CC BY
7
Экономическая эффективность электрогидравлической технологий зависит от ресурса работы конденсаторов. Критерий экономической целесообразности измельчения горных пород оправдывается при ресурсе работы конденсаторов порядка миллиарда (109) циклов «заряд-разряд». Современный уровень разработок конденсаторов для электрогидравлических технологий по ресурсу оценивается как принципиально возможный для ресурса 109 циклов.
В результате исследований измельчения угольного сырья электрогидравлическим методом на макете ЭГД были подтверждены следующие особенности технологического процесса:
- эффективность ЭГД при получении ВУС зависит от размеров загружаемых образцов угля, импульсного напряжения разряда и интегральной индуктивности разрядной цепи;
- применение нескольких стадий измельчения, в которых ЭГД применяется совместно с другими установками измельчения, позволит повысить эффективность и производительность процесса измельчения угля.
Результаты проведенных исследований на макете ЭГД показали возможность применения опытной установки ЭГД для получения ВУС производительностью 80.. .120 кг/ч при энергоемкости 18.. .25 Вт*ч/кг. Разработанная опытная установка ЭГД позволит повысить эксплуатационные параметры технологии получения ВУС электрогидравлическим методом.
Список литературы:
1. Стариков А.П., Снижко В.Д. Пути решения экологических проблем на современном угледобывающем предприятии / Уголь.- 2008.- №9.- С. 64-67.
2. Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности.- Л.: Машиностроение, Ленингр. отд., 1986. - 253 с.
3. Применение электрогидравлического способа получения водоугольного топлива для котельных установок / В.А. Дубровский, Ю.В. Исаков, И.И. Потапов и др.- Энергетик.- Москва.- 2011.- №7.-С. 24-27.
4. Isakov, Yu.V. Research of efficiency of obtaining water-coal fuel by the electrohydraulic method [Electronic resource] / Yu.V. Isakov, V.A. Dubrovskiy, M.Yu. Potylitsyn, I.I. Potapov, V.N. Shirokov // Power plants 2012. - 2012. - Serbia.: Society of Thermal Engineers of Serbia - Access mode : http://e2012.drustvo-termicara.com/english/list-of-submitted-papers/4, free. - title from the screen.
5. Балахнина, Е.Е. Обоснование параметров барабанной мельницы для тонкого измельчения горных пород с учетом динамики мелющих тел : дис. канд. техн. наук : 05.05.06 / Евгения Евгеньевна Балахнина ; Моск. гос. горн. ун-т. - М., 2002. - 163 л.
ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНЫИ МЕТОД ОБРАБОТКИ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ
ЛИТЫХ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ
Усенко Юрий Иванович
канд. техн. наук, доцент кафедры ТЭМП Национальной металлургической академии Украины, г. Днепропетровск
Иванов Виктор Ильич ст. научн. сотр. кафедры МЧМ Запорожской государственной
инженерной академии Нестеренко Татьяна Николаевна канд. техн. наук, доцент кафедры МЦМ Запорожской государственной
инженерной академии Грицай Владимир Петрович канд. техн. наук, профессор кафедры МО Запорожской государственной
инженерной академии Мосейко Юрий Викторович канд. пед. наук, доцент кафедры МЧМ Запорожской государственной
инженерной академии
В настоящее время для обработки металлических поверхностей тел вращения наиболее перспективным является применение методов, основанных на использовании концентрированных источников электрической энергии.
Среди них особое место занимает метод электроразрядной обработки в импульсном режиме в среде диэлектрической жидкости, заполняющей пространство между электродом-инструментом и электродом-обраба-тываемым изделием, который основан на использовании управляемых источников постоянного тока.
Обширные исследования в области применения указанного метода при длительном легировании чугунных и стальных валков станов горячей прокатки выполняли в Украинском НИИ металлов (г. Харьков) совместно с институтом прикладной физики АН РМ (г. Кишинев) [1-
5]. Достигнуто не только повышение износостойкости валков, но и сохранение ними первоначальных размеров в течение всего процесса эксплуатации.
В Национальной металлургической академии Украины совместно с Запорожской государственной инженерной академией выполнен комплекс исследований, направленных на изучение возможности использования электроразрядной обработки в импульсном режиме для нанесения микрорельефа с заданным уровнем шероховатости на рабочую поверхность литых прокатных валков для станов холодной прокатки стальной полосы.
Эксперименты проводили с использованием специальной установки, позволяющей моделировать процесс обработки поверхностных слоев металла с использованием указанного метода в условиях максимально приближенных к реальным условиям.
