Научная статья на тему 'Исследование влияния температуры рабочей жидкости гидравлических систем на буровом оборудовании'

Исследование влияния температуры рабочей жидкости гидравлических систем на буровом оборудовании Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
393
36
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ МАСЛО / ВЯЗКОСТЬ / ТЕМПЕРАТУРА / ОЧИСТКА ГИДРАВЛИЧЕСКИХ МАСЕЛ / ТВЁРДЫЕ ЧАСТИЦЫ / ГИДРООБОРУДОВАНИЕ / ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Мустафаев Ойбек Бобомуродович, Абдуллаев Сардор Хусниддинович, Пардаева Шахло Сохибжоновна

На сегодняшний день в горных предприятиях используются мощные дорогостоящие оборудования. Простои, поломка и ремонт гидрофицируемого горного оборудования приводят к большим финансовым потерям горных предприятий. Механические частицы, микрокапли воды и пузырьки воздуха, попадающие в гидравлические жидкости во время эксплуатации, существенно влияют на свойства гидравлического масла. В связи с этим поддержание состояния качества гидравлического масла, применяемого в дорогостоящем гидрофицируемом горном оборудовании, является одной из важнейших задач современной гидравлики.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Мустафаев Ойбек Бобомуродович, Абдуллаев Сардор Хусниддинович, Пардаева Шахло Сохибжоновна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Исследование влияния температуры рабочей жидкости гидравлических систем на буровом оборудовании»

2. Пустовойт В.Н., Долгачев Ю.В., Рожкова В.М. Энергетические особенности образования зародышей мартенсита и кинетика гамма-альфа перехода при действии внешнего магнитного поля // Известия Волгоградского государственного технического университета, 2015. № 5 (160). С. 131-135.

3. Pustovoit V.N., Dolgachev Y.V. Ferromagnetically ordered clusters in austenite as the areas of martensite formation // Emerging Materials Research, 2017. Т. 6. № 2. С. 249253.

4. Пустовойт В.Н., Бровер А.В., Магомедов М.Г., Долгачев Ю.В. Сверхпластичность стали в температурном интервале Мд-Мн, как стимул для «внутренней» магнитной правки // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки, 2006. № S6. С. 42-46.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА БУРОВОМ

ОБОРУДОВАНИИ

12 3

Мустафаев О.Б. , Абдуллаев С.Х. , Пардаева Ш.С.

Мустафаев Ойбек Бобомуродович - ассистент;

2Абдуллаев Сардор Хусниддинович - ассистент;

3Пардаева Шахло Сохибжоновна - студент, кафедра горной электромеханики,

Навоийский государственный горный институт. г. Навои, Республика Узбекистан

Аннотация: на сегодняшний день в горных предприятиях используются мощные дорогостоящие оборудования. Простои, поломка и ремонт гидрофицируемого горного оборудования приводят к большим финансовым потерям горных предприятий.

Механические частицы, микрокапли воды и пузырьки воздуха, попадающие в гидравлические жидкости во время эксплуатации, существенно влияют на свойства гидравлического масла. В связи с этим поддержание состояния качества гидравлического масла, применяемого в дорогостоящем гидрофицируемом горном оборудовании, является одной из важнейших задач современной гидравлики. Ключевые слова: гидравлическое масло, вязкость, температура, очистка гидравлических масел, твёрдые частицы, гидрооборудование, гидравлические системы.

Рабочая жидкость в гидроприводе является рабочим телом, носителем энергии, обеспечивающим передачу от источника энергии к исполнительным механизмам. Кроме того, рабочая жидкость выполняет роль смазки в парах трения гидропривода, являясь смазывающим и охлаждающим агентом, и средой, удаляющей продукты изнашивания. К функциям рабочей жидкости относится и защита деталей гидропривода от коррозии.

Работа гидросистем может быть основана на 2 принципах:

- в гидрокинетических системах энергия передается движущейся жидкостью;

- в гидростатических системах энергию передает давление жидкости, при этом сама она остается более или менее статичной.

В качестве рабочих жидкостей применяются минеральные, синтетические и полусинтетические масла, жидкости на силиконовой основе, водо-масляные эмульсии, масляно-водяные эмульсии.

Выбор типа и марки рабочей жидкости определяется назначением, степенью надежности и условиями эксплуатации гидроприводов машин.

Минеральные масла получают в результате переработки высококачественных сортов нефти с введением в них присадок, улучшающих их физические свойства. Присадки добавляют в количестве 0,05...10%. Присадки могут быть многофункциональными, т.е. влиять на несколько физических свойств сразу. Различают присадки антиокислительные, вязкостные, противоизносные, снижающие температуру застывания жидкости, антипенные и т.д.

Водомасляные эмульсии представляют собой смеси воды и минерального масла в соотношениях 100:1, 50:1 и т.д. Минеральные масла в эмульсиях служат для уменьшения коррозионного воздействия рабочей жидкости и увеличения смазывающей способности. Эмульсии применяют в гидросистемах машин, работающих в пожароопасных условиях и в машинах, где требуется большое количество рабочей жидкости (например, в гидравлических прессах). Применение ограничено отрицательными и высокими (до 60 С) температурами.

