+
ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СОПЛОВОГО УСТРОЙСТВА И ВРЕМЕНИ ИСТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ НА КИНЕТИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ ЖИДКОГО СНАРЯДА
стр.5-12
Асфандияров М.А., Исмагилов Д.Р., Али А.Х.М., Губайдуллина К.А.
В статье рассмотрено влияние геометрических параметров соплового устройства и времени истечения жидкости через сопло на кинетическую энергию, получаемую жидким снарядом от активного потока. Определение кинетической энергии является одним из важных параметров при исследовании эжекторов с прерывистой струей: если энергия будет недостаточной для совершения работы, снаряд остановится и разрушится в рабочей камере, что приведет к сбою в работе эжектора, если энергия будет больше необходимой для совершения работы, то ее излишки будут гаситься в отводящем трубопроводе, что приведет к дополнительным потерям энергии и снижению КПД. Рассчитана зависимость массы снаряда от геометрических параметров сопла и времени истечения жидкости через сопло путем интегрирования объема жидкости. Описана методика определения оптимального времени истечения жидкости через сопло из уравнений кинетической энергии и необходимой энергии для совершения работы по сжатию газа с учетом потерь и минимально допустимой энергии снаряда. Под минимально допустимой энергией снаряда понимается энергия, при которой снаряд не теряет свою индивидуальность и движется общей массой в рабочей камере. В работе проиллюстрированы зависимости кинетической энергии от времени истечения для разных значений перепада давления и инерционной длины сопла. Полученные зависимости позволяют оценить влияние времени истечения на энергию, получаемую жидким снарядом. Определено, что основными параметрами, влияющими на кинетическую энергию снаряда, являются перепад давления на сопле, инерционная длина сопла и время выдержки сопла в открытом состоянии или времени истечения через сопло.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОУДАРНИКОВ КОВША
стр.13-21
Жданов А.В., Летопольский А.Б., Тетерина И.А.
Задачу разработки мерзлого грунта в стесненных условиях, на площадках с небольшим фронтом работ и на участках вблизи промышленных и гражданских объектов можно решить, оснастив экскаватор сменным оборудованием гидромолота (для подготовки грунта к разработке) и ковша активного действия с гидроударниками (для непосредственной разработки). Эффективность работы этих машин объясняется тем, что часть мощности передается непосредственно на рабочий орган, минуя промежуточные звенья. Предложен вариант совершенствования ковша экскаватора путем добавления в конструкцию двух гидроударников. В статье содержится общий вид в двух проекциях усовершенствованного рабочего оборудования. Также в статье представлена гидравлическая схема гидроударников модернизированного рабочего оборудования. Оснащение экскаватора сменным оборудованием в виде ковша активного действия сохраняет все возможности базовой машины: универсальность, мобильность, маневренность, автономность. Перед проведением работ по имитационному моделированию необходимо провести ряд теоретических исследований, позволяющих определить основные параметры гидроударника ковша активного действия. Это стало целью проведения данных теоретических исследований. Приведены численные выражения для определения таких параметров, как диаметр штока, длина устройства запорно-регулирующего устройства, площадь проходного сечения, максимальный диаметр камеры управления, объем камеры управления, давление на выходе из насоса. В результате проведенных теоретических исследований был построен ряд графических зависимостей, позволяющих установить взаимосвязь параметров. В качестве примера в статье представлена графическая зависимость частоты ударов бойка от расхода насоса при изменении диаметра настроечного дросселя. Исследования показали работоспособность конструктивных схем предлагаемых конструкций гидроударных устройств.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОБЗОР МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЖЕСТКОСТИ И ДЕМПФИРОВАНИЯ ОПОР СКОЛЬЖЕНИЯ
стр.22-39
Задорожная Е.А., Лисина Р.Ф., Прокопьев К.В.
Турбонаддув двигателей внутреннего сгорания играет важную роль в обеспечении необходимых показателей качества и эффективности. Оценка стабильности работы ротора турбокомпрессора должна быть выполнена еще на стадии проектирования, с учетом характеристик опор. В современной инженерной практике доступный функционал для анализа динамики ротора на опорах скольжения ограничен и, как правило, требует предварительного знания коэффициентов жесткости и демпфирования. Основной целью данной статьи является обзор методов оценки динамических характеристик подшипников скольжения, которые применяются в качестве опор современных турбокомпрессоров. Приведена общепринятая модель схематизации подшипника с масляной смазкой в виде пружин и демпферов с соответствующими характеристиками. В работе представлены описание основных принципов определения коэффициентов жесткости и демпфирования. Приведены описания коммерческих программных комплексов для решения данного типа задач. Обозначены основные типы подшипников скольжения, для которых возможет анализ динамических характеристик. Также отражены основные методы, применяемые современными ученными при оценке коэффициентов жесткости и демпфирования подшипников скольжения различных типов. Сформулированы основные пробелы современных исследований. Приведен недостаток общепринятого подхода к оценке динамических характеристик, на основании чего обозначена цель дальнейших изысканий. Современные турбокомпрессоры даже при работе на стационарных режимах могут подвергаться ударным нагрузкам, вибрациям с большими амплитудами, которые неизбежно влекут за собой большие отклонения ротора, не соответствующие предположению малых орбит вокруг положения равновесия. Данное обстоятельство ставит вопрос о ином подходе к определению коэффициентов жесткости, который может быть основан на комбинации линеаризации силы в положении равновесия и дополнительной математической моделью, описывающей область больших смещений, которая будет коррелировать с результатами нелинейного анализа.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПАЙКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТАНТАЛА И СТАЛИ 12Х18Н10Т
стр.40-51
Дровосеков С.П., Ордин Н.А., ТИТОВА О.В., Смирнов Ю.Г., Малых М.В.
