CC BY
26
MODELLING OF THE COLD ACCUMULATOR ON THE BASIS OF THERMAL PIPES
M.V. SHAMAROV
Kuban State Technological University,
2, Moscovskaya st., Krasnodar, 350072; ph./fax: (861) 233-17-66, e-mail: [email protected]
The model of accumulation of the cold process is constructed, allowing to optimise an operating mode of the accumulator and to smooth jumping loadings on a refrigerating equipment that will raise its reliability and working capacity.
Key words: cold accumulator, thermal pipe, weight of ice, the freezing, the thaw.
664.002.(075.8)
КОРРЕЛЯЦИОННАЯ ОЦЕНКА КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ РАБО ЧИХ МОДУЛЕЙ ПИЩЕВЫХ МАШИН
А Л. МАЙТАКОВ, А.М. ОСИНЦЕВ, Л.Н. БЕРЯЗЕВА
Кемеровский технологический институт пищевой промышленности,
650056, г. Кемерово, Бульвар Строителей, 47; тел.: (3842) 73-42-79, факс: (3842) 53-29-00, электронная почта: may@kemtipp. т
Предложено решение задачи корреляционной оценки коррозионной стойкости рабочих органов пищевых машин на примере эмульгатора. Установлено, что струйно-абразивная обработка может служить эффективным методом подготовки под восстановление и упрочнение изношенных рабочих поверхностей пищевых машин, работающих в обычных и агрессивных средах. Корреляционная оценка влияния на коррозионную стойкость различных технологических факторов позволила определить приоритеты при назначении режимов обработки рабочих модулей эмульгатора для кон -кретных сред эксплуатации.
Ключевые слова: коррозионная стойкость, корреляционная оценка, струйно-абразивная обработка.
Сложные формы функциональных поверхностей рабочих органов пищевых машин предопределяют различный характер износа и затрудняют процессы восстановления изношенных поверхностей традиционными способами. Одним из типичных представителей пищевых машин, имеющих сложную форму рабочих органов, являются эмульгаторы. Рабочие поверхности эмульгатора в виде ребристых торцевых и конических винтовых элементов (рис. 1) трудно поддаются равномерному нанесению компенсирующих износ слоев и упрочнению. В результате технологического анализа была выбрана как один из методов струйно-абразивная обработка (САО) сложнофасонных поверхностей. Экспериментально были определены технологические параметры процесса: давление воздуха 0,5 МПа, абразивный материал К3-8, углы наклона струи в пределах 25-50°. Элементами системы среды, в которой работает эмульгатор, являются: размеры частиц, усилие раздавливания, плотность укладки, влажность, температура, коэффициент внешнего трения. С учетом комплексного параметра ^ [1] определяется интенсивность износа и коррозионная стойкость. Для реализации предложенного способа и экспериментальной обработки полученных данных была использована технологическая схема САО рабочих органов эмульгатора, представленная на рис. 1: 1 - вращающийся диск эмульгатора, 2 - наконечник, 3 - струйное устройство.
Суспензия по пульпопроводу 3.1, который служит одновременно корпусом устройства, поступает в распределитель 3.2. Из распределителя она через штуцеры 3.3 попадает в насадку 3.4. Сжатый воздух для двух боковых сопел поступает через штуцер 3.3, а для
третьего центрального - через штуцер 3.6. Рис. 1
Пройдя через специальные разгонные сопла Лаваля 3.5, которыми снабжены все насадки, воздух разгоняется до большой скорости, захватывает поступающую суспензию и смешивается с ней. Смесь воздуха с суспензией повторно разгоняется в разгонных каналах сопел. Такая схема позволяет разгонять суспензию до больших скоростей и получать значительную произво-
Рис. 2
Рис. 3
0,1-0,5 мм, температура азотирования 570°С, насыщающая среда - с объемным содержанием 75% N + + 25% Аг, давление 265 Па. Период испытаний принят равным 2000 ч.
По результатам экспериментов и обработки стати -стических данных выполнена поэтапно корреляционная оценка влияния вышеуказанных факторов на потерю массы К, г/мм2:
K = 15,33 - 24,4Рв + 0,348ф + 0,7582 - 21,675. (1)
Коэффициент корреляции Я = 0,9525.
В стандартизованном масштабе
К = -0,307Рв + 0,293 ф - 0,2865+ 0,1242. (2)
Гистограмма остатков приведена на рис. 2 (значение максимальной ошибки 2,690; среднестатистическое отклонение 1,073).
Коэффициент корреляции Я = 0,9916. В стандартизованном масштабе
К = 0,746 Сх исх + 0,246 Сх кон.
(3)
(4)
Рис. 4
дительность обработки. За счет того, что смешивание воздуха с суспензией происходит за пределами сопел Лаваля, достигается минимальный износ деталей устройства.
Принцип двойного индивидуального разгона воздуха и жидкости используется для достижения больших скоростей (100-130 м/с) истечения суспензии и снятия значительных припусков. Регулированием режимов истечения суспензии можно обеспечить очистку изношенных поверхностей элементов рабочих модулей эмульгаторов и их упрочнение наклепом.
Практическое значение имеет установление в аналитической форме зависимостей коррозионной стойкости элементов рабочих модулей эмульгаторов (после замены стали 4Х13 на сталь 40Х с улучшением, САО и азотирования) от характеристик элементов среды эксплуатации, исходной и достигаемой шероховатости, а также от некоторых режимов САО: давления воздуха, угла наклона струи в пределах 25-50°, зернистости абразивов в суспензии. Толщина азотированного слоя
Гистограмма остатков приведена на рис. 3 (значение максимальной ошибки 3,515; среднестатистическое отклонение 1,131).
