18ISSN: 2181-1385 ISI: 0,967 | Cite-Factor: 0,89 | SIS: 1,9 | ASI: 1,3 | SJIF: 5,771 | UIF: 6,1
NASOS USKUNASINING ISHCHI G'ILDIRAKLARIDAGI KURAKCHALARINING ENG MUQOBIL BURILISH BURCHAGINING PARAMETRLARINI MODELLASHTIRISH
Laziz Nematovich Atakulov
Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti dotsent
Umidjon Erkinovich Kayumov
Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti assistenti kayumov_umidj on@mail .ru
Maqolada gruntli nasoslarining nosozliklarining asosiy sabablari ya'ni bu past sifatli zichlagichlar, nasos ischi g'ildiraklarini va podshipnik birliklari valga mahkamlash konstruksiyasinining nomukammalligi, shuningdek nasos uskunasining ishchi g'ildiraklaridagi kurakchalarining joylashishi tahlil qilinadi. Maqolada ishchi g'ildirak parametrlarining ta'siri o'rganiladi, shuningdek, ishchi g'ildirakdagi kurakchalar burchagini sozlash usullarini hamda nasos agregati ish unumdorligini oshirishga imkon beruvchi ishchi g'ildirakdagi kurakchalarning burilish burchagining eng muqobil variantini o'rnatish yo'llari ko'rib chiqiladi.
Kalit so'zlar: Gidravlik transport, nasos agregati, ishchi g'ildiraklar, kurakchalarning burilish burchagi, yedirilish, statik bosim, aylanma tezlik, resurs,
The article analyzes the main causes of failures of dredge pumps, which are the result of poor - quality seals, imperfections in the design of mounting the impeller on the pump shaft and bearing assemblies, as well as the location of the impeller blades of pumping equipment. The paper investigates the influence of the parameters of the impeller, and also considers methods for adjusting the angle of the impeller blade and establishing the optimal version of the angle of inclination of the impeller blade, which allows increasing the productivity of the pumping unit.
Keywords: Hydraulic transport, pumping unit, impellers, blade angle, wear, static pressure, peripheral speed, resource,
Shahlo Saxibjonovna Pardayeva
Fanlar akademiyasi Navoiy bo'limi doktoranti
ANNOTATSIYA
FIK.
ABSTRACT
efficiency.
February, 2023
KIRISH
Konchilik sanoati korxonalarida gidrotransport mineral xom ashyoni qazib olish va qayta ishlash texnologik jarayonining muhim bo'g'ini hisoblanadi. Ushbu transport turi o'zini iqtisodiy va samarali ekanligini isbotladi. Hozirgi vaqtda ishlayotgan gidrotransport tizimlari boshqa transport turlari bilan raqobatbardoshdir. Ular sochma tog' jinslarni murakkab profilli yo'nalishlar va uzoq masofalar bo'ylab ortiqcha yuklanmasdan tashishni ta'minlaydi [7, 10].
Konchilik sanoati korxonalarida gidrotransport tizimlari bo'yicha ko'rib chiqilgan ishlarni ko'rib chiqish va tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, ushbu turdagi transportdan foydalanish samaradorligi uning texnik ya'ni uskunalarni ishlatish paytida ishning mehnat zichligi yuqoriligi, gruntli nasoslar hamda quvurlarining yuqori gidroabraziv yedirilishi, nasoslarning ishlash muddati pastligi, gidrotransport tizimlarining metall iste'moli va energiya zichligining yuqoriligi kabi imkoniyatlariga mos kelmaydi (1 - rasm).
a
b
<3> ®
© ©
ll
©
1 — rasm. Gruntli nasoslarining konstruktiv ko'rinishi: a) nasos qurilmasi ishchi g'ildiragi bilan ko'rinishi, b) nasos qurilmasining
konstruktiv ko'rinishi:
February, 2023
275
1) nasos korpusi, 2) halqa, 3) ishchi g'ildirak, 4) mufti, 5) salnikli zichlagichlar, 6) zichlagichlar kamerasi, 7) nasos uchun halqa 8) salnikli zichlagichlar kamerasi, 9) val, 10) podshipniklar qopqog'i, 11) podshipniklar 12) quyma kronshteyn
ADABIYOTLAR TAHLILI VA METODOLOGIYA
Kon va texnologik uskunalarni ta'mirlash ustaxonasidan olingan statistik ma'lumotlar asosida olingan gidrotransportining iqtisodiy ko'rsatkichlari shuni ko'rsatadiki, umumiy ekspluatatsiya xarajatlari ichida eng katta xarajatlar gruntli nasoslarni ta'mirlashga to'g'ri keladi, bu ko'rsatgich esa 40 - 50% ni tashkil qiladi. Shu bilan birga, barcha gidrotransport uskunalarining to'xtalishlari natijasidagi yo'qotishlar 65 - 70% ni tashkil qiladi [1, 4].