В статье представлены результаты отработки технологии пайки деталей из тантала и нержавеющей стали 12Х18Н10Т с использованием припоя ВПр4. Конструкция паяемого узла представляет собой телескопическое соединение, в котором кольцо из стали 12Х18Н10Т охватывает танталовое диаметром 52 мм. Поскольку тантал со многими металлами образует интерметаллиды, наличие которых приводит к хрупкому разрушению паяных соединений, необходимо было определить условия, позволяющие предотвратить образование сплошных интерметаллидных прослоек в паяном шве. Одним из таких условий является отсутствие контакта тантала с компонентами припоя и стали. В качестве такого решения было выбрано защитное медное покрытие, получаемое наплавкой на танталовую деталь с последующей механической доработкой. В ходе работы проведены эксперименты по определению необходимой толщины медного покрытия при взаимодействии с расплавленным припоем. Анализ проведен на металлографических шлифах образцов припой - медь и паяных соединений с помощью электронной микроскопии зоны взаимодействия. При выбранных режимах пайки (выдержка при 1050 °С в течение шести минут, среда - аргон) взаимодействие припоя в виде цилиндра высотой 1 мм и диаметром 5 мм с медной пластинкой 3 мм происходит на глубину до 0,6 мм. Уменьшение толщины припоя до 0,3 мм, что соответствует паяльному зазору, образующемуся при нагреве деталей до температуры пайки, не привело к сквозному проникновению компонентов припоя через пластину меди толщиной 0,6 мм. Таким образом, по результатам экспериментов определена достаточная толщина медного слоя (не менее 0,6 мм), которая исключит проникновение к танталу элементов, образующих с ним интерметаллиды при пайке данной конструкции. Выполнена пайка образцов для механических испытаний на изгиб и натурных деталей. Рентгеноспектральным микроанализом шлифов подтверждено отсутствие интерметаллидов в системе тантал - медь - припой - сталь после пайки по выбранным режимам. Прочность паяных образцов с медным покрытием практически в два раза выше (398 МПа), чем прочность образцов без покрытия (212 МПа). Для других конструкций (габариты, материалы) и температурно-временных режимов пайки потребуется оценка минимальной толщины защитного покрытия, аналогично проведенной в этой работе.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ГУСЕНИЧНОГО БУЛЬДОЗЕРА
стр.52-59
ТРОЯНОВСКАЯ И.П., Гребенщикова О.А., Абызов А.А.
Одним из направлений повышения производительности бульдозерного агрегата является правильный выбор эксплуатационных режимов его работы. Максимальные тяговые усилия, с одной стороны, ограничены сцепными свойствами бульдозера, а с другой - возможностями моторно-трансмиссионной установки базового трактора. При этом вертикальные реакции в контакте движителя с грунтом с учетом дополнительных усилий со стороны отвала могут в 1,5 раза превышать вес базового трактора. Это позволило сформулировать цель исследования: изучить закономерности изменения производительности бульдозерного агрегата в зависимости от тяговых усилий базового трактора в различных грунтовых условиях. Определение технической производительности бульдозера проводилось на примере гусеничного бульдозера производства Челябинского тракторного завода с механической трансмиссией. Эксперимент осуществлялся при траншейной разработке грунта I-III категорий с отсыпкой его в кавальер. В процессе эксперимента замерялся объем разработанного грунта при работе на различных передачах. В результате обработки результатов получены зависимости призмы волочения от тягового усилия на различных грунтах. Выявлено, что зависимость технической производительности от удельного тягового усилия имеет ярко выраженный максимум. Это позволило дать рекомендации о рациональном выборе передачи для разработки траншеи на плотном грунте (вторая передача) и слабом грунте (четвертая передача).
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
АВТОКОЛЕБАНИЯ ОДНОКЛЕТЬЕВЫХ РЕВЕРСИВНЫХ СТАНОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ПРИ ПЕРИОДИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ВНЕШНЕЙ СИЛЫ
стр.60-72
Комаров А.В., Большеков И.Г., ВАСИЛЬЕВ В.А., Чернявский А.О., Иванов А.И.
