LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка струменеформуючих пристроїв для розрізання матеріалів легкої промисловості гідро- та гідроабразивним струменем

(12)

– для вініліскожи-Т

Sп= -19132,33 + 41,734 p + 202410 dс + 52,34 l + 101 б +

+ 75,2 pdс – 0,19 p2 – 841800 dс2 – 1,56 l2 – 0,53 б2 . (13)

Залежності величини подачі матеріалів від параметрів процесу гідрорізання представлені на рис. 10.













а б в

Рис. 10. Залежність подачі матеріалу від: а – тиску робочої рідини р, МПа; б – діаметра струменеформуючого сопла dс , мм; в – відстані "зріз сопла – поверхня матеріалу".(I - пористий матеріал на основі хлоропренового каучуку (ГОСТ 385061-91); 2 - тканина спеціальна термостійка (ТСТ); 3 - вініліскожа-Т).

Визначення впливу конструктивних параметрів гідроабразивного струменеформуючого пристрою на величину подачі матеріалу проводилось для тканини металізованої на скловолокні.

Враховувалися такі фактори: тиск робочої рідини p, діаметр dк та довжина каналу lк прискорюючого насадка , витрата абразиву Ма. В ході експериментів встановлено, що для забезпечення надійності роботи струменеформуючої головки і запобігання закупорки каналів, що підводять абразивний матеріал, кут конусності камери змішування повинен знаходитися в інтервалі 37о-52о. На основі результатів аналітичних досліджень було прийнято кут – 45о, оскільки в області даного значення істотної зміни впливу інтенсивності закручування абразивних частинок на енергетичні параметри гідроабразивного струменя не спостерігається.

Було отримано рівняння регресії:

S = 1191,8 – 22,14p + 49,71,Ma + 33,16L – 112,29d + 0,37p2 – 0,02Ma2 –

– 0,81L2 + 30,9d2 + 1,842pMa + 0,53pL – 2,19pd – 0,11MaL + 6,97Mad. (14)

По рівнянню (14) були проведені розрахунки і побудовані графіки (рис.11), що відображають залежність величини подачі матеріалу при повному його прорізанні (тобто енергетичної характеристики двофазного потоку) при зміні одного з чинників з фіксованими значеннями трьох інших








а б в г

Рис. 11. Залежність величини подачі матеріалу від: тиску робочої рідини (а), витрати абразиву (б), довжини (в) і діаметру (г) прискорюючого насадка.Сімейство кривих відповідає області зміни тиску 100 – 200 МПа з інтервалом 10 Мпа.


Аналіз отриманих графіків підтвердив, що на руйнуючу здатність абразивно-рідинного потоку найбільше впливає тиск робочої рідини p (рис. 11, а). Витрата абразивного матеріалу приводить до збільшення контрольованого параметра в 1,5—2 рази (рис. 11, б). Зміна довжини прискорюючого насадка (рис. 11,в) і його діаметра (рис. 11, г) не дає таких результатів. Графічні залежності (рис. 11, б, в, г) мають явно виражений нелінійний характер з точкою максимуму, який вказує на збільшення оптимального значення Ма і L при зростанні тиску. Четвертий чинник – діаметр прискорюючого каналу — також впливає на енергетичну характеристику різального потоку. Для нього характерний незначний вплив на контрольований параметр при значеннях тиску, близьких до нижнього рівня варіювання, і істотне зменшення його оптимального значення при зростанні тиску.










Ошибка: источник перекрестной ссылки не найден

а б

Рис. 12. Залежність подачі хлоропренового каучуку від тиску робочої рідини (а) і діа- метра каналу струменеформуючого сопла (б): 1- експериментальна крива; 2- аналітична крива.

На рис. 12 наведені залеж- ності подачі матеріалу (хлоропреновий каучук) від конструктивних параметрів, що розраховані з викори-станням аналітичного виразу (1) та рівняння регресії (11). Максимальне неспівпадіння становить 18,5%.. Залежно-сті для інших досліджених матеріалів носять аналогіч-ний характер, відрізняючись меншими значеннями похиб ки ( матеріал ТСТ – 16,6%; вініліскожа-Т – 15,2%).


П'ятий розділприсвячений практичному використанню результатів досліджень. Виконані дослідження дозволили визначати основні конструктивні параметри струменеформуючих пристроїв для розрізання матеріалів легкої промисловості гідро- і гідроабразивним струменем. Результати досліджень реалізовані в розробленій установці гідродинамічного розрізання. Струменеформуюча головка для розрізання матеріалів високошвидкісним струменем рідини представлена на рис. 13 і складається з
















Рис. 13 Струменеформуючий пристрій для розрізання матеріалів високошвидкісним струменем рідини.

штуцера 1, корпуса 2, кільця ущільнювача 3, утримувача 4, вкладиша 5, струменеформуючого сопла 6.

В даній конструкції як сопла використовуються заготовки з синтетич-них надтвердих матеріалів: СВА-15-БУ і СКМ-2, що мають циліндричну форму і розміри зовнішнього діаметра 3,5 мм та 5,5 мм відповідно. З метою підвищення надійності та поліпшення експлуата-ційних якостей використовується додатковий вкладиш 5, що виконаний з еластичного матеріалу, а кут конусності між корпусом та утримувачем складає 55о – 65о.

Розроблена конструкція струменеформуючої головки дозволяє формувати високошвидкісний різальний струмінь рідини в діапазоні тиску робочої рідини в системі 50—300 МПа, встановлювати сопла з різними значеннями струменеформуючих каналів, а також змінювати відстань до оброблюваної поверхні в інтервалі 1 – 15 мм. Це забезпечує розрізання широкого асортименту листових і рулонних швейних матеріалів з прогнозованою продуктивністю процесу.

Результати проведених аналітичних і експериментальних досліджень дозволили визначити ступінь впливу конструктивних параметрів гідрорізного устаткування на продуктивність процесу різання, розробити і виготовити струменеформуючий пристрій для формування різального гідроабразивного струменя (рис.14), який складається з штуцера 1, верхньої 2















Рис.14 Гідроабразивний

струменеформуючий пристрій

і нижньої 6 частин корпуса, утримувача 3, струменеформуючого сопла 4, фіксатора 7 прискорюючого насадка 8. Дана конструкція гідроабразивної струменеформуючої головки дозволяє створювати високошвидкісний різальний струмінь рідини, що містить абразив. Застосування утримувача 3 забезпечує можливість використання сопел з синтетичних надтвердих матеріалів СВА-15-БУ і СКМ-2, що формують струмінь рідини при тиску 50 – 300 МПа. Канал 5, виконаний в нижній частині корпуса 6, дозволяє подавати в камеру змішувача абразивний матеріал (кварцовий пісок) з розмірами частинок 0,25 – 0,5 мм з величиною витрат у відповідності з вибраною програмою в діапазоні 0,5 – 4,5 г/с.

Виготовлення змішувальної камери з визначеним в дослідженнях кутом конусності 45о запобігає можливості закупорки каналу, що підводить абразив. При підводі абразивних частинок в змішувальну камеру останні потраплять на конусну стінку, отримуючи при цьому