Navoiy shahridagi "NMZ" kon va texnologik uskunalarni ta'mirlash ustaxonasi, gidrotransport tizimidagi gruntli nasos stansiyalarida yuzaga kelgan nosozlik holatlari to'g'risidagi ma'lumotlar 1 - jadvalda keltirilgan.
1 — jadval.
Gruntli nasos stantsiyalaridagi nosozliklar holatlarining ulushdagi ko'rsatkichlari
T/r Gruntli nasos stantsiyalaridagi nosozliklar holatlari To'xtalishlarning umumiy sonidagi ulushi, %
1 Ishchi g'ildirak 43
2 Gruntli nasos stantsiyalari ichidagi quvur tarmoqlarining yorilish yoki ulardan bo'tananing sizib chiqishi 24
3 Nasos elektrdvigatelidagi yoki nasosning o'zidagi to'xtalishlar 20
4 Nasos uskunasiga moy yetkazib berishning nosozligi 11
5 Boshqa sabablar 2
Jami 100
1 - jadvalda keltirilgan ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, gruntli nasoslarning eng yuklangan birligi ularning ishchi g'ildiragi hisoblanadi.
Gruntli nasoslarining turli xil ish sharoitlari uchun nasoslarning ishchi g'ildiraklari resurslarini ishlash muddati 780 dan 1320 soatgacha uzluksiz ishlaydi [3, 4, 5, 6, 7].
Ishchi g'ildiraklarining yedirilishi, o'z navbatida, nasos uskunasining tayanch birliklaridagi podshipniklariga uzatiladigan sezilarli tebranish kuchlanishlarini keltirib chiqaradi, natijada podshipniklarning ishlash muddati keskin qisqaradi va nasos uskunasining foydali ish koeffitsientining pasayishiga olib keladi [11].
Gidromekanizatsiya sharoitida, karyerlarda qazish ishlarini olib borishda, adabiyot manbalariga ko'ra, qumli shag'al bo'tanali massasini nasos yordamida tashish vaqtida nasos ishchi
February, 2023 Multidisciplinary Scientific Journal
276
ISSN: 2181-1385
ISI: 0,967 | Cite-Factor: 0,89 | SIS: 1,9 | ASI: 1,3 | SJIF: 5,771 | UIF: 6,1
g'ildiraklarining ishlash muddati nasos korpuslariga qaraganda taxminan 1,5 - 2,5 barobar past. Konchilik va boyitish sanoatlarida, boyitilgan qoldiq bo'tanalarini nasos bilan tashish vaqtida, ishchi g'ildiraklarning ishlash muddati, aksincha, 1,5-2 barobar yuqori bo'ladi [8, 9].
Gruntli nasoslarining nosozliklarining asosiy sababi (75% gacha) asosiy qismlarning ya'ni ishchi g'ildiraklari, korpuslari va old qopqoqlarining gidroabraziv yedirilishi hisoblanadi [2].
Ushbu maqolada ishchi suyuqlikning ishchi g'ildiraklariga kirish va chiqish joylarida ta'sir parametrlari o'rganiladi, kurakchalarning hisobiy burchaklari uchun qiymatlarini tanlash va ularning parametrlarining qiymatlari quyidagi nasos
-5
unumdorligi Q = 400 m /soat, bosimi H = 32 m va aylanish chastotasi n = 2000 ayl/min parametrlarga ega nasos uchun formulalar bo'yicha tanlanadi.
2 - rasmda ishchi g'ildirakdagi kurakchalarning chiqish joyidagi burchak ko'rsatkichlarini o'rnatilishi ko'rsatilgan: a — = 58,18o, b — = 50,1o, v — = 90o, g—^,2 = 121,24o (2 - rasm).
