CC BY
9
Лiтература
1. Сандлер А.И. Производство червячных передач : справочник / А.И. Сандлер, С. А. Лагутин, А.В. Верховский. - М. : Изд-во "Машиностроение", 2008. - 272 с.
2. Павлище В.Т. Основи конструювання та розрахунок деталей машин. - Львiв : Вид-во "Афша", 2003. - 558 с.
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. - В 3-ох т. - М. : Изд-во "Машиностроение", 1979. - 1982. - Т. 1. - 728 с.; Т. 2. - 559 с.; Т. 3. - 557 с.
4. Решетов Д.Н. Детали машин. - М. : Изд-во "Машиностроение", 1989. - 496 с.
5. Патент УкраТни. Черв'ячна передача / 1.Б. Гевко, О.Л. Лящук, Р.Р. 1васечко, В.О. Дзюра : патент № 35248, МПК F 16 H1/16. Бюл. № 17. - 10.09.2008 р.
6. Ланець О.С. Високоефективш мiжрезонанснi вiбрацiйнi машини з електромагштним приводом. - Львiв : Вид-во НУ "Львiвська полггехшка", 2008. - 324 с.
7. Кшдрацький Б.1. Ращональне проектування машинобудiвельних конструкцш / Б.1. Кiндрацький, Г.Т. Сулим. - Львiв : Вид-во "К1НПАТР1 ЛТД", 2003. - 280 с.
8. Тимошенко С.П. Курс теории упругости. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1972. - 501 с.
9. Заблонский К.И. Основы проектирования машин. - К. : Вид-во "Вища шк.", 1981. - 312 с.
Мартинцив М.П., Ивасечко Р.Р. Обоснование основных параметров специальной червячной передачи
Предложена конструкция специальной червячной передачи. Разработана математическая модель передачи. Приведены зависимости для определения основных геометрических и силовых параметров и обоснованно их основные значения. Установлено, что представлена конструкция червячной передачи является работоспособной и может использоваться в крупногабаритных и специальных узлах машин. Для выбора основных параметров передачи используются специальная графика.
Martinciv M.P., Ivasechko R.R. Substantiation of basic parameters of special worm-gear transmission
The construction of the special worm-gear is offered. The mathematical model of transmission is developed. Dependences are resulted for determination of basic geometrical and power parameters and substantiated their basic values. Described set that the construction of worm-gear is presented is capable of working and can be utillized in the large and special knots of machines. For the choice of basic parameters transmissions are utillized the special graphic arts._
2
УДК 674:621.928.93Викл. А.В. Ляшеник1, канд. тех. наук; проф. С.М. Лютий ,
д-р техн. наук; доц. Л. О. Тисовський2, канд. фн.-мат наук;
Л.М. Дорундяк1; ст викл. Ю.Р. Дадак2, канд. тех. наук
ПРО ДЕЯК1 ПРОБЛЕМИ ПРОЦЕСУ ОЧИЩЕННЯ ПИЛОПОВ1ТРЯНОГО ПОТОКУ У ЦИКЛОНАХ
Зроблено аналiз результат, яю були одержат завдяки математичному моде-люванню руху пов^ряних потоюв у циклош на 0CH0Bi piB^Hb Нав'е-Стокса, piB^H-ня нерозривносп потоку рiвнянь стану i рiвняння балансу тепла. Визначено основш напрями подальших дослщжень з удосконалення конструкцш циклонних сепарато-рiв. Встановлено, що ефектившсть процесу сепарацп тдвищуеться iз зростанням во-логосп повггря. Оскшьки сорбщя води на поверхш деревини вщбуваеться за лiченi мшсекунди, то здшснення дрiбнодисперсного розпилення невелико! кшькосп води всередиш циклона виглядае логiчним. У л^ературних джерелах описують невдалi результати таких експерименпв.
