CC BY
22
9. Патент 66620, Украша, МПК F02C 7/04, F04D 27/02, F02K 1/00, F02K 3/00. Турбореактивний двоконтурний двигун [текст] / Б.Ш.Мамедов, -№ U201107780, заявл. 20.06.2011, опубл. 10.01.2012, Бюл.№1, -12с.
10. Патент 66621, Украша, МПК F02C 7/04, F04D 27/02, F02K 1/00, F02K 3/00. Турбореактивний двоконтурний двигун [текст] / Б.Ш.Мамедов, -№201107781, заявл. 20.06.2011, опубл. 10.01.2012, Бюл.№1, -10с.
11. Патент 66622, Украша, МПК F02C 7/04, F04D 27/02, F02K 1/00, F02K 3/00. Турбореактивний двоконтурний двигун [текст] / Б.Ш.Мамедов, -№201107782, заявл. 20.06.2011, опубл. 10.01.2012, Бюл.№1, -10с.
12. Газета "Известия", 09.09.2011, с.4.
Abstract
The drawbacks of modern theory of air-jet engines, which lead to unsteady compressor work, to explosion work, vibrations with the following instant flattering of aircraft while take-off are considered.
The reasons of all aircraft disasters, including disaster of aircraft ЯК-42 in airport Tunoshna, c. Yaroslavl of 07 September 2011, are connected with an mistaken modern theory of air-jet engines, which is founded on the erroneous basic formulas of thrust, flying (thrust) efficiency, calculated by Academician B.S. Stechkin in 1929 year, on the erroneous basis theorem of blown profile lift force, calculated by Professor N.E. Zhykovsky in 1912 year, which served the basic for mistaken thermodynamic cycle in co-ordinate P-V, T-S of turbojet engines creation. Mistaken thermodynamic cycle in co-ordinate P-V, T-S led to erroneous description of work principle of turbojet engines, erroneous description such an strategical notion as the process of thrust generation of turbojet engines, erroneous description of theoretical and physical foundations of tear off current generation on the blades at first on the last working wheels of high pressure compressor, and then on the blades of first working wheel of low pressure compressor, erroneous description of preservation coefficient of full pressure авх, erroneous description of design methodic of turbojet engines and so on. On the basis of the above mentioned considerations, the modern theory of air-jet engines should not be taught at high aviation educational institutions until it is radically corrected with account of already developed single theory of movers on the continuous flows
Keywords: kinematical analyze, zone of braked flow, gravitation force, attack angles
Наведене теоретичне дослидження та наукове обгрунтування тдбору номтальног частоти уда-рiв перфоратора машини для розкриття чавун-ног льотки доменног печi з урахуванням таких величин як фiзико-механiчнi показники льотко-вих мас, що буряться, та частоти обертання буровог штанги
Ключовi слова: перфоратор, машина для розкриття чавунног льотки доменног печi, частота ударiв, ударно-обертальне буртня, енергiя уда-рiв
□-□
Приведено теоретическое исследование и научное обоснование подбора номинальной частоты ударов перфоратора машины для вскрытия чугунной летки доменной печи с учетом таких величин как физико-механические показатели буримых леточных масс и частоты вращения буровой штанги
Ключевые слова: перфоратор, машина для вскрытия чугунной летки доменной печи, частота ударов, ударно-вращательное бурение, энергия ударов
-□ □-
УДК 669.162.266.21:669.02/.09
ОБОСНОВАНИЕ НОМИНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ УДАРОВ ПЕРФОРАТОРА МАШИНЫ ДЛЯ ВСКРЫТИЯ ЧУГУННОЙ ЛЕТКИ
А.Н. Селегей
Кандидат технических наук, доцент Кафедра теоретической и строительной механики Национальная металлургическая академия Украины пр. Гагарина, 4, г. Днепропетровск, Украина, 49000 Контактный тел.: (056) 374-83-17 Е-mail: [email protected]
1. Введение печи проектируется с помощью эмпирических зави-
симостей, которые получены в процессе эксплуатации На сегодняшний день механизм вращения буровой предыдущих конструкций машин. Однако механиче-штанги машин вскрытия чугунной летки доменной ские характеристики прочности леточных масс изме-
©
няются в очень широких пределах, поэтому машина, спроектированная для вскрытия летки, забитой одним типом леточной массы не может удовлетворять поставленным требования при применении другого типа леточной массы. Литературный поиск показал, что на данный момент не выявлено математических зависимостей, согласно которым рассчитывается частота ударов перфоратора машины для вскрытия чугунной летки доменной печи, учитывающих механические свойства конкретной леточной массы, частоту вращения штанги. Кроме этого, выявление указанных зависимостей сделает возможным подбор наиболее удачных геометрических параметров перфоратора еще на стадии проектирования.