\ 0060 01» v) g)
2 - rasm. Kurakchalarning burchagi quyidagichi burchaklardagi o'rnatilgan ishchi
g'ildiraklarning ko'rinishi: a - ßn2 = S8,18° , b-ßn2 = 50,1°, v-ßn2 = 90°, g-ßn2 = 121,24°
February, 2023
277
ISSN: 2181-1385 ISI: 0,967 | Cite-Factor: 0,89 | SIS: 1,9 | ASI: 1,3 | SJIF: 5,771 | UIF: 6,1
MUHOKAMALAR VA NATIJALAR
Hisob - kitoblar "Ansys" dasturi yordamida amalga oshirildi, bu esa ishchi suyuqlikning kirish va chiqish joyidagi bosimini hisobga olgan holda ishchi g'ildiraklarda kurakchalarni o'rnatish burchagini eng maqbulini tanlashni aniqlash imkonini beradi. Hisob - kitoblar davomida kurakchalarni o'rnatish burchagi 900 dan maksimal egrilik burchagiga qadar o'rnatildi va buning natijasida ishchi g'ildirakning aylanish tezligi v bo'lganida umumiy bosimining Pt qiymati, shuningdek statik bosimining Ps qiymati olindi (3 - rasm).
Kurakchalarning burilish burchagi = 58,18° va tezligi v =544 m/s bo'lganda ishchi g'ildirakdagi umumiy bosim Pt=450000 Pa ga yetadi (3, a - rasmda qizil rangda ifodalangan), bu natija esa yedirilishning boshlanishni ko'rsatadi, natijada ishchi g'ildirakning ishlash muddatini qisqartiradi. Ishchi g'ildirak kurakchalarining burchagini = 50,1° ga o'zgartirganda tezligi esa v=544 m/c bo'lganda, umumiy bosim Pt=360000 ga teng bo'ladi (3, b - rasm), ya'ni ishchi g'ildirakdagi bosim pasayadi (3, a - rams bilan taqqoslaganda), bu yerda qizil rang ishchi g'ildirakdagi kurakchalarini yedirilishining o'tish chegarasini ko'rsatadi, bu esa yedirilishning kamayishini anglatadi.
Kurakchalardagi umumiy bosim, = 90° burchak ostida va bir xil aylanish tezligida bo'lganda, 700000 Pa ga (3,v - rasm), = 121,24° burchak ostida esa haddan tashqari yuqori bosimga ega bo'ladi (3, g - rasm). Bunday bosimlar ishchi g'ildirak kurakchalariga yanada ko'proq ta'sir qiladi, bu esa nasos uskunalaridagi ishchi g'ildirak kurakchalarining tez yedirilishiga olib keladi.
a)
b)
February, 2023
ISSN: 2181-1Э85
ISI: G,967 I Cite-Factor: G,89 I SIS: 1,9 I ASI: 1,3 I SJIF: 5,771 I UIF: 6,1
v)
3 - rasm. Ishchi g'ildirakdagi umumiy bosim, kurakchalar quyidagi burchak ostida
bo'lganda:
а — ßл2 = S8,180, b — ßл2 = SO,10 v — ßл2 = 9O0 g—ßл2 = 121,240
Hisob - kitoblar shuni ko'rsatdiki ishchi g'ildirakdagi kurakchalarning chiqish burchagini o'zgartirish bilan statik bosim Ps o'zgaradi 4 - rasm. 4 - rasmdan ko'rinib turibdiki, ishchi g'ildirakdagi eng minimal statik bosim Ps kurakchalarining o'rnatish burchagi ß^ = SO,10 bo'lganda bo'ladi va 300000 Paga yaqinlashadi, qolgan holatlar uchun mos ravishda 360000 Pa va 400000 Paga teng bo'ladi.
