CC BY
42
Таблица 3
Значения коэффициентов в уравнении
(7)
Коэффициент Значение Коэффициент Значение
ai 9,297-10-4 а? 1,126-10-5
a2 -1,029-10"' аз 1,309-10-4
аз 1,167-10-5 ад 3,168-10-7
а4 -0,01187 а10 -1,91110-7
аз 8,915-10-5 а11 0,027536
ае -1,224-10-3
Машинное время обработки определяется по выражению
Выбор режимов обработки должен осуществляться в следующей последовательности:
1. Выбирается тип, марка и размеры инструмента в зависимости от конструкции детали и требований к обрабатываемой кромке.
2. Назначаются деформация инструмента ДX и скорость V из условий минимальной стоимости операции с учетом стойкости и стоимости инструмента, а также требований по шероховатости На.
3. В зависимости от требуемого радиуса скругле-
ния г по формуле рТ=0,414г определяется размер снимаемой кромки (см. рис. 1).
4. По формуле (4) определяется относительная величина снятого слоя р.
5. По формуле (7) определяется подача Б.
6. По формуле (5) при 6=0 определяется угол а.
Таким образом:
- исследованная щетка весьма эластична и может применяться для обработки кромок сложной формы;
- предложенная методика выбора режимов обработки позволяет оптимизировать процесс обработки.
Библиографический список
1. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Круги для финишной обработ- Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2000. 293 с.
ки деталей // Вестник ИрГТУ. 2011. № 5. С. 16-20. 3. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обра-
2. Димов Ю.В. Обработка деталей свободным абразивом. ботки наблюдений. М.: Наука, 1968. 288 с.
УДК 625.768
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ФОРСУНКИ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЖИДКОГО АНТИГОЛОЛЕДНОГО МАТЕРИАЛА
© В.Г. Зедгенизов1, Л.В. Простакова2, С.Н. Сякин3
Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Нанесение антигололедных материалов с нормой расхода 5-10 гр/м2 требует создания специального оборудования. Предложена конструкция малогабаритной коммунальной машины. Проведены экспериментальные исследования форсунки; получено уравнение регрессии, определяющее зависимость расхода жидкости от площади поперечного сечения дросселирующих отверстий и давления в системе. Ил. 4. Табл. 3. Библиогр. 5 назв.
Ключевые слова: малогабаритная техника; машины для ЖКХ; противогололедный; нанесение жидких реагентов.
RESULTS OF EXPERIMENTAL STUDYING A NOZZLE FOR APPLYING LIQUID DEICER V.G. Zedgenizov, L.V. Prostakova, S.N. Syakin
Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, Russia, 664074.
The application of deicing agents at a rate of 5.10 g/m requires special equipment to be developed. The design of a compact utility vehicle is proposed. Having conducted the experimental studies of a nozzle the authors obtained a re-
1Зедгенизов Виктор Георгиевич, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой строительно-дорожных машин и гидравлических систем,тел.: (3952) 405134, e-mail: [email protected]
Zedgenizov Victor, Doctor of technical sciences, Professor, Head of the Department of Construction Roadmaking Machinery and Hydraulic Systems, tel.: (3952) 405134,e-mail: [email protected]
2Простакова Людмила Владимировна, кандидат технических наук, доцент кафедры строительно-дорожных машин и гидравлических систем,тел.: (3952) 405134.
Prostakova Lyudmila, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Construction Roadmaking Machinery and Hydraulic Systems, tel.: (3952) 405134.
3Сякин Сергей Николаевич, аспирант, тел.: 89501042215, e-mail: [email protected] Syakin Sergey, Postgraduate, tel.: 89501042215, e-mail: [email protected]
gression equation that gives the dependence of fluid discharge on the cross-sectional area of throttling holes and the pressure in the system. 4 figures. 3 tables. 5 sources.
Key words: small machines; machinery for housing services and utilities; deicing; application of liquid reagents.
Профилактический метод борьбы со скользкостью заключается в распределении противогололёдных материалов до образования на проезжей части дороги гололёда или наката. Важным условием эффективного применения профилактического метода борьбы с гололёдом является наличие машин, способных распределять хлориды очень малыми дозами, порядка 510 г/м2. В таких малых количествах хлориды не оказывают отрицательного влияния на окружающую природу и в то же время не допускают образования гололёда или гололедицы на дорожном покрытии [4]. При указанных нормах расхода целесообразным становится применение жидких антигололёдных материалов (ЖАГМ). Анализ существующих способов распыления жидкости показал, что гидравлическое распыление -простой и самый экономичный по потреблению энергии (2-4 кВт на распыление 1 т жидкости) [1, 2, 5]. При гидравлическом распылении основным фактором энергетического воздействия, приводящим к распаду жидкости на капли, является давление нагнетания. Проходя через распыляющее устройство (материальное сопло или форсунку), жидкостной поток приобретает довольно высокую скорость и преобразуется в форму, способствующую быстрому распаду (струя, пленка, крупные частицы). Однако создаваемый при этом распыл грубый и неоднородный. Данным способом практически неосуществимо распыление высоко-
вязких жидкостей, широко применяемых в химических производствах, распыление жидкости с малым расходом, мелкодисперсное распыление. Поэтому экспериментальные исследования с целью определения расхода жидкости через форсунку в зависимости от диаметра отверстий и давления в напорной магистрали представляются актуальными.