1 Коломийський полггехшчний коледж;
2 НЛТУ Украни, м. Львiв
Загальш положения. Широке розповсюдження циклонних сепарато-рiв на промислових шдприемствах зумовлено !х основними перевагами: простотою та надiйнiстю експлуатаци. Чисельнi спроби пiдвищити ефектив-нiсть процесу очищення запиленого потоку пов^я призводили до значного шдвищення гiдравлiчного опору сепаратора та ускладнення конструкци апа-рата. У монографи [1] та публiкацiях [2, 3] визначено основш причини висо-кого гiдравлiчного опору циклона та низько! ефективностi пiд час очищення потоку вщ сухого дрiбнодисперсного пилу та обгрунтовано основнi напрями вдосконалення конструкцш циклонiв. На основi аналiзу численних лггератур-них джерел виявили, що недостатньо дослiджено вплив сонячного випромь нювання на роботу сепаратора. Циклони здебшьшого монтуються на вулицi, тому це питання мае як теоретичне так i практичне значення. У нашому дос-лiдженнi зроблено спробу описати результати комп'ютерного моделювання впливу сонячного випромшювання на процес сепарацп та намiтити основнi напрями покращення конструкци циклона.
Вплив сонячного випромшювання на процес сепаращТ. Для досль джень було вибрано конiчний циклон з цилшдричним бункером (рис. 1). Вивчали вплив сонячного випромiнювання на рух повпряних потокiв. Вва-жали, що на праву частину циклона потрапляе сонячне промiння. При цьому тепловий потш становить 1100 Вт/м . У сонячну погоду в наших кшматичних умовах значення потоку може наближатися до 1500 Вт/м . Швидюсть пило-пов^яного потоку у вхщному патрубку циклона - 18 м/с. Густину запиленого повггря вважали рiвною 1,22 кг/м3. Приймали такi геометричнi розмiри циклона: дiаметр цилшдрично! частини 0,14-10-6 м, дiаметр вихлопно! труби, висота цилшдрично! частини 0,065-10-6 м, висота кошчно! частини 0,23-10-6 м, розмiри вхiдного патрубка 0,066-10-6х0,033-10-6 м.
Наведет характеристики довкшля, пилоповпряно! сумiшi та геомет-ричнi розмiри циклона можна вважати початковими та граничними умовами для повно! системи диференцiальних рiвнянь у частинних похiдних, що опи-сують рух пилоповiтряного потоку в циклош [1]. Результати числового аналь зу поставлено! задачi представлено на рис. 2, 3.
Розподш температури пов^я в циклонi зображено на рис. 2. Шд час моделювання роботи циклона без врахування ди сонячного випромшювання перепад температури мiж вхщним патрубком циклона та бункером дорiвню-вав 1 °С (рис. 2, а). Нижчi значення температури зафжсовано у верхнiй части-ш циклона, в вищi - у бункерь Таке пiдвищення температури пов^яного потоку може бути пояснене зниженням швидкост його руху за рахунок частко-вого вiдведення пов^я через вихлопну трубу у верхнш частинi апарата. У бункерi температура повггря дорiвнюе температурi довкiлля. Внаслщок ди сонячного випромiнювання перепад температур мiж кришкою та бункером збшьшуеться до 10 °С (рис. 2, б). Температура пов^я у бункерi е на 8 °С бшьшою нiж температура довкiлля. Така рiзниця температур буде шдсилюва-ти вплив вторинних потоюв, сприяти виникненню конвективних потоюв та утворенню вихорових структур у сепарацшнш зонi, що призведе до знижен-ня ефективностi апарата.
Рис. 1. Модель циклона СДК-ЦН-33
Рис. 3. Траектори руху повтряних nomouie у циклон
Рис. 2. Розподт температури повтря у циклон без (а) та з врахуванням (б) dii сонячного випромшювання
Рух повпряного потоку та частинок пилу в циклош зображено на рис. 3. K^ip траектори вщповь дае швидкост повпря у певнш точщ потоку.