Смеси различных сортов минеральных масел между собой, с керосином, глицерином и т.д. применяют в гидросистемах высокой точности, а также в гидросистемах, работающих в условиях низких температур.

Синтетические жидкости на основе силиконов, хлор и фторуглеродистых соединениях, полифеноловых эфиров и т.д. негорючи, стойки к воздействию химических элементов, обладают стабильностью вязкостных характеристик в широком диапазоне температур. В последнее время, несмотря на высокую стоимость синтетических жидкостей, они находят все большее применение в гидроприводах машин общего назначения.

К гидравлическим маслам предъявляют достаточно жесткие требования. С повышением температуры, вязкость масла понижается, вязкость является важнейшим критерием оценки несущих способностей гидравлического масла. Вязкость дифференцируются по динамическим и кинематическим показателям.

Качество очистки гидравлических жидкостей используемой в технологическом процессе, влиящее на производительность оборудования и его надёжность, а также на экономию производительности в целом. Попадание твердых частиц в жидкость является причиной аварий на гидрооборудовании. Повышенное содержание твёрдых частиц в жидкости в 4 - 8 раз снижает ресурс работы гидравлических систем горного оборудования.

Анализ структуры простоев гидравлического экскавационного оборудования методом декомпозиции по функциональным элементам, разработанным профессором Г.И. Солодом, показал, что доля аварийных отказов узлов и агрегатов гидравлического экскавационного оборудования составляет 63%. Из них более половины отказов приходится на гидрооборудование [1], [2].

Повышенный тепловой режим (температура рабочей жидкости выше 75-80°С) снижает технико-экономические показатели гидрофицированных машин.

Для гидравлических карьерных машин повышение температуры рабочей жидкости от 60°С до 100°С приводит к снижению их производительности на 35% за счет увеличения времени рабочего цикла. Изменение вязкости рабочей жидкости от температуры оказывает влияние, прежде всего, на КПД гидросистемы, максимальное значение которого достигается в достаточно узком вязкостно-температурном диапазоне [3], [4].

Вязкость рабочей жидкости в ходе эксплуатации оборудования претерпевает заметные изменения, что обусловлено:

• механической деструкцией молекул компонентов масла при его дросселировании;

• изменением химического состава масла при окислении и термическом разложении;

• испарением легких фракций.

На практике эта задача может быть решена двумя путями. Первый предусматривает замену рабочей жидкости на новую и характеризуется большими финансовыми затратами не только на закупку свежего продукта, но и на утилизацию отработанного. Второй путь - восстановление свойств гидравлических масел. Этот подход позволяет добиться существенной экономии, поскольку масло даже после снижения эксплуатационных характеристик не отправляется на утилизацию, а после частичного восстановления качеств используется повторно.

Восстановление качеств гидравлических масел, утративших свои свойства под воздействием загрязнений, достигается за счет очистки в процессе эксплуатации. В каждом конкретном случае выбор очистителя и схемы очистки определяется назначением гидравлического оборудования, природой загрязняющих веществ, их распределением в размерных интервалах, типом очищаемого сырья и его вязкостью, исходной и допустимой степенью загрязнения и т.д. [5].

В промышленности для очистки различных рабочих жидкостей чаще всего применяются фильтры. Данные устройства изготавливаются из различных материалов, что позволяет получить разное качество результирующей очистки.

Отметим, что при очистке масел фильтрация является только одним из возможных путей достижения желаемого результата. Среди альтернативных способов могут рассматриваться центрифугирование, вакуумная очистка и электроочистка [6], [7], [8].

Нами проведено исследование очистки гидравлического масла от ферримагнитных частиц (рис. 1).

Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 - источник питания; 2 - металлический стержень; 3-стеклянный сосуд; 4 -ферримагнитные и бронзовые стружки. 5 - естественный магнит

Испытание проводились следующим образом: стеклянный сосуд 3 заполнили гидравлическим маслом содержавший стружки ферромагнита и бронзы 4. При подключении источника питания 1 в металлическом стержне 2 осаждается ферромагнитные стружки. Бронзовые стружки осаждается на дно стеклянного сосуда. После выключение источника питания 1 закрываем стеклянного сосуд 3 и перемешиваем жидкость. При перемешивание возникает небольшое трение между стружками и гидравлическим маслом.

После подключаем источник питания, на металлические стержни наблюдается осаждение ферримагнитных и бронзовых стружек. На боковые части сосуда установили магниты 5, при этом большая часть стружек осаждалось на стенки сосуда, где установлены магниты, и незначительная часть стружек осаждалось на металлическом стержни.

При высоких температурах понижается вязкость рабочей жидкости, что способствует тому, что частицы металла, перемещаясь в жидкости, не встречаются с ее сопротивлением при преодолении пространства.

Ниже представлена зависимость улавливания металлических стружек от температуры гидравлической жидкости (рис. 2).