В процессе выполнения экспериментальных исследований варьировали величину рабочего напряжения, подаваемого на электроды-инструменты, в диапазоне от 40 до 280 В, частоту электрических разрядов - от 45 до 440 кГц, а также угловую скорость вращения обрабатываемых валков - от 30 до 300 мин-1.
В промежутке между прокатным валком, который вращается с постоянной угловой скоростью, и электродом-инструментом, в результате действия напряжения, подводимого к инструменту, создаются электрические разряда, следующие один за другим с определенной частотой.
Под действием высокочастотных импульсных разрядов, благодаря переносу массы материала электрода-инструмента и пиролиза диэлектрической жидкости, а также переноса энергии, который сопровождается нагревом поверхностного слоя до температуры 5000...10000 °С, на рабочей поверхности литого прокатного валка наносятся микроуглубления, которые по форме приближаются к шаровым сегментам. При наложении микроуглублений друг на друга формируется равномерный матовый микрорельеф с шероховатостью 0,8.15,0 мкм и достаточно высокой плотностью микровыступов (до 95.100 выступов на 10 мм длины). Одновременно поверхностный слой валков подвергается упрочнению благодаря высокотемпературной закалке микроскопических объемов металла, расположенных в зоне действия электрических разрядов.
Для реализации предложенной технологии разработаны универсальные станки серии СЭИ. Основными элементами станков данного типа служат генератор импульсов постоянного тока, пульт управления и система электродов-инструментов, представляющая собой одну или две электродные кассеты, в ячейках которых располагаются пластинчатые электроды, при этом электроды каждой кассеты выполняют обработку двух прокатных валков.
Глубина и диаметр микровпадин регулируются изменением интенсивности электрических разрядов за счет варьирования рабочего напряжения, подаваемого на элек-
троды-инструменты. В связи с этим в зарядной и разрядной цепях генератора импульсов постоянного тока были размещены управляющие тиристоры, что позволяет при работе полностью использовать энергию накопительных конденсаторов и создать электрические импульсы малой мощности с большой частотой следования (до 400 кГц).
Независимо от твердости поверхности обрабатываемых прокатных валков, предлагаемые станки позволяют не только изменять уровень ее шероховатости в широком диапазоне с изотропностью 0,7.0,9, но и повысить износостойкость самих валков.
Для обеспечения безопасности технологического процесса электроразрядной обработки и удаления паров диэлектрической жидкости станки оснащены защитными кожухами и зонтами вытяжной вентиляции.
Станки являются простыми в изготовлении, компактными, экономичными и экологически чистыми, а также обладают возможностью для выбора режимов обработки поверхности прокатных валков. Они работают в полуавтоматическом режиме, что позволяет легко изменять режимы обработки. Основные технические характеристики станков серии СЭИ представлены в таблице.
Электроразрядная обработка в импульсном режиме рабочей поверхности литых валков станов холодной прокатки с использованием станков серии СЭИ были опробованы в условиях Нижегородского металлургического завода и Магнитогорского металлургического комбината при производстве сталей для глубокой вытяжки. Достигаемая на станках большая плотность (100.250 разрядов на 10 мм длины) и равномерность распределения разрядов по площади контакта позволяет сформировать изотропный микрорельеф рабочей поверхности валков с шероховатостью и глубиной упрочнения, заданными в широком диапазоне.
Прокатка в литых валках, повергнутых электроразрядной обработке, обеспечивает получение матовых полос с заданными в узких пределах и равномерным по всей ширине микрорельефом с шероховатостью от 0,3 до 2,5 мкм и плотностью микровыступов 50.100 на 10 мм длины.
Основные технические характеристики станков серии СЭИ
Параметры Тип станка
СЭИ-1 СЭИ-2 СЭИ-3
Число одновременно обрабатываемых валков 4 2 4
Диаметр обрабатываемых валков, мм 100-150 200-320 45-90
Потребляемая мощность, кВт 4,0 6,0 2,0
Рабочее напряжение, В 50-250 50-250 0-150
Угловая скорость вращения валков, мин-1 70-100 90-100 60-240
Частота импульсов, кГц 0-300 0-400 0-200
Производительность, валков/сутки 16-20 10-16 8-10
Пределы изменения шероховатости, мкм 0,8-2,0 1,0-2,5 0,5-1,2
Глубина упрочнения поверхностного слоя, мкм 0,15-1,2 0,15-1,2 0,12-0,7
Опытно-промышленные испытания литых прокатных валков, подвергнутых электроразрядной обработке в импульсном режиме на станках серии СЭИ-1 и СЭИ-2, на станах холодной прокатки стальной ленты Нижегородского металлургического завода показали повышение срока службы валков на 30.40 % и производительности прокатных станов, а также увеличение количества тонколистового металла с заданной микрогеометрией, прокатанного без перевалки валков.
