CC BY
4
1 П.0.Г
1П.0.Г
2,85
S.
ном.Г
(4~3 ■ Ucp ) 125/(43 • 115)
= 4,5
К моменту времени t = т = 0,15 с этот ток снизится и станет:
1('.') =у 1П л.Г 1т
I(10Г = 0,78 ■ 2,85 = 2,22 кА.
1п.о.Г .с,** пл.. (2)
Из полученных оценочных расчетов (1) и (2) следует, что ток двухфазного к.з. на землю по сравнению с однофазным током к.з. не уменьшился. При продолжении горения дуги в течение 2,5-3 секунд двухфазное к.з. на землю может перейти в трехфазное к.з., повреждая за это время все три фазы трансформатора и вызывая значительные разрушения.
Установка при модернизации генераторного выключателя, в цепях генераторов энергоблоков генератор-трансформатор позволяет отключать токи к.з. при повреждениях в генераторе, трансформаторе и в цепях генераторного напряжения, что позволяет уменьшить масштаб разрушений [3,4]. Кроме того, генераторный выключатель обеспечивает оперативное включение и отключение генератора; процессы пуска и останова агрегатов и др.
Список литературы
1. ГОСТ27514-87 КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ.
Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ. - М.: Изд-во стандартов, 1987. - 40 с.
2. ГОСТ 11677-85 ТРАНСФОРМАТОРЫ СИЛОВЫЕ. Общие технические
условия. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 54 с.
3. Хренников А.Ю. Основные причины повреждения обмоток силовых
трансформатором напряжением 110-500кВ в процессе эксплуатации // Промышленная энергетика. - 2006. - №12. - С. 12-14.
4. Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных устройств. -
3-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 240 с.
УДК 621.923.02
А.Б. Переладов, А.В. Анохин, И.П. Камкин Курганский государственный университет
ИЗУЧЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПАРАМЕТРОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРШИН ЗЕРЕН ПО ПОВЕРХНОСТИ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА
Аннотация
В статье представлены результаты экспериментального исследования распределения статистических параметров вершин абразивных зёрен и общие принципы создания вероятностной Эймодели рабочей поверхности шлифовального круга.
Ключевые слова: статистическое распределение, шлифовальный круг, вершина зерна, рабочая поверхность.
A. Pereladov, A.V. Anokhin, I.P. Kamkin Kurgan State University
STATISTICS PARAMETERS OF THE VERTICES GRAINS DISTRIBUTION ON THE ABRASIVE TOOL SURFACE
Annotation
The article presents the results of experimental studies to determine the statistical parameters of the vertices of abrasive grains and main principles of creating probabilistic 3-Dmodel of the working surface of grinding wheel.
Key words: statistical determination, grinding wheel, top of the abrasive grain, working surface.
Совершенствование модельных представлений строения рабочей поверхности (РП) абразивного инструмента (АИ) является одним из значимых научных аспектов, направленных на создание комплекса адекватных математических зависимостей позволяющих максимально точно определять с использованием расчетных методик показатели процесса шлифования и качества обработки поверхностей деталей. Цель проведенных исследований - получение данных о распределении вершин абразивных зерен (АЗ) по поверхности инструмента. Объект исследований - РП шлифовального круга (ШК), имеющего характеристики 1 250х20х76 25А 25Н М3 8 К (после правки). В процессе проведения экспериментальных исследований ШК устанавливался на шпинделе плоскошлифовального станка, прокатывался по подготовленному образцу (алюминиевая лента толщиной 2 мм, шероховатость поверхности R а=0,63). Глубина накатывания равнялась 0,02 мм. Схема накатывания и фотография образца с полученными отпечатками вершин зерен представлены на рис.1.