Известно, что при повышении частоты ударов перфоратора происходит интенсификация процесса бурения чугунной летки [1,2]. При превышении частоты ударов номинального значения происходит разрушение не только массива перед рабочим инструментом, но и в направлении перпендикулярном оси вращения. При этом канал летки получается непостоянного диаметра, что недопустимо. Однако на сегодняшний день отсутствуют научно-методические основы для определения номинальной частоты перфоратора машины для вскрытия чугунной летки. В связи с этим автором поставлена цель разработать математическую модель для нахождения номинальной частоты ударов перфоратора, а также его рациональных геометрических параметров.
2. Цель
Цель работы - определение номинальной частоты ударов перфоратора современной машины вскрытия чугунной летки доменной печи с учетом таких факторов, как механические характеристики буримых леточных масс и частота вращения буровой штанги.
Рис. 1. Современный перфоратор машины вскрытия чугунной летки
3. Задачи
В связи с вышеизложенным, возникает задача математического описания процесса ударно-вращательного бурения чугунной летки в русле подбора рациональной частоты ударов перфоратора.
4. Основная часть
Отличительной особенностью современной конструкции перфоратора (рис. 1) является то, что ударный механизм высокочастотный (2220 уд/мин), что позволяет вскрывать летки наиболее эффективно и без чрезмерно сильного вредного действия на футляр чугунной летки.
Гидропневматический перфоратор машины для вскрытия чугунной летки доменной печи конструкции ЧАО «ДнепроГидроМаш» состоит из корпуса 1, в котором закреплена гильза 2 с помощью штифта 3 (рис. 1). Внутри гильзы 2 под воздействием сжатого воздуха перемещается поршень-ударник 4, передняя часть которого движется по внутреннему отверстию направляющей вставки 5. В осевом отверстии поршня-ударника 4 проходит вал 6, передающий вращение от планетарного редуктора 7 к хвостовику 8 перфоратора, который удерживается в радиально-упорных подшипниках 9. Направляющей для вала служит шайба 10, закрепленная в корпусе редуктора с помощью штифта 11. Изоляция рабочей полости осуществляется с помощью уплотнений 12. Редуктор 7 закрепляется в корпусе 1 с помощью гайки 13 и шайбы-вставки 14.
Найдем, с какой частотой ударов необходимо проводить бурение, чтобы процесс протекал наиболее эффективно. Если при каждом обороте бурового инструмента будет выполняться т ударов, то площадь сектора массы, которая скалывается при каждом ударе, с учетом трех зубьев на буровой коронке, будет равна:
3л- D2
-птт' (1)
S =-
где D - диаметр буровой коронки. Полная поверхность скола:
3%■ D2 3^ (3D ,
=-+-=--1 — + ь
4т т т I 4
(2)
При тангенциальных напряжениях скалывания леточной массы тск, сила сопротивления скалыванию элементов будет равна:
и 3^ (3D .
н="тН т+
(3)
где Ь - глубина погружения инструмента при единичном ударе.
Учитывая, что средний диаметр коронки при бурении равен 0,75D и выразив силу скалывания Н через крутящий момент М на штанге, можно записать:
М _ ЭлО ( ЗО + И 0,3750 _ ^Т +
(4)
Число ударов за один оборот равно: 1,125nD2 (3D
M
Т+•
(5)
Известно, что глубина погружения h равна [3,4]:
h =
A
D о-k 11 +
4,545 о-k-s | '
E - D
(6)
где к = tg-+tgф ;
ф - угол трения скольжения застывшей леточной массы, град;
а - угол приострения инструмента, град.; А - энергия удара перфоратора, Дж; s - длина буровой штанги, м. Подставив эту величину в (5)получим:
1,125nD2
3D
A
D о-k 11+
4,545 о-k-s E D
• (7)
Если принять за п частоту вращения бура, можно выразить частоту ударов перфоратора уд/мин:
N
1,125nD2 M
3D
A
D g-k 11+
4,545-g-k - s E-D
(8)
Далее найдем зависимость частоты ударов N от механических характеристик леточной массы, а также от частоты вращения буровой штанги машины для вскрытия чугунной летки доменной печи (рис. 2-3).
Данные для построения указанных графиков принимались следующие:
D = 0,046 м, М = 278 Нм, А = 92 Дж, а = 1,221 рад, s = 4 м, о = 9,15 МПа, ф = 0,301 рад, Е = 2,1-10" Па, тск = 7,1 107 Па, п = 100 мин-1. Указанные величины получены на основании технических характеристик машины для вскрытия чугунной летки производства ЧАО «ДнепроГидроМаш».
Как видно из выше приведенных графиков, необходимая частота ударов перфоратора зависит от механических характеристик застывшей леточной массы, крутящего момента, приложенного к штанге, а также характеристик ударной системы перфоратор - буровая - штанга - коронка - леточная масса. Из графиков также видно, что для эффективного процесса бурения необходима достаточно высокая частота ударов перфоратора.
