Определение энергетических и конструктивных параметров машин ударного действия в зависимости от свойств разрушаемых материалов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Максимальная выдержка времени защит, сек

Рисунок 2 - Изменение достоверности получаемой инфор мации о появлении КЗ в зависимости от

максимальной выдер жки вр емени защит

Таким обр азом, можно сделать вывод, что контр оль появления тока КЗ в линиях 6-10 кВ по указанным выше признакам обеспечивает

достаточный уровень достоверности. Применение п иведенной методики может иметь место п и создании систем дистанционного контроля работы устройств АВР и АПВ, в частности, для уточнения достове ности инфо мации о КЗ в случае изменения исходных данных, таких как выде жки в емени защит, интенсивность появления ложных событий.

Литература

1. Астахов, С. М. Повышение инфор мационности в кольцевых сетях 6-10 кВ [Текст] / С. М. Астахов//

Высокие технологии энер госбер ежения: Труды

международной школы-конференции. - Воронеж: Издательский дом «Кварта», 2005. - 188 с. КВК 589609-077-3. с. 15-16.

2. Колемаев, В. А. Теор ия вер оятностей и математическая статистика [Текст] / В. А. Колемаев и др. - М.: Высш. шк., 1991. - 400 с.

3. Фомичев, В. Т. Показатели надежности сельских распределительных сетей [Текст] / В. Т. Фомичев, М. А. Юндин // Механизация и электр ификация сельского хозяйства, 2001. - №8. - С. 19-20.

УДК 622.233.5-82

Н.Г. Чехутская, кандидат технических наук ФГОУ ВПО Ор ел ГАУ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАШИН УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СВОЙСТВ РАЗРУШАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ

В статье представлены результаты исследования гидравлической импульсной системы технологической машины, предназначенной для разрушения крепких естественных и искусственных материалов.

Ключевые слова: исследование, расчет, метод, машина ударного действия, импульсная система, разрушение, математическая модель, гидравлический привод, энергия удара, производительность, функциональность, свойства материала.

Многие трудоемкие (энергоемкие)

технологические п оцессы сов еменного п оизводства, ст оительства, связанные с азделением и об аботкой п очных естественных или искусственных мате иалов, осуществляются путем преобразования начальной (ог аниченной) мощности п иводных систем, машин и обо удования в к атков еменный силовой импульс высокой интенсивности. Аналогичные п оцессы аз ушения к епких мине альных с ед п и п оведении

In article results of research of hydraulic impulse system of the technological machine intended for destruction of strong natural and artificial materials are presented.

Keywords: research, calculation, a method, the machine of shock action, pulse system, destruction, mathematical model, a hydraulic drive, energy of blow, productivity, functionality, properties of a material.

горных выработок и добыче полезных ископаемых, при выполнении строительно-дорожных работ, ликвидации аварий и катастроф так же требуют преобразования энергетических потоков от первичных приводов в механические импульсы высокой интенсивности.

Современная практика и прогнозы развития и совершенствования таких производственных опер аций показывают, что они выполняются наиболее

эффективно при применении импульсных технологий, реализуемых посредством машин ударного действия.

Длительное время в качестве энергоносителей в устройствах ударного действия применялся сжатый воздух (пневмоударники). Причем пневматические машины &дарного действия не рег&лир&ются по энергии и частоте &даров, создают повышенный ш&м и загрязняют окр&жающ&ю атмосфер& распыленным маслом, использ&емым для смазки.

Гидравлические машины ударного действия, обладающие возможностью рег&лирования энергии и частоты &даров в широком диапазоне, низкой металлоемкостью ив 5 - 6 раз более высоким КПД, выгодно отличаются от пневматических машин периодического действия. Одновременно снижается уровень шума, особенно в области низких частот. Гидравлический привод, вследствие применения гидро-пневмоакк&м&ляторов, позволяет снизить динамические нагр&зки на базовые машины, а так же отличается мобильностью и автономностью при использовании в машинах &дарного действия в качестве первичного привода электродвигателей и двигателей вн&треннего сгорания [1,2].

Производительность машин ударного действия во многом определяется на&чно-обоснованным выбором рабочих и констр&ктивных параметров исполнительных органов с &четом назначения и выполняемых ф&нкций.

Повышение стоимости материалов и энергорес&рсов делают экономически невыгодными большие объемы экспериментальных и доводочных работ, поэтом& повышается роль машинных методов проектирования.