У бункеpi спостершаеться активний рух повгт-ряних потоюв, швидкiсть якого становить 1-3 м/с. Ви-сока температура й штенсивний рух повiтpяних потоюв у бункеpi призведуть до додаткового сушшня дpiб-нодисперсного пилу та його переносу у внутршнш вихор циклона.
Для усунення негативно! ди сонячного випромшювання на процес сепараци вважаемо за необхщне: • зменшити iнтенсивнiсть повiтpяних потошв у бун-кеpi циклона.
захистити апарат вщ дц сонячного випpомiнювання. розробити комплекс заходiв, як б сприяли тдви-щенню вологост повiтpя в циклош та коагуляцп частинок деревного пилу.
Заходи для пщвищення ефективностi роботи циклона. Для зменшення iнтенсивностi пов^яних потокiв у бункеpi апарата можна скористатися вщоми-ми piшеннями (рис. 4). У мюцях пiд,еднання бункера часто застосовують piзноманiтнi додатковi пристро!.
На рис. 4. а показано найпростший варiант, який застосовують найчастiше. Конструкци розмiщенi у порядку зростання гiдравлiчного опору.
а б в г д
Рис. 4. Схеми тд'еднання циклона до бункера
Позитивного результату також можна досягнути зменшенням дiамет-ра пиловипускного отвору. Залежшсть гiдравлiчного опору циклона вщ дь аметра пиловипускного отвору зображено на рис. 5. Бачимо, що надмiрне звуження приводить до стрiмкого пiдвищення опору апарата. Ршення про доцiльнiсть застосування тих чи шших методiв зниження iнтенсивностi руху пов^яних потокiв у циклонi варто приймати окремо для кожно! конструкци циклона.
2100
2050
« 2000 К
с.
И 1950 о
я 1900
^ 1850 ч С
1800 1750 1700
Д[аметр пиловипускного отвору, мм Рис. 5. Залежшсть гiдравлiчного опору циклона вiд дiаметра пиловипускного отвору
Захистити циклон вщ ди сонячного випромшювання можна утеплен-ням зовшшньо! стiнки апарата, або нанесенням свггловщбивного покриття.
Якiсть очищення повiтря в циклонi зростае зi збiльшенням дiаметра частинки та 11 маси у квадратичнiй залежностi. Конструкци циклонiв повиннi сприяти процесам коагуляци пилу в згустки. Коагульований, зволожений пил шдвищуе якiсть очищення, знижуе запиленiсть потоку, а значить, шсля до-сягнення певних концентрацiй, знижуе й гiдравлiчний опiр циклона [1], що приводить до зменшення енерговитрат на очищення. Вiдомими е конструкци мокрих пиловловлювачiв, у яких на зовшшню стiнку апарата подаеться вода. Це дае змогу шдвищити ефектившсть уловлення дрiбнодисперсного пилу, проте в умовах деревообробного виробництва спричиняе значш проблеми, як пов,язанi з утишзащею вщпрацьовано! води. Саме тому таю пристро! не набули застосування на практищ. З iншого боку, ефектившсть процесу сепа-раци пiдвишуеться iз зростанням вологостi повiтря. Беручи до уваги той факт, що сорбщя води на поверхш деревини вщбуваеться за лiченi мшсекун-ди, лопчним виглядае здiйснення дрiбнодисперсного розпилення невелико! кiлькостi води всерединi циклона. У л^ературних джерелах описують невда-лi результати таких експериментiв.