February, 2023 Multidisciplinary Scientific Journal
279
ISSN: 2181-1Э85
ISI: G,967 I Cite-Factor: G,89 I SIS: 1,9 I ASI: 1,3 I SJIF: 5,771 I UIF: 6,1
v)
4 - rasm. Kurakchalarning quyidagi burchagi uchun ishchi g'ildiraklaridagi statik
bosimining ma'lumotlari: a-ßn2 = 58,18°, b-ßn2 = 50,1° v-ßn2 = 90°, g - ßn2 = 121,24°
Поточный график Pt н Ps
£,200 ООО
S. £
100 000
V)
g)
5 - rasm. Kurakchalarning quyidagi burchagi bo'yicha ishchi g'ildiraklaridagi to'liq bosim uchun statik ma'lumotlar: a-ßn2 = 58,18°, b-ßn2 = 50,1° v-ßn2 = 90°, g - ßn2 =
121,24°
February, 2023
28G
Ba'zi hollarda, yuqori bosim kerak bo'lganda, ßn2 burchagi ßn2 > 9 00ga yetishi mumkin, ammo shu bilan birga ishchi g'ildirakdagi foydali ish koeffitsienti kamayadi. Katta burchaklardan foydalanish ßn2, shuningdek, chiqish diffuzor qurilmalaridagi yo'qotishlarning ko'payishi bilan cheklanadi, chunki bu holda ushbu qurilmalarda yoqotilishning bir ulushi dinamik bosimga aylanadi, buning natijasida esa ulardagi statik bosim sezilarli darajada oshadi (5 - rasm).
Ishchi g'ildirakni hisoblashda shuni ko'rsatdiki, kurakchalarning chiqish joyidagi burchagining o'zgarishi ishchi g'ildirakning aylanish tezligiga ta'sir qiladi (6 - rasm).
Ishchi g'ildirakning aylanish tezligi, kurakchalarning chiqish burchagi ßjj2 = 5 8, 1 80 da, o'rnatilgan ishchi g'ildirak orqali oqimning o'tishi deyarli kattalik tartibiga oshiradi (6 a - rasm). Ishchi g'ildirakning aylana tezligining yo'nalish vektorini hisobga olgan holda, oqim yo'nalishining o'zgarishi taxminan 100% ga yetadi degan xulosaga kelishimiz mumkin (6, b - rasm), bundan tashqari, uning o'zgarishi yanada intensivroq sodir bo'ladi (6 - rasm, v va g). Bu shuni anglatadiki, kurakchalarining burilish burchagi ß^ 2 = 5 0 , 1 0 bilan nasos uskunasining ishchi g'ildiraklaridagi kurakchalarining boshqa burilish burchaklariga qaraganda yuqoriroq samaradorlikga erishish mumkin.
a)
r b)
Velocity
PI24
I
■ o
V)
g)
6 - rasm. Kurakchalarning quyidagi burilish burchagida nasos ishchi g'ildiraklaridagi aylanma tezliklari
February, 20231 ©
a-ßn2 = 58,18°, b-ßn2 = 50,1° v-ßn2 = 90°, g - ßn2 = 121,24° Nasos ishchi g'ildiraklarida hisoblash ishlarini olib borishda natijalar shuni ko'rsatadiki, kurakchalarning kirish joyidagi burilish burchagi ortishi bilan ishchi g'ildiraklardagi foydali ish koeffitsienti kamayadi kurakchalarning kirish joyidagi burchak o'tkir burchak bo'lganida ishchi g'ildiraklardagi foydali ish koeffitsienti ortadi (7 - rasm).
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 2d 25 26 27 28 29 30 31 32 33
P1 - массовый pacxojjicr сл-1|
7 - rasm. Ishchi g'ildirakning foydali ish koeffitsientini o'zgarish grafigi: a) kurakchalarning chiqish burchagi рЛ2 > 90° bo'lganda; b) kurakchalarning chiqish burchagi
рЛ2 < 90° bo'lganda.
XULOSA
7 a - rasmda keltirilgan ma'lumotlarga asoslanib, shuni aytish mumkinki, nasosning ish unumdorligi ortishi bilan uning foydali ish koeffitsienti kamayadi - qizil rangda, shuningdek ishchi suyuqlik bosimi esa siklik ravishda oshadi - ko'k rangda ifodalangan. Shu
February, 2023
282
ISSN: 2181-1385 ISI: 0,967 | Cite-Factor: 0,89 | SIS: 1,9 | ASI: 1,3 | SJIF: 5,771 | UIF: 6,1
bilan birga, 7, b - rasmda keltirilgan ma'lumotlar, aksincha, unumdorlikning oshishi bilan nasosning foydali ish koeffitsienti oshib borishini ko'rsatadi, lekin shu bilan birga, ishchi suyuqlik bosimi kamayadi.