Ф&нкционирование машин &дарного действия имеет сложный характер и включает совок&пности состояний, режимов и динамических процессов. Существенная неравномерность потребления мощности, высокая частота, при которой рабочий цикл состоит из суммы не&становившихся процессов, наличие &пр&гости жидкости затрудняют расчет параметров и исследование устройств ударного действия, функциональная часть которых представляет собой динамическ&ю систем&, подверженн&ю действию различных по знак& и величине сил.

Для исследования динамической системы &стройства ударного действия была решена система дифференциальных &равнений, описывающая рабочий процесс в &дарнике. Для решения дифференциальных &равнений был использован численный метод (метод Эйлера) с применением ЭВМ [3,4].

Последовательность расчета заключалась в делении полного времени цикла работы &дарника на малые временные интервалы (шаги). Применение ЭВМ для расчета позволило выбрать достаточно малый временной шаг А1=0.00001с. Получение результата ос&ществлялось последовательно с &точнением решения в ходе каждого шага. Вычисление на каждом шаге были, как правило, почти одинаковы, но выполнялись с новым &точненным набором данных.

Для старта итерационного метода были заданы начальные значения Рх(0), Р2(0), Рб(0), Рм(0), иь(0), и2(0), у(0), Х(0), аР1(0), аР2(0), аРе(0), ёРм(0),ёиь(0), ёи2(0), ёу(0), ёх(0) при 1=0.

Исследование динамической системы устройства ударного действия было осуществлено при давлении в напорной магистрали - 16 МПа и ограничении расхода -3.5х10"3 м3/с.

В результате решения системы дифференциальных уравнений, описывающих работу ударника, были пол&чены временные зависимости: давлений в рабочих полостях бойка (рис.1) и золотника, которые определяют движущие силы в ударнике; скорости бойка и золотника; перемещения бойка и золотника.

рабочих полостях бойка: Р - давление в полости

11

холостого хода, Па; Р2 - давление в полости рабочего хода,

Па; - время взвода, с; 1р - время рабочего хода, с;

Тц - время цикла, с

Таким образом, пол&ченная математическая модель, дает возможность исследовать динамическ&ю систем& “золотник-боек“ устройства ударного действия для

варианта исходных данных.

Были проведены исследования для установления взаимного влияния и связи скорости &дара, частоты &дара, энергии &дара, &дарной мощности от

конструктивного параметра: площади бойка 82 со

стороны камеры рабочего хода и параметра гидравлического привода: давления жидкости в

напорной магистрали Рн (рис.2).

3.5

.3.3, '

A1i 2.5

е-е

A2i

2

A3i

&Q

A4i

-t-ч- L5

.0.57,

0.5

'Чч

................-О»-.

о.

2

l2.4.

Рисунок 2 - Графики зависимости энергии удара А (кДж) от давления в напорной магистрали Р (МПа) и S2 (х10_3 м2): зависимости A1i; A2i; A3i; A4i -изменение энергии удара при Рн = 6; 10; 15; 20 МПа

3

3

5

Рез&льтаты модельных экспериментов

представлены для рабочих площадей бойка 2.4х10"3; 3х10"3; 3.6х10-3; 4х10-3; 5х10-3 м2 при входном давлении Рн - 6; 10; 15 и 20 МПа (Он=3.5х10-3 м3/с).

Основным &словием формирования исходных данных для выбора параметров &дарных машин является их ф&нкциональность. Исследованиями многих авторов [1,2,3] установлено, что эффективность &дарных машин определяется, прежде всего, такими показателями, как энергия &дара А и частота &даров. Таким образом, процесс разр&шения зависит, с одной стороны, от &ровня энергии единичного &дара, а с др&гой - от частоты нанесения &даров или от объема &дарной энергии, пост&пившей в разр&шаемый материал в единиц& времени. Эти требования позволят грамотно подходить к созданию &дарных &стройств для разр&шения материалов.

Испытания, проводимые на различных типах горных пород, металлических сплавах,

электрокор&ндах, бетонах, показали, что эффективность дробления различных материалов в значительной мере зависит от их физикомеханических свойств. С&щественн&ю роль при этом играли хр&пкость и вязкость породы.