Так, у робот [4] згадуються що з метою шдвищення ефективностi процесу уловлення дрiбних частинок пилу потiк зрошували водою. Ефект вiд таких заходiв був незначним. Частинки пилу залишалися у повiтряному пото-цi. Основна причина полягала в тому, що пил i краплини води здебшьшого мали однойменнi заряди [4]. Важливою також е величина краплинки води. Навколо великих, порiвняно з дрiбнодисперсним пилом, краплинок виника-ють потоки повггря, якi захоплюють частинку, перешкоджаючи 11 контакту з краплею (рис. 6). Зменшення ж дiаметра крапель шдвищуе ймовiрнiсть з^-кнення частинки пилу й крапль
Рис. 6. Принципова модель руху частинки пилу поблизу краплi води
Останшм часом з'явилися форсунки для дрiбнодисперсного розпилю-вання води краплями по 5-100 мкм. Вплив дрiбнодисперсного розпилення води на ефектившсть процесу очищення повггряного потоку повинен бути вив-
Частинка пилу сл<
Частинка пилу-^Ьг
чений експериментально. Перспективним на думку автоpiв е також подача невелико! кшькосп водяно! пари в тpубопpовiд безпосередньо перед циклоном.
Напрямки подальших дослвджень. Пiдсумовуючи сказане, автори вважають за доцшьне здiйснити такi дослiдження:
1. Експериментальне вивчення pозподiлу температури повгтряного потоку i поpiвняння !х результатов з даними, як були одержат тд час моделю-вання.
2. Експериментальне визначення ефективностi циклонiв за piзних метеоро-логiчних умов. Вивчення впливу теплоiзоляцi! зовнiшнiх станок апарата та нанесення свiтловiдбивного покриття.
3. Створення та дослiдження констpукцi! циклона з дpiбнодиспеpсним роз-пиленням невелико! кшькосп води яка може поглинутися деревними вiдходами до досягнення piвноважно! вологостi.
4. Визначення впливу подачi водяно! пари у вхiдний патрубок циклона на ефективтсть процесу сепараци.
5. Поеднання отриманих даних з результатами, як були одеpжанi тл час вивчення фiльтpувальних циклонiв.
Лггература
1. Лютий G.M. Циклони в деревообробнш промисловосп : монограф1я / С.М. Лютий, Л.О. Тисовський, Ю.Р. Дадак, А.В. Ляшеник. - Льв1в : Редакщя журналу мУкра!нський паач-ник", 2009. - 148 с.
2. Климаш Р.Р. Анал1з впливу змши параметр1в пов1тря на процес пиловловлення де-ревних в1дход1в в шерцшних пилоочисних установках / Р.Р. Климаш, В.В. Шостак, Р.Ф. Климаш, Л.М. Дорундяк, А.В. Ляшеник // Науковий вюник УкрДЛТУ : зб. наук.-техн. праць. -Льв1в : Вид-во УкрДЛТУ. - 2009. - Вип. 19.5. - С. 92-97.
3. Ляшеник А.В. До питання ефективносп очистки пов1тря в фшьтрувальних циклонах // Науковий вюник УкрДЛТУ : зб. наук.-техн. праць. - Льв1в : Вид-во УкрДЛТУ. - 2003. -Вип. 13.4. - С. 302-309.
4. ЖолондковскийО.И. Внимание, воздух! - М. : Изд-во "Моск. рабочий". - 2004. -
324 с.
Ляшенык А.В., Лютый Е.М., Тысовский Л. О., Дорундяк Л.М., Дадак Ю.Р. О некоторых проблемах процесса сепарации пылевоздушного потока в циклонах
Сделан анализ результатов, полученных при математическом моделировании движения воздушных потоков в циклоне на основе уравнений Навье-Стокса, уравнения неразрывности потока, уравнений состояния и уравнения баланса тепла. Определены основные направления дальнейших исследований по совершенствованию конструкций циклонных сепараторов. Установлено, что эффективность процесса сепарации повышается с ростом влажности воздуха. Поскольку сорбция воды на поверхности древесины происходит за считанную миллисекунду, то осуществление др1бнодисперсного распыленности небольшого количества воды внутри циклона выглядит логическим. В литературных источниках описывают неудачные результаты таких экспериментов.