40

о зе

10

1Б 20 25 30 35 40 45 50

Температура гидравлической жидкости, t (°С)

Рис. 2. Зависимость улавливания металлических стружек от температуры гидравлической

жидкости

Таким образом, исходя из результатов испытаний можно сделать следующие выводы: при пропускании электрического тока на гидравлическую жидкость, стружки начинают отсаждаться на пластине, воздействия магнита со стороны стенки сосуда большая часть стружек осаждаются на стенках, а другая малая часть осаждаются на стержне, при увеличение температуры гидравлической жидкости наблюдается наиболее полная осаждаемость стружек на стенки сосуда со стороны магнита.

Список литературы

1. Абдуазизов Н., Джураев Р. У., Жураев А.Ш. Исследование влияния температуры и вязкости рабочей жидкости гидравлических систем на надежность работы горного оборудования. // O'zbekiston konchilik xabarnomasi. № 3 (74), 2018.

2. Бойназаров Г.Г., Курбонов О.М., Жураев А.Ш. Разработка технических решений по обиспечению качество рабочей жидкости обеспечивающие снижение износов оборудования. // Материал из сборника статей «Развитие современной науки: теоретические и прикладные аспекты». Пермь. 2 июня, 2016. Выпуск 4. Стр. 21-23.

3. Жураев А.Ш., Полвонов Н.О., Мустафоев О.Б., Баракаев С.У. Исследований метода центрифугировании с флиртующим перегородками для очистки рабочего жидкости // «EUROPEAN RESEARCH: INNOVATION IN SCIENCE». XXIV Международная научно-практическая конференция. 28 октября 2017 г. Москва. 291-292 стр.

4. Абдуазизов Н.А, Муратов Г.Г., Жураев А,Ш. Исследование очистки масел карьерного комбайна // Международный электронный научно-практический журнал «Современные научные исследования и разработки». Выпуск № 8 (16) (декабрь, 2017). Москва. 19-23 стр.

5. Жураев А.Ш., Джурев Р.У., Тоиров М.Ш., Усмонов М.З., Хамраев И.С., Жумацулов М.Ю. Исследования гидродинамической очистки жидкостей, предложенной профессором Финкельштейном З.Л. // XLI INTERNATIONAL CORRESPONDENCE SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE «EUROPEAN RESEARCH: INNOVATION IN SCIENCE, EDUCATION AND TECHNOLOGY». June 7-8, 2018. London, United Kingdom. 28-30 стр.

6. Abduazizov N.A., Zhuraev A.Sh. Development of the Mathematical Model of Thermal Processes in the Controlling Loop of the Hydraulic Power Unit of the Quarry Combine // International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology.Vol. 5. Issue 9. September, 2018. INDIA.

7. Тагирова Ю.Ф., Нормаев К.Х., Шомуродов Б.Х., Жураев А.Ш. Моделирование температурного режима при бурении скважин в мерзлых породах с продувкой воздухом при использование вихревой трубы // МЕЖДУНАРОДНОЕ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ПЕРИОДИЧЕСКОЕ СЕТЕВОЕ ЖУРНАЛ «Форум молодых ученых». Выпуск № 12 (16) (декабрь, 2017). 1797-1800 стр.

8. Джураев Р. У., Меркулов М.В. Нормализация температурного режима при бурении скважин с продувкой воздухом при использовании вихревой трубы. Горный информационно-аналитический бюллетень - ГИАБ, депонированная рукопись. № 1084/10-16. № 10, 2016.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ОТСЛЕЖИВАНИЯ УРОВНЯ ОТХОДОВ В

МУСОРНЫХ КОНТЕЙНЕРАХ 1 2 Плотников А.А. , Николаев А.С.

1Плотников Алексей Александрович - студент;

2Николаев Александр Сергеевич - студент, направление: 27.03.04. Управление в технических системах, кафедра систем автоматического управления и контроля, Московский институт электронной техники, г. Москва

Аннотация: проблема мониторинга отходов в мусорных контейнерах является частью общей проблемы утилизации отходов. Все чаще можно увидеть, как переполненные мусорные контейнеры стоят на улице, такая проблема возникает из-за старого подхода к вывозу мусора из дворов. В этой статье приводится способ мониторинга уровня отходов в мусорных баках, при котором оценка наполненности контейнеров автоматизирована. Такая мера позволит упростить обработку и утилизацию отходов. Она также сохранит дворы чистыми от мусора. Ключевые слова: автоматизация, управление, система управления, сбор отходов, вывоз отходов.

В целях защиты здоровья людей и окружающей среды от потенциальных опасностей, связанных с задержкой удаления мусора и загрязнением окружающей среды, необходимо систематически контролировать удаление мусора [1]. Тип отходов, которые влекут за собой загрязнение окружающей среды - это бытовые остатки жизнедеятельности человека, состоящие из пищевых отходов, листьев и неразлагающихся продуктов, таких как пластмасса, бутылки, медицинские и больничные средства [2].

Вывоз мусора является постоянно растущей проблемой. Твердые отходы могут быть разделены на органические и неорганические, произведенные различными видами деятельности общества и потерявшие свою ценность для первоначального

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.