а) схема накатывания б) фотография образца с
отпечатками зерен
Рис.1. Схема накатывания и фотография образца
Фотографирование накатанной поверхности осуществлялось цифровым аппаратом с использованием инструментального микроскопа (оптическое увеличение в 12,5 раза). Определение значений координат вершин зерен, необходимых для проведения статистического анализа, осуществлялось следующим образом. Так как все полученное цифровое изображение участка образца разбито на элементарные участки - пиксели, в выбранной системе координат (ХУ) определялись координаты центров отпечатков вершин АЗ в пикселях, что обеспечивало наибольшую точность в данных условиях. Значения координат вершин в миллиметрах получали умножением значений координат в пикселях на масштабный коэффициент. Обработка оцифрованного изображения поверхности осуществлялась в программном пакете
ном Г
СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 5
91
Mathcad 14. Изображения вершин были представлены в оттенках серой шкалы цветовой модели RGB. Насыщенность оттенка каждого пикселя в программе определялась численными значениями в интервале от 0 (черный цвет) до 255 (белый цвет). Для устранения фонового загрязнения исходного изображения пороговое значение насыщенности оттенков следов зерен определялось пошаговым подбором, с одновременным анализом изображений следов на соответствие с имеющимися отпечатками на образце. Так как следы зерен представлены на изображении более темными участками, к ним были отнесены пиксели со значениями насыщенности, меньшими 101. На рис. 2 показаны изображения вершин АЗ после проведенной компьютерной обработки изображения. Черные участки - группы пикселей, отнесенных алгоритмом обработки изображения к следам зерен. Для определения группы пикселей, формирующих изображения отдельных зернен, использовался стандартный алгоритм заливки изображения с четырьмя соседними пикселями без рекурсии. Координаты вершин АЗ определялись по следующим формулам:
нами АЗ выявлялся следующим образом. С использованием специально разработанного алгоритма программного поиска соседних зерен для центра отпечатка каждого АЗ находили расстояния до нескольких ближайших центров и их средние значения «I». На рис. 3 изображена гистограмма распределения плотности вероятности значений «I».
Wi IT
2
О-
а о^ 1 и
I ,ыы
Х _ Xmin +
У У min ^
Xmax ^ Хmin
2
Уmax ^ Уп 2
где x - абсцисса центра следа, xmin - минимальная абсцисса пикселя, относящегося к данному следу АЗ, x - максимальная абсцисса пикселя; y, y . , y - соот-
max ^ ' : ' •'min •'max
ветствующие координаты для оси Y.
Среднее расстояние между центрами следов АЗ можно определить, исходя из плотности их расположения, по следующей формуле:
I =.
где l - среднее расстояние между зёрнами S - площадь образца;
N - количество следов зерен на площади S.
Рис. 2. Обработанное компьютерное изображение исследуемой поверхности образца с выделенными следами зерен
Для имеющегося изображения:
l =.
/112 мм 268
= 0,647мм.
Характер распределения расстояний между верши-
Рис. 3. Гистограмма распределения плотности вероятности расстояний между следами АЗ
Характеристики полученного распределения: математическое ожидание х = 0,633 мм, среднее квадратическое отклонение ст = 0,178 мм, дисперсия ст2 = 0,032 мм2. Также были определены параметры распределения площадей отпечатков следов АЗ (Эз). Площадь каждого отпечатка рассчитывалась по количеству пикселей, отнесенных к данному следу АЗ с учетном масштабного коэффициента. На рис. 4 показана гистограмма распределения Эз. По оси абсцисс отложено значение площадей следов АЗ в мм2. Характеристики полученного распределения: математическое ожидание х=0,014 мм2, среднее квадратическое отклонение ст =0,011 мм2, дисперсия ст 2=1,28*10-4.
Рис. 4. Гистограмма распределения плотности вероятности значений площадей отпечатков вершин АЗ
Полученные результаты экспериментальных исследований статистических параметров распределения вершин АЗ лягут в основу создаваемой вероятностной 30модели РП ШК, предназначенной для изучения кинематических, динамических и других параметров макро- и микровзаимодействия инструмента с заготовкой.
92
ВЕСТНИК КГУ, 2010. №1