Эффективное разр&шение большинства исследованных материалов может происходить при значениях энергии удара не ниже 700 - 1800 Дж. Повышение вязкости горной породы или &меньшение зерна стр&кт&ры металлического сплава треб&ет &величения энергии единичного &дара. Разр&шение

бетонов и мерзлых гр&нтов происходит достаточно эффективно на уровнях энергии удара 1300 - 1700 Дж

На производительность дробления влияет размер негабарита дробимой породы или толщина плиты металлического сплава. Так, при значении энергии единичного удара 1700 - 1800 Дж объем эффективно дробимого к&ска горной породы для исследования ее видов лежит в пределах до 2 м , повышаясь иногда с &величением ее хр&пкости. При дроблении металлических плитовых материалов этот предел для без&глеродистых феррохромов ограничивается толщиной 130 - 150 мм, для &глеродистых - 200 - 250 мм [2].

Литература

1. Ушаков, Л.С. Гидравлические машины ударного действия [Текст]/ Л.С. Ушаков, Ю.Е. Котылев, В.А. Кравченко. - М.: Машиностроение, 2000. - 416 с.

2. Ушаков, Л.С. Имп&льсные технологии и

гидравлические &дарные механизмы [Текст] /

Л.С. Ушаков. - Орел: ОрелГТУ, 2009. - 264с.

3. Чехутская, Н.Г. Выбор рациональных параметров динамической системы &стройства ударного действия [Текст] / Н.Г. Чехутская: дисс... канд. техн. на&к. - Орел: ОрелГТУ, 2004. - 175с.

4. Чех&тская, Н.Г. Моделирование динамических процессов в гидро&дарнике [Текст] / Н.Г. Чех&тская, Л.С. Ушаков // Механизмы и машины &дарного, периодического и вибрационного действия: Материалы межд&народного на&чного симпози&ма 22-24 ноября 2000 г. - Орел: ОрелГТУ, 2000. - С. 106-109.

УДК 519.6:681.3.06

А.М. Моисеенко, доктор технических наук О.Г. Лысак, старший преподаватель ФГОУ ВПО Орел ГАУ

ПРОБЛЕМА ХРАНЕНИЯ СОЧНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ И ЗАДАЧИ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ОВОЩЕКАРТОФЕЛЕХРАНИЛИЩ

В статье рассмотрены положительные и отрицательные стороны хранения сочной с/х продукции и методики расчета теплообмена в хранилищах. Показана необходимость совершенствования методов расчета хранилищ.

Ключевые слова: нестационарный теплообмен, хранение сочной с/х продукции, хранилище, математическая модель.

Общеизвестны &спехи, достигн&тые &чеными в области из&чения &словий хранения сочной сельскохозяйственной прод&кции, но инженерное обеспечение этих &словий находится все еще на недостаточном &ровне.

Особые сложности возникают при хранении картофеля и овощей в кр&пных хранилищах навального типа: вблизи стен в зимний период хранения возможно промерзание кл&бней, тогда как в центральной части хранилища появляются зоны самосогревания, что приводит к большим потерям прод&кции.

Причиной высоких потерь прод&кции является недостаточная из&ченность процессов тепло- и влагообмена в хранилищах и насыпи сырья, не&мение правильно воздействовать на них, отставание теории

In article are considered positive and negative sides of storage of juicy agricultural production and a heat exchange design procedure in storehouses. Necessity of perfection of methods of calculation of storehouses is shown.

Key words: non-stationary heat exchange, storage of juicy agricultural production, storehouse, mathematical model.

обеспечения при хранении требуемых температурновлажностных режимов, несовершенство в связи с этим охлаждающих систем хранилищ.

Чем крупнее хранилище, тем больше слой сырья, тем выше потери при естественной вентиляции, поэтом& она находит применение в малых хранилищах (до 30 тонн) при небольшой высоте штабелей, а также в б&ртах и траншеях.

Среди способов хранения особое место занимает известное издавна использование погребов и подвалов. По «принципу погреба» при похолодании токи холодного (более тяжелого) возд&ха проникают в погреб и вытесняют теплый (с меньшей плотностью) возд&х, образ&ющий восходящие токи, покидающие грузовой объем погреба.

Вестник Орел Г Ay

№1(22) февраль 2010

Теоретический и научно-практический журнал. Основан в 2005 году

Учредитель и издатель: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Орловский государственный аграрный Университет»_____________________________________________

Редакционный совет: Парахин Н.В. (председатель) Амелин А.В. (зам. председателя) Астахов С.М.

Белкин Б.Л.

Блажнов А.А.

Брыкля О.А.

Буяров В.С.