Рис. 2. Изменение частоты ударов N перфоратора в зависимости от предела прочности при сжатии а застывшей леточной массы
Рис. 3. Зависимость частоты ударов N перфоратора от частоты вращения п буровой штанги машины для вскрытия чугунной летки доменной печи
Анализ показывает, что чем выше предел прочности при сжатии буримых леточных масс, тем меньшую частоту ударов следует прилагать со стороны ударного механизма перфоратора. При повышении скорости вскрытия чугунной летки увеличивается и частота вращения бурового инструмента.
5. Выводы
1. Ударная система механизма бурения машины вскрытия чугунной летки ударно-вращательного типа работает в дорезонансном режиме, что позволяет существенно повышать частоту ударного воздействия, а, соответственно, и скорость бурения леточного канала, что значительно снизит время вскрытия летки и вредное воздействие ударных импульсов.
2. Решена задача определения рациональных частотных характеристик перфоратора машины для вскрытия, которая заключается в определении номинальной частоты ударов перфоратора. Выявлено, что номинальной частотой ударов при указанных условиях вскрытия является частота 2397 уд./мин.
+
4
+
n
4
Литература
1. Ручные пневматические молотки [Текст] / Горбунов В.Ф., Бабуров В.И., Жартовский Г.С. и др. - М.: «Машиностроение», 1967, - 184с.
2. Демченко, А.А. Обслуживание пневматических инструментов, механизмов и приспособлений [Текст] / Демченко А.А. - К.: Техшка, 1988. - 176 с.
3. Александров, Е.В. Исследование процесса ударного взаимодействия горной породы и инструмента [Текст] / Е.В. Алексан-
дров, В.Б. Соколинский. - М.: ИГД им. Скочинского, 1965. - 46 с.
4. Александров, Е.В. Прикладная теория и расчеты ударных систем [Текст] / Александров Е.В., Соколинский В.Б. - М.: Наука, 1969. - 195 с.
Abstract
The purpose of the article is to determine the nominal frequency of impacts of a machine for opening the iron notch of blast furnace taking into consideration mechanical characteristics of bored notch masses and the frequency of rotation of the drill rod. The effect of such factors as ultimate pressing strength and frequency of rotation of the drill rod on the desired frequency of punch impacts was estimated analytically. The recommendations to choose the design parameters of hammer mechanism of the machine for opening the iron notch of blast furnace were worked out. There is a theoretic consideration of a process of interaction of tools and frozen notch mass while using different methods of opening of iron notch of blast furnace. The article presents new scientifically based theoretical results, which are essential for solving the problem of determining the power parameters for opening the iron notch, as well as for a choice of rational parameters of the mechanism of boring of opening machines. The problem was solved on the basis of a comprehensive study of real notch masses and iron notches of blast furnaces, as well as structures of punch. A mathematical model that allows determining the nominal frequency of the punch impacts was designed
Keywords: punch, machine for opening the iron notch of blast furnace, impacts frequency, percussion rotary boring, impact energy
□
Наведен оригтальш гiдравлiчнi, пнев-могiдравлiчнi i газопневматичн схеми гами медичного обладнання: шприца, прила-ду для вимiрювання артерiального тиску, крапельнищ, тгалятора, апарата штучног вентиляци легетв та дано опис гх роботи з точки зору ггдродинамжи
Ключовi слова: апаратура, вакуум, ггдродинамжа, тиск, медицина, принципо-
ва схема, сопло, ежекщя
□-□
Приведены оригинальные гидравлические, пневмогидравлические и газопневматические схемы гаммы медицинского оборудования: шприца, прибора для измерения артериального давления, капельницы, ингалятора, аппарата искусственной вентиляции легких и дано описание их работы с точки зрения гидродинамики
Ключевые слова: аппаратура, вакуум, гидродинамика, давление, медицина, принципиальная схема, сопло, эжекция -□ □-
УДК 61:621.5-6
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МЕДИЦИНСКИХ АППАРАТОВ В АСПЕКТЕ ГИДРОДИНАМИКИ
В. В. Се дач
Кандидат технических наук, доцент Кафедра «Гидропневмоавтоматика и гидропривод» Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт» ул. Фрунзе, 21, г. Харьков, Украина, 61002 Контактный тел.: (057) 707-61-28, 067-574-70-31 Е-mail: [email protected]
1. Введение
Гидродинамика - это раздел физики сплошных сред, изучающий движение идеальных и реальных жидкостей и газов [1], которые в том или ином виде являются основными субстанциями жизнедеятельности человека. Именно поэтому приборы и аппараты, работающие на этих средах, являются функционально наиболее органичными, простыми и надёжными.
Рассмотрим и проанализируем работу ряда медицинских устройств, имеющих наиболее широкое применение в клиниках, машинах скорой помощи,
домашних и полевых условиях, с точки зрения гидродинамики.
2. Основная часть
1. Шприц медицинский в настоящее время выпускают как одноразовые шприцы объёмом 1, 2, 5, 10 и 20 мл, укомплектованные стандартными иглами с наружным диаметром 0,6 - 0,8 мм, так и специальные шприцы различного назначения. Шприц можно рассматривать как ручной гидравлический насос, на вы-
©