Shunday qilib, nasosning ishchi g'ildirakdagi kurakchalarining burilish burchaklarini o'zgartirish tadqiqoti shuni ko'rsatdiki, berilgan kurakchalarining burilish burchagi (Зл2 = 5 8, 1 80 ga teng bo'lgan ishchi g'ildiraklar, taklif etilgan kurakchalarining burilish burchagi (Зл 2 = 5 0, 1 0 ga teng bo'lgan nasosning ishchi g'ildiraklaridan barcha o'rganilgan parametrlari bo'yicha ortda qoladi xulosalash mumkin.
REFERENCES
1. Александров В.И. Расчет системы гидротранспорта хвостов обогащения железной руды на Качканарском ГОКе по результатам экспериментов. -Сборник докладов 13-ой Международной конференции «Транспорт и седиментация твердых частиц» - Тбилиси, 2006. - С. 250-263.
2. Александров В.И. Надежность и экологическая безопасность систем гидротранспорта // Обогащение руд. - 1996. - N 5-6. - с.42.
3. Александров В.И. Снижение удельной энергоемкости гидротранспортных комплексов // Горные машины и автоматика.- 2004. - N6. - 16-17 с.
4. Александров В.И. Каненков В.В. Потери напора и критическая скорость по результатам экспериментов на Качканарском ГОКе. - Горные машины и электромеханика. №6, 2006. - С. 32-37.
5. Akanova, G., Sagatova, L., Atakulov, L., Kayumov, U., & Istamov, M. Choosing the flow part geometric shape of the dredge pumps for viscous fluids.
6. Атакулов Л. Н., Каюмов У. Э. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛОПАСТИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
7. Заверткин П.С. Повышение ресурса грунтовых насосов снижением интенсивности гидроабразивного изнашивания их элементов в системах гидротранспорта хвостов обогащения - Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. - СПб, 2009. - 115 с.
8. Зарипов А.Х. Оценка энергетической эффективности работы водоотливных установок и систем подачи сжатого воздуха // Изв. вузов. Горный журнал.2010. №4. С. 74-77.
9. Атакулов Л. Н., Каюмов У. Э. Исследование оптимальных параметров лопасти рабочего колеса насосного оборудования //Вопросы
науки и образования. - 2020. - №. 26 (110). - С. 4-12.
February, 2023
10. Меньшиков С.С. Повышение эффективности эксплуатации грунтовых насосов в условиях гидроабразивного износа - Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. - Санкт - Петербург, 2014. - 148 с.
11. Рабочий проект эксплуатации хвостохранилища ОХХ СОФ и МОФ на складирование 0,1 млн. тонн хвостов на 2006-2009 г. - ЗАО «МеханобрИнжинирнг», 2005. - 83 с.
12. Семенова А.А. Методика оптимизационного проектирования лопастной системы рабочего колеса поворотно-лопастной гидротурбины: автореферат дис. канд. техн. наук. Санкт- Петербург. 2015. 19 с.
13. Тимохин Ю.В., Адам О.В., Антонов Э.И., Кошкальда Л.И., Паламарчук Н.В. Надежность высокооборотных насосов. Сборник научных трудов. Горная механика. Выпуск 1, часть 2., Донецк, 1991. - С. 81-87.
14. Юкин Г.А. Диагностирование, оперативный контроль и оптимизация режимов работы газоперекачивающих агрегатов - Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. - Уфа, 2003. - 150 с.
15. Харчук С.И., Болдырев А.В., Жижин С.М. Расчет напорной характеристики центробежного насоса численным методом // Вестник УГАТУ, Т. 12, № 2, 2009. С. 51-58.
16. CFD - BladeGen, Version 3.2 (2000). Users's Guide, AEA Technology Engineering Software Inc.
17. CFX - TurboGrid, Version 1.5 (2000). Software Documentation, User Manual, AEA Technology Engineering Software, Ltd.
18. Nowack O. (2000). Private Communication, Ritz Pumpen GmbH & Co. KG, Schwabisch Gmund.
February, 2023