При холодной прокатке тонких полос при определенных условиях возникают автоколебания. Причиной автоколебаний являются нелинейность процесса прокатки, возникновение отрицательного демпфирования в зоне контакта, синхронизация и захват частот в последних клетях многоклетьевых станов, неустойчивость прокатываемой полосы при больших скоростях прокатки. Моделирование процесса автоколебаний - это сложный процесс, при этом используются как экспериментальные, так и численные методы. Существенное влияние на процесс возникновения и прохождения автоколебаний может оказывать и система управления процессом прокатки. При работе одноклетьевых реверсивных станов экспериментально получена зависимость частоты автоколебаний от частоты вращения рабочих валков. Возникновение автоколебаний происходит на частоте, в три раза превышающей частоту вынуждающих колебаний. Кроме того, при работе АСУ ТП формируются регулирующие сигналы на усилие прокатки с частотой, равной частоте автоколебаний. Таким образом, клеть формирует самовозбуждающиеся колебания, АСУ ТП внешнее воздействие на колебательную систему. Регулирование стана осуществляется ПИ- и ПИД-регуляторами, являющимися, по сути, линейными системами. До тех пор, пока стан сохраняет свойства линейной колебательной системы, работа стана происходит штатно. С появлением автоколебаний стан становится существенно нелинейной системой и в управлении станом могут возникнуть проблемы. Используя уравнение Ван дер Поля, провели численный анализ поведения стана при воздействии на него внешних сил, формируемых рабочими валками и АСУ ТП. Показано, что нелинейная автоколебательная система при нулевых начальных условиях и отсутствии внешних сил остается в покое. При внешнем воздействии на систему с частотой, далекой от частоты автоколебаний, в системе возникают вынужденные колебания и формируется автоколебательный режим. При этом могут быть сформированы ультрагармонические колебания. При воздействии на систему силами с частотой, равной частоте автоколебаний, формируется гармоническое захватывание частоты. Формирование условий возникновения автоколебаний одноклетьевого стана может осуществляться непосредственно клетью стана и дополнительно усиливаться воздействием АСУ ТП.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОСОБЕННОСТИ ГИДРОДИНАМИКИ, ТЕПЛООБМЕНА В ПОЛОСТЯХ И ТЕМПЕРАТУРНОГО СОСТОЯНИЯ ПОРШНЕЙ C МАСЛЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ В ДИЗЕЛЯХ
стр.73-89
ЛАЗАРЕВ Е.А., Перлов М.Л., Рождественский Ю.В., Лазарев В.Е.
В статье отмечается необходимость снижения тепловой нагруженности поршней при повышении мощности дизелей для обеспечения надежности и срока службы цилиндропоршневой группы. С учетом недостаточности снижения тепловой нагруженности лишь совершенствованием процесса сгорания и рабочего цикла в целом обоснованы и проанализированы способы принудительного охлаждения поршней дизелей. Отмечается специфика движения смазочного масла в полостях охлаждения и особенности его гидродинамики, обусловленные как способом подачи масла в полость, так и характером движения масла в полости при различной степени заполнения поперечного сечения, обуславливающие ламинарный, турбулентный и переходные режимы движения. Особенностью гидродинамических явлений является зависимость площади внутренней поверхности полости, омываемой охлаждающим маслом, в функции степени заполнения полости и расхода смазочного масла через полость. Описаны особенности конструкции и функционирование как в статическом, так и в динамическом режимах безмоторных стендов для исследования геометрии сопла маслоподающей форсунки, обеспечивающей расход масла, подаваемого на охлаждение поршня, и степень расширения струи для минимизации возвратных потерь при поступлении масла во входной маслоприемный канал при движении поршня. Определены геометрия входного маслоприемного и выходного сливного каналов, уровни масла в полости и степени ее заполнения в функции расхода. Отмечается, что увеличение частоты вращения коленчатого вала снижает расход масла через полость охлаждения и увеличивает возвратные потери. С использованием литературных источников и расчетно-экспериментальных процедур проанализирован характер движения масла в полости охлаждения и представлена зависимость коэффициента теплотдачи от поршня к охлаждающему маслу, количества теплоты, отданной поршнем охлаждающему маслу, температуры масла на выходе из полости охлаждения и температуры характерных точек в сечении поршня от расхода масла через полость охлаждения в головке поршня транспортного дизеля. Представлена закономерность, связывающая относительные расход охлаждающего масла через полость охлаждения и площадь внутренней поверхности полости, полученная авторами и позволяющая оценивать эффективность различных форм поперечного сечения полостей с помощью предложенного показателя форморасположения поперечного сечения. С применением граничных условий теплообмена в полости, определенных с использованием высказанных положений по особенностям гидродинамики и теплообмена в полости охлаждения, проанализировано влияние локального масляного охлаждения на температурное состояние некоторых конструкций поршней.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
