработки индикаторных диаграмм давления с использованием алгоритма и программы термодинамического анализа рабочего цикла, в результате которых получали изменения температуры газа в цилиндре в функции угла поворота коленчатого вала и характеристики тепловыделения, теплоиспользования и выгорания топлива. Рассмотрены функциональные и конструктивные особенности элементов подсистемы впуска свежего заряда. Проанализировано влияние интенсивности движения воздушного заряда при впуске, характеризуемой вихревым отношением, на максимальные давление, быстроту нарастания давления, температуру газов в цилиндре, характер их изменения и эффективные показатели дизеля: удельный эффективный расход топлива, коэффициент избытка воздуха, температуру отработавших газов на выпуске из цилиндра при неизменных мощности и расходе воздуха. Выявлено, что существует оптимальное вихревое отношение, обеспечивающее минимальные значения максимальных давления, быстроты нарастания давления и температуры газов в цилиндре при несущественном изменении топливной экономичности дизеля.
Ключевые слова
В статье описывается современный подход к изучению динамических характеристик быстроходных гусеничных машин. Вопросами моделирования различных систем и отдельных агрегатов гусеничных машин занималось большое количество отечественных и зарубежных специалистов из различных отраслей машиностроения. Благодаря использованию расчётно-имитационных моделей у инженеров появляется возможность исследовать характеристики проектируемого изделия с высокой точностью до этапа его изготовления. Модели, построенные в современных программных пакетах, насыщенны математическим аппаратом. Для полной реализации потенциала таких пакетов требуется не только глубокое изучение их алгоритмов и методов работы, но и уравнений, из которых составляются модели. Целью данной статьи является изучение математического аппарата программного пакета, в котором ранее была реализована одномерная расчётно-имитационная модель быстроходной гусеничной машины, для нахождения её динамических характеристик. Рассмотренные в статье дифференциальные алгебраические уравнения, обыкновенные дифференциальные уравнения и дифференциальные уравнения с частными производными, методы и проблематика, связанная с их решением (наличием разрывов), позволяют инженеру глубже понять алгоритмы функционирования программных пакетов имитационного моделирования. Как следствие, в будущем это даёт возможность создавать более качественные расчётно-имитационные модели, что на самых ранних этапах проектирования позволит прогнозировать поведение разрабатываемых систем и комплексов более точно. В дальнейшем планируется более углублённое изучение представленных в статье уравнений и методов, а также определение оптимальных из них для получения необходимых результатов с минимальными затратами времени, компьютерных ресурсов и с высокой точностью.