Lyashenyk A.V., Lyutyj Ye.M., Tysovsky L.O., Dorundyak L.M., Dadak Yu.R. About some problems cleaning airborne dust flow in the cyclone separator
The analysis results were obtained. They were obtained using mathematical modeling of air flow in the cyclone on the basis of equations Nav'ye-Stokes, equation indissolubility flow equations of state and heat balance equation. Defined main directions for further research on improving design for the cyclone separators. It is set that efficiency of process of сепараци rises with growth of humidity of air. As a persorption of water on-the-spot
wood takes place for the counted milliseconds, then realization of дрiбнодисперсного nebulized of two-bit of water inwardly циклона looks logical. In literary sources describe the unsuccessful results of such experiments._
УДК 631.35:621.226 Проф. В.А. Войтов, д-р техн. наук;
доц. С. А. Шевченко, канд. техн. наук - Хартвський НТУСГ м. П. Василенко
Д1АГНОСТУВАННЯ Г1ДРОПРИВОДУ ХОДОВО1 ЧАСТИНИ МАШИН
Проаналiзовано вплив в'язкосп та температури робочо! рщини на похибку виз-начення об'емного ККД насоса та гщромотора. Одержат залежносп для визначення допустимого вщхилення температури робочо! рщини тд час дiагностування вщ но-мiнального значення. Встановлено, що перспективним напрямком робгг з д1агносту-вання гщроприводу самохiдних машин е розроблення м1кропроцесорних приладiв, що дае змогу одночасно вимiрювати дiагностичнi параметри гидроприводу i робити висновок про техшчний стан агрегатiв шляхом сумiсного оброблення результат1в ви-мiрювань.
Актуальнiсть завдання. У ходовш частиш л1согосподарських, л1со-загот1вельних, дорожшх та сгльськогосподарських машин дедаш част1ше зас-тосовують об'емний гщропривщ на баз1 акЫально-поршневих насоЫв 1 гщро-мотор1в. Зменшення !х ККД внаслщок зношування деталей призводить до пе-ревитрат палива та зниження продуктивност пращ 1, якщо дефект своечасно не усунуто, до вщмови агрегату. Тому важливою передумовою експлуата-цшно! надiйностi гщропривод1в е перюдичне д1агностування.
Огляд результатiв дослщжень. У роботах [1, 2] розглянуто типов! методи д1агностування гщропривода, як грунтуються на вим1рюванш пара-метр1в робочого процесу: тиску, витрати 1 температури робочо! рщини, крут-них момент1в 1 частот обертання валiв насоса та гщромотора. Ц1 методи вщ-р1зняються використовуваними давачами, вим1рювальними приладами та способами оброблення результат вим1рювань.
Постановка завдання. Перспективним напрямком робгг з д1агносту-вання гщропривода самохiдних машин е розроблення мжропроцесорних при-ладiв, що дае змогу одночасно вимiрювати дiагностичнi параметри пдропривода г робити висновок про техшчний стан агрегат1в шляхом сум1сного оброблення результат1в вим1рювань. Автори ще! роботи розробили такий при-лад, призначений для д1агностування гщроприводу ГСТ-90 1 аналопчних гщ-ропривод1в в експлуатаци. До складу приладу входять давач1 оберт1в насоса та пдромотора, давач1 витрати робочо! рщини (на основ1 акЫально! турбши) та температури, два давач1 тиску робочо! рщини 1 мжропроцесорний елек-тронний блок [3]. Одними з основних д1агностичних параметр1в е об'емш ККД насоса та гщромотора.
Метою щеТ роботи е дослщження впливу в'язкосп та температури робочо! рщини на похибку вим1рювання !! витрати 1 обгрунтування д1апазону температур робочо! рщини, робота у якому не призводить до ютотних похи-бок вим1рювання об'емного ККД насоса та гщромотора.
Анал1з впливу в'язкосп та температури робочо! рщини на вим1рюван-ня об'емного ККД насоса та гщромотора. У [3] показано, що похибки !х вимь
