CC BY
6
различных аппаратов при возможных незначительных доработках самих аппаратов. Следовательно затраты на создание и исследования системы также будут минимальны.
Созданные на основе полученных результатов унифицированные функциональные блоки типов БФ и БВ по техническим параметрам превышают мировой уровень [7].
Список использованных источников
1. Оксененко А.Я., Наумчук Ш.А., Филатов Р.А и др. Модульный монтаж гидравлических приводов. - НИИМАИ' 1Э79. - 38 с.
2. ПинчукВ.В. Создание гидроприводов машин на основе современной элементной базы и прогрессивных способов монтажа//Материалы межд. НТК ГПИ.Гомель:ГПИ.1996.-С.172
3. Пинчук В В. Способы монтажа гидроблоков управления//Вестник БИТУ.-2004 №5 - С47-50.
4. Пинчук В. В. Формирование компановочных решений гидроблоков управления/ЛГеория и практика машиностроения,--2004.-№1 , С.51 - 53
5. ГОСТ 26890-86 (СТ СЭВ 5195-85). Гидроаппаратура Присоединительные размеры стыковых полостей монтажных плит. Введ.11.05.86.-М.:Изд-во стандартов, 1986-29с
6. ГОСТ 27790-88. Гидроаппараты вставные. Присоединительные размеры монтажных отверстий Введ.01.07.89.-М :Изд-во стандартов, 1988-4с
7. Пинчук В.В Синтез гидроблоков управления на основе унифицированной элементной базы - Мн Технопринт 2001-140с
SUMMARY
In hydro equipment of late 30 years one can mainly observe tendency to receive the best performance n each separate element without taking into account their conjoint use E st g standards of joining sizes impel designers ana researchers to choose obviously not the best ways of creating control hydro blocks design
In the article requirements on transformation of joining sizes of hydro devices are proved and ways of solving the existing problem are planned.
УДК 685.31.001.5
ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С СОПЛОВЫМ ОБДУВОМ ДЛЯ СКОРОСТНОЙ СУШКИ ОБУВИ
А.И. Ольшанский, В.И. Ольшанский, Е.Ф. Макаренко
Для интенсификации процесса формообразования и термофиксации верха обуви, затянутой на колодку, широко используется влажно-тепловая обработка предварительно увлажненной обуви горячим воздухом с температурой 70-130 С Она позволяет значительно повысить качество обуви, обеспечить необходимую формоустойчивость и снизить напряжения в кожах на 50-60 %. [1]
В УО «Витебский государственный технологический университет» разработана установка проходного типа, предназначенная для скоростной сушки предварительно увлажненной обуви, затянутой на колодку. [2]
Установка обеспечивает сушку и термофиксацию верха, увлажненной обуви из натуральных, искусственных кож и синтетических материалов.
Оптимальный режим сушки должен давать наилучшие технологические качества обуви, минимальную продолжительность сушки при минимальных энергозатратах на процесс термообработки. [3]
Вестник УО ВПУ 27
¥
Для определения оптимального режима сушки различных обувных матеоиалов верха обуви [2] был проведен комплекс экспериментальных исследований на сушильной установке
Обработка экспериментальных данных по сушке увлажненных заготовок верха обуви с сопловым обдувом горячим воздухом показала, что процесс обезвоживания происходит в периоде постоянной скорости сушки вплоть до равновесного влагосодержания независимо ни от режима сушки ни от вида и типа кож. При предварительном увлажнении верха обуви перед сушкой вся влага связана с материалом физико-механической связью. Это капиплярно связанная вода и энергия связи влаги с материалом (энергия отрыва) минимальна Механически удержанная свободная вода легко испаряется из материала как со свободной поверхности жидкости. [3]
Внутренний тепловой баланс установки для большинства случаев сушильных камер можно записать [4]
+ (1),
А = 1М1СМ
(Ч и + Чн + Чтр + Ч5
где А - внутренний тепловой баланс установки, Дж/кг влаги см -теплоемкость материала по средней температуре в сушильной камере, кДж/кг влаги, и Ц - температура обуви на входе и выходе
установки °С: ц и и ц н - удельные расходы тепла на 1 кг влаги и на нагрев материала, Дж/кг влаги; цТр и q ^ - удельные расходы тепла на
нагрев транспортного устройства и в окружающую среду, Дж/кг влаги; Зсе расходы тепла на сушку относят к 1 кг испаряемой влаги. Удельные расходы тепла на испарение и нагрев материапа определяются уравнением:
О 2500 + 1,<т2 -свл 1М1
Чи .. -И--(2),
где \/\/ - количество испаренной влаги кг/с, 1 ^ и ~ температура воздуха на входе и выходе из установки, °С; св л - теплоемкость воды кДж/кг
Чн *
см (1 и
- I
М: '
(3).