На рис 1. представлена малогабаритная коммунальная машина для нанесения жидких антигололёдных материалов, разработанная коллективом авторов Иркутского государственного технического университета (конструкция машины защищена патентом РФ [3]). Машина имеет одноосный энергоблок с унифицированным сцепным устройством, ёмкость с насосной установкой и рабочее оборудование в виде штанги с форсунками, которые совместно с энергоблоком образует работоспособную единицу. Спереди установлена щётка, машина полностью гидрофицирована. Техническая характеристика малогабаритной коммунальной машины представлена в табл. 1.
Оборудование для нанесения ЖАГМ представляет собой штангу, установленную в задней части машины и соединённую наборным рукавом с центробежным насосом. Штанга установлена на высоте 300 мм над опорной поверхностью и снабжена 4-мя форсунками, расстояние между которыми 300 мм (рис. 2).
Ёмкость
Рис. 1. Малогабаритная коммунальная машина
Таблица 1
Техническая характеристика малогабаритной коммунальной машины
Показатель Значение
1. Двигатель: дизельный - В2Ч
- мощность, кВт 9,8
- число оборотов в минуту 2400
2. Привод гидрообъёмный
- движитель:
гидронасос 313,12
гидромотор 310,28
- рабочее оборудование:
гидронасос 313,12
гидромотор 310,28
3. Насос вспомогательный НШ-10
4. Скорость передвижения, км/ч:
- рабочая 0-10
- транспортная 0-20
5. Ширина захвата, м 1,2
6. Ёмкость цистерны , м3 0,5
7. Тип рабочего оборудования: штанга с форсунками
- рабочее давление, МПа 0,1-0,3
- расход, л/мин 5-10
8. Габаритные размеры, мм:
- ширина 1200
- длина 2700
- высота 1700
9. Масса, кг 350
900
300
/Су74/4/ \
1300
Рис. 2. Схема расстановки форсунок
Для машины предусмотрено два режима: рабочий
- предварительная очистка территории при помощи щётки с одновременным нанесением ЖАГМ и транспортный.
В рабочем режиме с максимальной рабочей скоростью 2,7 м/с и шириной захвата 1,2 м производительность составляет 3,24 м2/с. Норма расхода антигололедного материала (в расчете на 30% раствор СаС12) составляет 0,026 л/м2, подача насоса - 0,084 л/с, расход через одну форсунку - 0,021 л/с.
При нанесении ЖАГМ в транспортном режиме производительность машины составляет 6,67 м2/с, подача насоса - 0,17 л/с, расход через одну форсунку
- 0,043 л/с.
Для проведения экспериментальных исследова-
ний разработан и изготовлен опытный образец форсунки (рис. 3), который состоит из тройника 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, манометра 4 и соединительного рукава 5. На выходном патрубке установлен распылитель 6, который содержит конус 7, сменную шайбу с дросселирующими отверстиями 8 и уплотнительное кольцо 9. Соединительный рукав через регулируемый вентиль связан с внешней гидравлической линией.
Площадь проходного сечения форсунки изменяется при помощи сменных шайб с различными диаметрами дросселирующих отверстий, давление - подачей жидкости из внешней гидравлической линии с помощью регулируемого вентиля. Расход жидкости через форсунку определяется с помощью мерной колбы и
секундомера. Для получения пятна распыла овальной формы использованы сменные шайбы с двумя диаметрально расположенными дросселирующими отверстиями.
Рис. 3. Опытный образец форсунки
Для проведения эксперимента выбран центральный композиционный ротатабельный план. При рота-табельном планировании число опытных точек меньше, чем при ортогональном, а матрица ошибок инвариантна к вращению осей координат. Это означает, что информация, содержащаяся в уравнении регрессии, равномерно распределена по поверхности гиперсферы.
В качестве независимых факторов приняты: х1 -диаметр дросселирующего отверстия, мм; х2 - давление жидкости, МПа. Уровни факторов и интервалы варьирования представлены в табл. 2.
