CC BY
18СРАВНЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ С ПЕРЕМЕННОЙ ПОРИСТОСТЬЮ ПО СЕЧЕНИЮ, ПОЛУЧЕННЫХ ТРАДИЦИОННЫМИ МЕТОДАМИ И МЕТОДОМ МНОГОКРАТНОГО ОСАЖДЕНИЯ ЧАСТИЦ В ПОРИСТУЮ ЗАГОТОВКУ ИЗ ГАЗОПЫЛЕВОГО ПОТОКА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ВИБРАЦИИ
Каршиев Р.С.1, Сафаров Т.Т.2, Асатов У.Т.3, Усаров Р.Р.4
1Каршиев Раим Санаевич - доцент, кандидат технических
наук;
2Сафаров Тоир Турсунович - доцент, кафедра механики;
3Асатов Уралбой Ташниязович - доцент, кандидат физико-математических наук; 4Усаров Равшан Рустамович - старший преподаватель, кафедра физикит и электротехники, Ташкентский химико-технологический институт, г. Ташкент, Республика Узбекистан
Ключевые слова: фильтрующий элемент, стакан, фильтрация, грязеёмкость, коэффициент проницаемости, параметр эффективности.
УДК 676.252.336
Постоянное усложнение конструкций различных машин и механизмов, повышение их качества, ужесточение требований к их ресурсу и надежности-все это требует создание пористых проницаемых материалов (ППМ), обладавших повышенными эксплуатационными свойствами, поиск новых методов их изготовления. Однако, как показал анализ литературных данных, посвященных исследованию процессом получения (ППМ), их свойства тесно связанны со структурой материала и в рамках традиционной технологии невозможно, добиться улучшения одной группы свойств (ресурс работы, коэффициента проницаемости) сохранение заданных значений другой группы (тонкости очистки,
геометрических размеров, механической прочности). В тоже время обеспечить требуемое сочетание свойств можно путем целенаправленного регулирования поровой структуры. При этом в качестве наиболее эффективного, но ранее не неизученного способа изготовления изделий с высокой механической прочностью и проницаемостью при заданном размере пор, выбран способ многократного осаждения частиц в пористую заготовку из газопылевого потока воздуха под воздействием вибрации.
Эксплуатационные характеристики фильтрующих элементов (ФЭ) с заданным размером пор Эп=20 мкм, полученных традиционными методами (спекание свободно насыпанного порошка в форму , деформирование спеченных заготовок, послойное и вибрационное формирование) и методом многократного осажления частиц в пористую заготовку из газопылевого потока воздуха под воздействием вибрации представлены в таблице 1.
Из таблицы видно, что фильтрующие элементы, полученные методом многократного осаждения частиц в пористую заготовку из газопылевого потока воздуха под воздействием вибрации по сравнению с образцами полученными традиционными методами обладают повышенным комплексом эксплуатационных свойств. Так,
13 2
например, коэффициент проницаемости 170-10" м , предел прочности при изгибе 100 ... 120 МПа по сравнению 70-10"12м2 и 40...55 МПа у ФЭ, полученных деформированием спеченных заготовок.
Приведенные результаты свидетельствуют, что метод многократного осаждения частиц в пористую заготовку из газопылевого потока воздуха под воздействием вибрации позволяет регулировать порорпспределение ФЭ, следовательно и изменять эксплуатационные свойства.
Следует отметить, что кроме порошка бронзы марки БРОФ-10-1 также были изготовлены (образцы виде пластин и кольца) ФЭ методом многократного осаждения частиц в пористую заготовку из газопылевого потока под
воздействием вибрации из порошков титана марки ВТ-9, и коррозионностойкой стали марки ПХ18Н9Т. Рис.1 и Рис.2.
Для исследования выбраны образцы в виде пластин и кольца диаметром 30мм и толщиной 5мм и наружный диаметр 50, внутренный диаметр 45, толшина 10 мм соответственно из различных материалов.