\у \у 1Т12
где О с - масса высушиваемой обуви на выходе из установки, кг/ч;
Удельные расходы тепла на нагрев транспортного устройства и потери тепла сушилкой в окружающую среду:
о
в
Ятр = где 1хр и I
^ тр _ ^ тр
XV
- I
)
И),
71
выходе, кДж/кг
тр2 °С; сТр
45
ду т р \ т р 2 ' р |
- температура транспортного устройства на входе и
- теплоемкость материала транспортного устройства,
05 КР
Р.в - 'о)
(5),
где I в и I ^ температура воздуха в сушильной камере и окружающей среды,
°С- К - коэффициент теплопередачи через ограждения установки. Вт/м .рад; ? - общая поверхность ограждений сушильной установки, т Тепловой баланс сушильной установки позволяет провести анализ всех величин, входящих в уравнение (1), при заданной вместимости сушильной камеры по массе
загружаемой обуви, начальному влагосодержанию обуви (Wi = 30 - 40 %), в широком диапазоне изменения температур горячего воздуха (70 - ПО °С), и скорости соплового обдува (и = 10 - 25 м/с) Тепловой баланс определяет необходимую тепловую мощность установки. Расход тепла на испарение влаги из материала при всех режимах
W Яи
О . =--- * 3 5-6.5 кВт
3600
Расход тепла на нагрев обуви затянутой на колодку:
W Q ч
Q м =---— » 0 85- 1.4 кВт
3600
Температура поверхности верха обуви {п = t м ^ определялась из условия [3]:
t„ = tc -
4u_ а„
(6),
где ас - коэффициент теплообмена при сопловом обдуве обуви, Вт/м2град; 1С - температура горячего воздуха, С, 1П - температура поверхности верха обуви С;
Количество тепла, затраченное на испарение влаги из материала, определяется из основного уравнения кинетики сушки для периода постоянной скорости [3]:
Ци - Г р0 N (7),
где р0- плотность кожи, кг/мг. Ру - отношение объёма тела к поверхности, м;
Температура поверхности материала, определяемая формулой (6), для всех режимов сушки ^ * 65 - 70 °С оказывается выше температуры мокрого термометра для соответствующих режимов.
Расходы тепла на профев массивных деревянных колодок, закрытых плотно затянутой обувью и на нагрев подошв незначительны, так как за время сушки 6-10 мин материал прогревается всего на 2 - 3 "С, а потери тепла составляют Он а 0,2 -0.3 кВт.
Транспортное устройство выходит за пределы сушильной камеры на 0,3 м от окон загрузки и выгрузки обуви и охлаждается по экспериментальным замерам на 7 -10 С. Дополнительные затраты тепла на нагрев транспортера Отр35 0,2 - 0,3 кВт Потери тепла сушилкой в окружающую среду определяются уравнением (5).
Теплоизоляция сушильнои установки подбиралась так. чтобы температура наружной поверхности стенки не превышала 40 - 45 Коэффициент
теплопередачи К ГВт/г.! рад), определяемый тепловым расчетом установки К = 0.9 Вт 1ы град.
Потери тепла через все ограждения сушильной камеры с учетом выброса тепла через окна загрузки и выгрузки обуви составили 05 = 0,5 - 0,6 кВт. Максимальная мощность электрокалориферов при нагреве воздуха до температуры = 130 °С рассчитывалась для различных пакетов верха обуви из условия: Ок= 1 2 1 ОуС.
Процесс термообработки, предварительно увлажненной обуыи с сопловым обдувом горячим воздухом является процессом высокоскоростной сушки тонких капиллярнопористых материалов.
Так как практически весь процесс обезвоживания происходит в периоде постоянной скорости сушки, то плотность теплового потока определяется уравнением (7). Теплота параобразования находилась по выражению [5]:
г = 2500 - 2,38 4, где - температура жидкости. "С;
Скорость сушки в первом периоде:
N =
(8),
где т - продолжительность сушки, с; и0 - начальное влагосодержание увлажненной обуви; ир - равновесное влагосодержание обуви, Отношение объема тела к поверхности
йрСМС (9,.
эб Ро об
где М0| = У0$Рф - масса верха обуви (кг), Рд = 340 кг/м - плотность кожи
Р } - поверхность верха обуви м2 М - масса верха обуви, кг; \ о - -
объем верха обуви м Уравнение (7) с учетом выражения (8) и (9) имеет вид
моб ди £ ли
Чи = = Осг — - (10)
т об об
где Ос производительность сушильной установки по сухому материалу (кг/с) Уравнение теплового баланса можно записать
д = Я1 ЙвСвГ^ -12) (11),
3 с.у.