Функция отклика искалась в виде полинома второго порядка:
у = Б0 +ЁБ,х, +£В
X,
¡=1 1=\ 1=\ где хI и х) - независимые факторы; В0, В,..В - коэф-
фициенты уравнения регрессии; у - функция отклика.
Таблица 2
Уровни факторов и интервалы варьирования
Уровни факторов х1, мм х2, МПа
+1,41 2,2 0,341
+1 2,0 0,3
0 1,5 0,2
-1 1,0 0,1
-1,41 0,8 0,059
Расход жидкости определялся путём замера времени наполнения мерной колбы ёмкостью 500 см3 по секундомеру. Опыты проводились с троекратным повторением в каждой точке факторного пространства. Для исключения систематической ошибки при проведении эксперимента использовался принцип рандомизации. Матрица планирования представлена в табл. 3.
В результате обработки экспериментальных данных в среде «^айБйоа» определены значащие коэффициенты регрессионной модели, подтверждена её адекватность и получено уравнение регрессии, определяющее зависимость расхода жидкости от исследуемых факторов
О = -40 - 52,79р - 123,28р2 +
+ 52,03с( - 2,32р2 + 155dp. (1)
На рис. 4 представлена зависимость расхода жидкости 0 от диаметра дросселирующих отверстий d и давления на входе р, построенная по уравнению (1). В исследованном диапазоне изменения указанных параметров функция отклика носит нелинейный характер. С увеличением как диаметра дросселирующих отверстий, так и давления расход жидкости через форсунку возрастает, при этом доминирующим параметром является диаметр дросселирующих отверстий.
Матрица планирования
Таблица 3
Номер опыта х1, мм х2, МПа у, см3/с (среднее значение)
1 -1,41 0 5
10 -1,0 -1,0 19
3 +1,0 +1,0 136
6 +1,41 0 114
7 0 0 67
9 0 0 68
2 -1,0 +1,0 27
8 0 -1,41 30
4 0 +1,41 83
5 +1,0 -1,0 23
Рис. 4. Зависимость расхода жидкости от диаметра дросселирующих отверстий (ф)
и давления на входе (р)
Таким образом, в ходе исследований установле-
но:
1) диапазон изменения факторов расхода жидкости через форсунку лежит в пределах 4-147 см3/с и обеспечивает норму нанесения жидкого антигололёд-
ного материала на всех скоростных режимах работы машины;
2) увеличивать расход жидкости предпочтительнее увеличением диаметра дросселирующих отверстий.
Библиографический список
1. Витман Л.А., Кацнельсон Б.Д., Палеев И.И. (ред. С.С. Ку-тателадзе). Распыливание жидкости форсунками. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1962. 264 с.
2. Нечипорук Н.В., Кобрина Н.В., Ляшенко А.М. [и др.]. Исследование процесса пылеподавления при погрузке и разгрузке каменного угля. // Химия растительного сырья. 2000. № 4. С. 85-101.
3. Патент РФ № 2312035. Многофункциональная машина коммунального назначения. В.Г. Зедгенизов, Д.В. Кокоуров,
Л.В. Простакова, А.А. Сенотрусов. Опубл. 10.12.2007.
4. Официальный сайт компании «иДТ-Инвест» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.idt-invest.ru/articles.html?id=45
5. U-sonic.ru Лаборатория акустических процессов и аппаратов БТИ АлтГТУ, Центр ультразвуковых технологий [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://u-sonic.ru/downloads/book/atomize_glava2.pdf
УДК 669
СТАЛЬ 110Г13Л ДЛЯ ОТВЕТСТВЕННЫХ ОТЛИВОК ДРАГ, РАБОТАЮЩИХ В СЛОЖНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ И ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
© А.М. Мусихин1
Иркутский завод тяжелого машиностроения,
664007, Россия, г. Иркутск, ул. Октябрьской Революции, 1, к. 19.
Приведены результаты исследования высокомарганцевой стали для горных машин. Рассмотрены методы упрочнения низкофосфористой стали 110Г13Л посредством дополнительного легирования. Дополнительное легирование осуществлялось введением сильных карбидообразующих (титана, хрома), что создавало новые центры кристаллизации и тем самым повышало устойчивость стали к износу. Модифицированная сталь показала более высокую эксплуатационную стойкость, что делает ее востребованной для горных машин, работающих в сложных геологических условиях. Ил. 1. Табл. 2. Библиогр. 5 назв.
Ключевые слова: высокомарганцевая сталь; горные машины; драга; химический состав; механические свойства; износ.
1Мусихин Алексей Михайлович, инженер-технолог 1 категории отдела главного металлурга, тел.: 89501405489, e-mail: [email protected]
Musikhin Aleksei, 1st category Engineer-Technologist of the Chief Metallurgist Department, tel.: 89501405489, e-mail: [email protected]