Улучшение качества поверхности готовых стальных полос, прокатанных в литых валках, подвергнутых
электроразрядной обработке, позволяет исключить вероятность сваривания витков рулонов при последующей термической обработке в колпаковых печах, что обеспечивает повышение качества готовой продукции и улучшение условий работы на дрессировочных станах. Кроме того, высокое качество стальных полос является гарантией высокого качества защитного покрытия как металлического, так и неметаллического (высокая прочность сцепления, равномерность нанесения покрытия по длине и ширине полосы, стойкость при работе в агрессивной среде) характера.
Список литературы:
1. Коробейник В.Ф., Жеребцов В.Н., Щекин В.Н. Электроискровое восстановление рабочей поверхности прокатных валков. Электронная обработка материалов. 1981. № 6. С.40-43.
2. Рудюк С.И., Щекин В.Н., Рудюк А.С. Применение электроискрового способа обработки прокатных валков. Сталь. 1989. № 5. С. 38-40.
3. Коробейник В.Ф., Рудюк С.И., Коробейник С.В. Особенности формирования микротопографии, структуры и субструктуры поверхностного слоя
при электроискровом легировании. Электронная обработка материалов. 1989. № 1. С. 15-17.
4. Рудюк С.И., Коробейник В.Ф., Абрамов Г.С. Электроискровое упрочнение валков станов горячей прокатки 1890. Электронная обработка материалов. № 4. С. 64-66.
5. Жеребцов В.Н., Щекин В.Н., Андреев А.П. Особенности технологии, оборудования и перспективы их использования для электроискрового легирования крупногабаритных деталей на металлургических предприятиях. Электронная обработка материалов. 1987. № 6. С. 59-63.
ПРИЧИНЫ НАРУШЕНИЕ МЕСТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ ГОРНЫХ ДОРОГ
Кадыралиева Гульзат Асанбековна
Научный сотрудник Института геомеханики и освоения недр Национальной академии наук Кыргызской Республики,
г. Бишкек
В Кыргызской Республике в условиях высокогорья и ввиду труднодоступности регионов автомобильный транспорт является основным видом транспорта и в стране 95% грузовых и пассажирских перевозок обеспечивает дорожная сеть. Автомобильные дороги - важнейшая составная часть развития экономики страны и выхода в рынки соседних стран. Для эффективного осуществления грузовых и пассажирских перевозок как внутри страны, так и по международным магистралям необходимо в первую очередь обеспечить безопасное и бесперебойное движение автомобилей, которая имеет огромное социально-политическое значение. Главные транспортные магистрали республики восемь автодорог показаны на рисунке 1.
На горных дорогах к основным видам опасности помимо аварийности автомобильного транспорта происходящих как за счет низкой дисциплины водителей, так и дорог несоответствующих строительным нормам относятся опасности, происходящие за счет нарушения устойчивости склонов или откосов. В связи с этим необходимо
еще на стадии проектирования дорог на горных склонах оценивать общую и местную устойчивость, как естественных склонов, так и откосы дорожных выемок [1].
Под оценкой устойчивости склона и откоса понимается определение возможности появления и степени распространенности активных оползней при инженерно-геологических условиях и действующих нагрузках, наблюдающихся в натурной обстановке при выполнении изысканий на оползневых склонах [2].
При оценке устойчивости откосов различают общую и местную оценку устойчивости склонов и откосов. Нарушением общей устойчивости называется смещение грунтовых масс, которому подвержен весь приоткосный массив склона или откоса, включая основание дороги, который производится по расчетной схеме, выбранной на основе анализа натурных исследований инженерно-геологических и геомеханических условий, с учетом возможной формы нарушения общей устойчивости приоткосого массива (рис. 2а).
Бишкек-Алматы
Талас-Тараз-Суусамыр
Бишкек-Чалдовар
Бмшкек-Нарын-Торугарт
Бишкек-Ош
Ош-Псфана
Ош-С'ары гаш-11ркештам
Ош-Сарыташ-Карамык Рисунок 1. Главные транспортные коридоры Кыргызской Республики