К = - 8,73 + 0,315,4 + 11,43у + 0,234И + 0,0202Т + 16,29/ (5)
Коэффициент корреляции Я = 0,9997.
В стандартизованном масштабе
К = 0,32024 + 0,2408/+ 0,2064И + 0,1397у + 0,0963 Т. (6)
Гистограмма остатков приведена на рис. 4 (значение максимальной ошибки 0,5388; среднестатистическое отклонение 0,2027).
В этих уравнениях Рв - давление воздуха, Па; ф -угол наклона струи; 2 - зернистость абразива; 5 - толщина азотированного слоя; Сх исх, Сх кон - комплексные параметры исходной (до САО) и конечной (после САО) шероховатости; А - размеры частиц; у - усилие раздавливания; И - влажность; Т- температура среды;/- коэффициент внешнего трения.
Ввиду высоких коэффициентов корреляции, характеризующих тесную связь функции и аргументов, квадратичные регрессии в данной статье не приводятся. В уравнениях в стандартизованном масштабе аргументы расположены по их значимости (см. величины коэффициентов).
Из уравнений видно преобладающее влияние на К давления воздуха Рв при его уменьшении (2), конечной шероховатости Сх исх (4), размеров частиц обрабатывае -мого продукта А, коэффициента внешнего трения / и влажности И (6).
В таблице приведена матрица парных корреляций Знаки при аргументах в стандартизованных уравнени-
К = -0,87 + 14,05 Сх Исх + 9,11 Сх кон
Таблица
Пере- менные К Рв j Z 5 C x исх C x кон A y h T f
К 1,000 -0,973 0,977 0,984 -0,974 0,991 0,988 0,995 0,997 0,997 0,993 0,997
Рв -0,973 1,000 -0,944 -0,982 0,937 -0,968 -0,968 -0,975 -0,973 -0,964 -0,964 -0,964
j 0,977 -0,944 1,000 0,968 -0,959 0,984 0,982 0,969 0,972 0,975 0,969 0,976
Z 0,984 -0,982 0,968 1,000 -0,963 0,985 0,987 0,982 0,982 0,975 0,974 0,978
5 -0,974 0,937 -0,959 -0,963 1,000 -0,978 -0,969 -0,968 -0,963 -0,976 -0,968 -0,974
C К-'Х исх 0,991 -0,968 0,984 0,985 -0,978 1,000 0,994 0,988 0,983 0,986 0,983 0,989
Cx кон 0,988 -0,968 0,982 0,987 -0,969 0,994 1,000 0,987 0,983 0,981 0,979 0,984
A 0,995 -0,975 0,969 0,982 -0,968 0,988 0,987 1,000 0,991 0,988 0,981 0,987
y 0,997 -0,973 0,972 0,982 -0,963 0,983 0,983 0,991 1,000 0,994 0,991 0,994
h 0,997 -0,964 0,975 0,975 -0,976 0,986 0,981 0,988 0,994 1,000 0,994 0,997
T 0,993 -0,964 0,969 0,974 -0,968 0,983 0,979 0,981 0,991 0,994 1,000 0,994
f 0,997 -0,964 0,976 0,978 -0,974 0,989 0,984 0,987 0,994 0,997 0,994 1,000
ях указывают на характер влияния аргументо в на фу нк-цию: «+» - увеличение, «-» - уменьшение.
ВЫВОДЫ
1. Струйно-абразивная обработка может служить эффективным методом подготовки под восстановление и упрочнение изношенных рабочих поверхностей пищевых машин, работающих в обычных и агрессивных средах.
2. Корреляционная оценка влияния на коррозионную стойкость большого числа технологических факторов позволяет определить приоритеты при назначении режимов обработки рабочих модулей для конкретных сред эксплуатации.
3. Установлены соответствующие зависимости для
повышения надежности эмульгаторов.
4. Полученные выводы позволяют осуществить
синтез информационных моделей технологических блоков [1].
ЛИТЕРАТУРА
1. Майтаков А.Л., Коган Б.И. Основы формирования информационных моделей технологических блоков для обеспечения качества деталей пищевых машин // Техника и технология пищевых производств. - 2009. - № 1. - С. 96-98.
Поступила 08.10.09 г.
CORRELATION ESTIMATION OF THE CORROSION STABILITY IN WORKING MOD ULES OF FOOD MACHINES
A.L. MAYTAKOV, A.M. OSINTSEV, L.N. BERYAZEVA
Kemerovo Institute of Food Science and Technology,
47, BoulevardStroiteley, Kemerovo, 650056; ph. : (3842) 73-42-79, fax: (3842) 53-29-00, e-mail: [email protected]
It is presented the problem solution of the correlation estimation of the corrosion stability in working modules of food machines on the basis of emulsifier. It has been stated, that jet - abrasive treatment may serve as an efficient way of preparing worn working surfaces of the food equipment operating in ordinary and hostile environment. The correlation assessment of influence of different technological factors on the corrosion stability allowed to determine the priorities when setting the treatment modes of the working emulsifier modules for particular operation environment.
Key words: corrosion stability, correlation estimation, jet-abrasive treatment.
621.31.004.18
РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОЙ ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ ДИАГРАММЫ ДЛЯ НЕБОЛЬШИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Ю.П. ДОБРОБАБА, А.А. ШПИЛЕВ, Е.А. МУРЛИНА
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: [email protected]
В пищевой промышленности позиционные электроприводы переменного тока с асинхронным двигателем и частотным преобразователем находят все более широкое распространение. Предложена оптимальная по быстродействию