Гуляева Т.И.

Гурин А.Г.

Гущина Т.В.

Дегтярев М.Г.

Зотиков В.И.

Иващук О.А.

Козлов А.С.

Кузнецов Ю.А.

Лобков В.Т.

Лысенко Н.Н.

Ляшук Р.Н.

Мамаев А.В.

Масалов В.Н.

Новикова Н.Е.

Павловская Н.Е.

Попова О.В.

Прока Н.И.

Савкин В.И.

Степанова Л.П.

Хромов В.Н.

Шендаков А.И. (ответств. секретарь) Ермакова Н.Л. (редактор)

Адрес редакции: 302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69. Телефон: (4862)454037 Факс:(4862)454064 E-mail: [email protected] E-mail: nichо[email protected]

Свидетельство о регистрации ПИ 4ФС77-21514 от 11.07. 2005 г.

Технический редактор Мосина А.И. Сдано в набор 18.02.2010 Подписано в печать 24.02.2010 Формат 60х84/8. Бумага офсетная. Гарнит&ра Таймс.

Объём 7,5 усл. печ. л.

Тираж 300 экз. Издательство Орел ГАУ, 302028, г. Орел, б&львар Победы, 19. Лицензия ЛР4021325 от 23.02.1999г

Журнал рекомендован ВАК Минобрна&ки России для п&бликаций на&чных работ, отражающих основное научное содержание кандидатских ___________диссертаций___________

Содержание номера

Инновации в эксплуатации сельскохозяйственных машин

Говоров И.В. Организационное обеспечение рациональной долговечности деталей

машин на этапах их жизненного цикла......................................... 2

Кузнецов Ю.А. Комбинированная ресурсосберегающая технология восстановления

и упрочнения деталей машин и оборудования АПК............................... 6

Дегтярев М.Г., Поликарпов А.В. Антифрикционные покрытия с твердыми

смазками при восстановлении деталей машин................................... 9

Хромов В.Н., Кузнецов И.С. Повышение износостойкости пальцев жаток зерно&борочных машин электроискровыми покрытиями, образованными

электродами из аморфных и нанокристаллических сплавов....................... 11

Пастухов А.Г. Обеспечение эффективной эксплуатации грузовых автомобилей

путем повышения надежности карданных передач................................ 13

Ферябков А.В. Композиционные покрытия микродугового оксидирования........... 20

Энергосбережение в АПК

Стребков С.В. Трибологические аспекты энергетической теории................. 21

Суров Л.Д., Фомин И.Н. Контроль успешного автоматического повторного

включения секционирующих выключателей в линии кольцевой сети................ 23

Астахов С.М., Сорокин Н.С., Семенов А.Е. Исследование достоверности

информации о появлении коротких замыканий................................... 25

Чехутская Н.Г. Определение энергетических и конструктивных параметров машин ударного действия в зависимости от свойств разрушаемых

материалов................................................................. 28

Моисеенко А.М., Лысак О.Г. Проблема хранения сочного растительного сырья и

задачи теплотехнического расчета овощекартофелехранилищ.................... 30

Рыжов Ю.Н., Ефимов М.А. Структура программного комплекса автоматизированной системы на&чных исследований фрикционного сцепления

трактора.................................................................... 32

Дринча В.М., Цыдендоржиев Б.Д. Основные концептуальные положения

активного вентилирования зерна.............................................. 35

Гулидов С.С. Экономический анализ функционирования сельских электрических сетей...................................................................... 39

Экономические аспекты развития аграрного сектора

Данькова Л.В. Стратегия &стойчиво-эффективного развития сельскохозяйственных

предприятий................................................................. 42

Проняева Л.И., Агошкова Н.Н. Анализ процесса воспроизводства основных средств в сельскохозяйственных организациях и направления активизации

инвестиционной деятельности в Орловской области............................. 45

Лазаренко А.Л., Гавренко А.Г. Управление инвестиционной деятельностью

коммерческих банков: основные направления................................... 50

Долгова С. А. Государственная финансовая политика России в кредитном

обеспечении сельского хозяйства............................................. 53

Иванова Ю.В. Жилищно-коммунальный комплекс в условиях финансового

кризиса..................................................................... 55

Ларионов А.Н., Малышев И.В. Проблемы ф&нкционирования жилищностроительного комплекса в условиях экономического кризиса.................. 57

© ФГОУ ВПО Орел ГАУ, 2010