где Г|о.у " П-Д- сушильной установки; I и 1 - температура воздуха на входе и выходе из установки. св - теплоемкость сухого воздуха кДж/кг.
Из уравнений (9) и (11) получим:
= М^с =
с г ГкДи у г ГкДи ' у
где Тк - площадь сечения сушильной камеры, м2; М = 1 о рв - массовый
расход воздуха (кг/с); рв- плотность воздуха, кг/г ; и - скорость соплового
обдувг, м/с; Гщ - площадь щели, м2. Поверхность обуви = 8 Ъ м
где Э - поверхность одной полупары верха обуви л ; 1 - вместимость сушильной камеры (количество полупар). Полученные численные решения сопоставлялись с результатами экспериментального исследования скоростной сушки обуви на разработанной в УО «ВГТУ» сушильной установке Сравнение расчетных и опытных данных проводилось для режима сушки, температура ^ = 90 С, скорость соплового обдува и = 15 м/с, разность температур = 20 С. начальное влагосодержание обуви 110 = 0 3 кг/кг, расход теплоносителя №.ь= 0.12 кг/с.
Результаты сравнения с учетом фактического к.п.д. установки показывают достаточно хорошее совпадение эксперимента с численными решениями по уравнениям.
Анализ результатов исследований по сушке обуви показывает, что оптимальные режимы обработки достигаются при температуре горячего воздуха 1с = 90-100 С с последующим охлаждением обуви после выгрузки скорости соплового обдува и = 12-15 м/с , продолжительности сушки т = 6-8 мин. При этом увеличение температуры горячего воздуха на 10 °С и скорости соплового обдува на 10 м/с сокращает ьремя сушки на 10-12 % но при этом энергозатраты возрастают на 20-25 %.
Сравнение результатов исследований влажно-тепловой обработки обуви на данной сушильной установке показывает хорошие совпадения оптимальных режимов обработки обуви с результатами, приведенными в [1].
Список использованных источников
1 Фукин В.А.. Калита А Н. Технология изделий из кожи, VI., Легпромбытиздат, 1988.
2. Макаренко Е.Ф , Ольшанский В.И , Ольшанский А.И., Кинетика процесса скоростной сушки материалов верха обуви.// Вестник УО ВГТУ 2004 № 6, с.72.
3. Лыков А В. Теория сушки М., Энергия, 1968.
4 Лыков М.В. Сушка в химической промышленности М., «Химия», 1970.
5. Нестеренко А.В, Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха «Высшая школа» М., 1971
SUMMARY
The analysis of thermal balance of drying installation for high-speed drying top of footwear, a method oî calculation of productivity of installation or испаренной to a moisture and a choiue of ODtimum regime parameters is resulted at damp - thermal processing footwear
УДК 621:681.93.932
ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ФОТОГРАММЕТРИИ НЕРЕГУЛЯРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
/О.В. Полозков
Компьютерное проектирование продукции является одним из важнейших этапов оеинжиниринга как системного подхода к организации современного эффективного производства [1, 2]. Операндом в процессе проектирования служит интегрированная модель изделия, основу которой составляет электронная геометрическая модель его поверхности, дополняемая элементами идентификации, свойствами и т п. атрибутами. Электронная геометрическая модель поверхности создается в результате (Ьормализации конструкторских идей с помощью средств компьютерного геометрического моделирования В компьютерных системах геометрического моделирования реализованы два основных метода к формированию моделей -твердотельное и поверхностное [3, 4] Проектирование моделей поверхностей, имеющих пространственно сложную (нерегулярную) форму осуществляется посредством поверхностного моделирования. Однако, процесс интерактивного создания геометрических моделей отличается высокой трудоемкостью.
Повышение эффективности при создании компьютерных моделей поверхностей нерегулярных объектов достигается применением методов цифрового формоописания (оцифровки) поверхностей физических объектов. Это позволяет в процессе формирования облика будущего изделия использовать результаты работы других специалистов, воплощенных в материальных образцах изделий, что существенно снижает трудоемкость подготовки производства. В данном случае процесс формообразования обретает обратную направленность от объекта к модели, преобразуя традиционную последовательную модель процесса формообразования объектов в рекурсивную [5, 6].
Среди современных средств оцифровки наибольшей эффективностью обладают фотограмметрические системы принцип действия которых соответствует естественному человеческому восприятию пространственных объектов [7]
Для обеспечения наибольшей эффективности процесса реконструкции поверхностей технических объектов по данным визуальной информации был разработан специальный программно-технический комплекс шотограмметрии нерегулярных поверхностей промышленных объектов [8, 9]. Для реализации комплекса был разработан фотограмметрический метод, основанный на съемке объект? наклонно установленной регистрирующей камерой, поверхность которого