Рис. 1. Образцы в виде пластин для определение гидравлических свойств ППМ1-Бронзы марки БрОФ-10-1,2-Нерж.сталъ марки ПХ18Н9Т, 3- Титан марки ВТ-9
Рис. 2. Образцы в виды кольца дла определения механических свойств ППМ на изгиб.1-Бронзы марки БрОФ-10-1, 2-Нерж.сталъ марки ПХ18Н9Т, 3- Титан марки ВТ-9
Результаты исследований эксплуатационных свойств этих материалов представлены в таблице 2.
I
Таблица 1. Основные свойства ФЭ, полученных по известным технологиям и методам многократного осаждения частиц в пористую заготовку из газопылевого потока под воздействием
вибрации
Методы получения ППМ Материал и размер порошка, мм зристость, П % Средний размер пор, мкм Коэф фи-ци-ент про-ни-цаем. Предел прочн ости при изгибе изг, Па-ра-метр эффе-ктив-ности, Е
П К 1013 2 м а МПа
Спекание свободно- БрОФ-10-
насыпанного порошка 1 0,063- 36 20 32 35-50 0,039
бронзы 0,1
Деформирование спеченных заготовок. Положительное БрОФ-10- 1 0,1250,315 36 20 70 40-55 0,045
решение № 4722293
БрОФ-10- 1 0,063-
Вибрационное формование 0,1 0,1-0,125 0,1250,315 37 20 120 45-65 0,115
Спекани свободно БрОФ-10-
насыщенного порошка 1 0,4-0,5 38 20 130 40-60 0,118
2-х фракций 0,063-0,08
БрОФ-10- 1 *0,8-1,0
** 0,2-
0,25
Многократное **0,1-
осаждение частиц в 0,125
пористую заготовку из газонылевого потока под воздействием **0,05-0,063 ВТ-9 38 20 180 210230 0,142
вибрации а.с. № *0,8-1,0
1644440 **0,2-0,25 **0,1-0,125 **0,05-0,063
*-исходная заготовка, **- осаждаемый порошок
Таблица 2. Основные свойства ФЭ из различных порошков, полученные методом многократного осаждениячастиц в пористую заготовку из газопылевого потока воздуха под воздействием вибрации
Материал и частицы порошка, мм Пористость, П % Средн. разме р пор, мкм Коэфф ици-ент про-ница-емо-сти К10- 13 2 ,м Параметр эффек тивно сти Преде л прочн ости при изгибе а МПа Предел прочности при растя жении МПа а рс Предел прочности при радиальном сжатии а см, МПа
БрОФ-10-1 0,8-1,0 0,2-0,25 0,1-0,125 0,05-0,063 38 20 170 0,140 100...1 20 42..55 280...300
ВТ-9 0,8.1,0 0,2...0,25 0,1...0,125 0,05...0,063 38 20 180 0,145 210...2 30 125...1 50 430...440
ПХ18Н9Т 0,8.1,0 0,2...0,25 0,1...0,125 0.05...0,063 36 20 28 0,037 360...3 80 190...2 10 480...530
Таким образом, исползование фильтрующих элементов из ППМ, получаемых методом многократного осаждения мелких частиц в пористую заготовку из газопылевого потока воздуха при помощи вибрации позволит увеличить производительность и ресурс работы в 2 раза.
Список литературы
1. Пористые проницаемые материалы: Справ. / Под ред. С.В.Белова; С.В.Белов, П.А.Витязь, В.К.Шелег и др. М.: Металлургия, 1987. 333 с.
2. Косторнов А.Г. Проницаемые металлические волов новые материалы. - Киев: Техника, 1983. 128 с.
3. Витязь П.А., Капцевич В.М., Шелег В.К. Пористые порошковые материалы и изделия из них. Мн.: Вышэйш. шк.-1987.-161 с.
4. [Электронный ресурс]/ Режим доступа: http://ziyo.edu.uz/ (дата обращения: 20.06.2019).
5. [Электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.techno.edu.ru/ (дата обращения: 20.06.2019).
