LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

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

обертально-поступальний рух і локальну закрутку абразиву на вході в канал прискорюючого насадка. Використання прискорюючих насадків з карбіду вольфраму однакового зовнішнього діаметра і застосування універсального способу їх кріплення, дозволяє встановлювати прискорюючі насадки з довжинами 15 – 100 мм. Розроблена конструкція гідроабразивної струменеформуючої головки дозволяє створювати високошвидкісний різальний струмінь рідини, що містить абразив і проводити процес різання листових і рулонних матеріалів із специфічними фізико-механічними властивостями.

Отримані залежності та сформульовані рекомендації можуть бути використані при розрахунку конструктивних параметрів та проектуванні устаткування для розрізання листових і рулонних матеріалів легкої промисловості. Розроблений алгоритм проектування гідрорізного устаткування дозволяє з урахуванням властивостей оброблюваного матеріалу провести розрахунок і вибір основних конструктивних параметрів устаткування даного типу: тиску робочої рідини, діаметра струменеформуючого сопла, діаметра і довжини каналу прискорюючого насадка, маси і витрати абразиву.


ВИСНОВКИ

1. Вирішено важливу науково-технічну задачу – удосконалено існуючі та розроблено нові робочі органи устаткування для розрізання гідро та гідроабразивним струменем матеріалів легкої промисловості зі специфічними фізико-механічнимим властивостями.

2. Теоретично та експериментально підтверджена висунута гіпотеза про те, що за рахунок зміни конструктивних параметрів струменеформуючих пристроїв та введення в них абразивної складової, можна забезпечити розрізання широкого спектру матеріалів легкої промисловості.

3. Розроблено математичну модель взаємодії високошвидкісного струменя рідини з розрізаємим матеріалом, яка встановлює взаємозв'язок конструктивних параметрів робочого органу гідрорізного устаткування з величиною подачі матеріалу при повному його прорізанні. Доведено, що подача матеріалу залежить від тиску робочої рідини, діаметра сопла, відстані від сопла до матеріалу, кута нахилу струменя до матеріалу. Експериментальні дослідження підтвердили адекватність аналітичних методів розрахунку, розбіжність між ними становила не більше 17%.

4. Експериментально встановлено, що на величину подачі при розрізанні матеріалів легкої промисловості високошвидкісним струменем рідини найбільший вплив має тиск робочої рідини в системі. Для розрізання матеріалів легкої промисловості доцільно використовувати гідрорізне устаткування з такими параметрами: тиск робочої рідини в системі 100 – 200 МПа, діаметр струменеформуючого сопла 0,13 – 0,15 мм, відстань від зрізу сопла до матеріалу 3 – 7 мм, кут нахилу високошвидкісного струменя до матеріалу 90о.

5. Доведено, що впливом рідинної складової струменя при розрізанні матеріалів гідроабразивним способом можна нехтувати, вважаючи, що її енергія використовується для розгону часток абразиву та виносу продуктів руйнування із зони різання.

6. Розроблено математичну модель формування високошвидкісного гідроабразивного струменя рідини з локальною закруткою твердої фази на вході в прискорюючий канал, яка дозволяє встановити взаємозв'язок між енергетичними параметрами високошвидкісного струменя рідини, що містить абразив, та конструктивними параметрами струменеформуючого пристрою устаткування. Доведено, що на кінетичну енергію часток абразиву впливає тиск робочої рідини в системі, діаметр струменеформуючого сопла, кут підводу абразивних часток до каналу прискорюючого насадка, діаметр та довжина каналу прискорюючого насадка.

7. На основі аналітичних досліджень встановлено, що кінетична енергія твердої фази високошвидкісного струменя рідини, що містить абразив, досягає максимальних значень при куті підводу абразиву до каналу прискорюючого насадка 35о – 50о, та довжині каналу 40 – 60 діаметрів каналу.

8. Експериментально визначено ступінь впливу конструктивних параметрів струменеформуючого пристрою устаткування на подачу матеріалу при розрізанні гідроабразивним способом. Встановлено, що забезпечення раціональних параметрів тиску робочої рідини, масової витрати абразиву, довжини та діаметру прискорюючого каналу дає можливість збільшити величину подачі матеріалу в 1,5 – 2 рази.

9. На основі експериментальних досліджень розрізання рулонних та листових матеріалів легкої промисловості зі специфічними фізико-механічними властивостями гідроабразивним способом встановлено, що тиск робочої рідини в системі, який забезпечує повне прорізання, складає 50 – 200 МПа; масова витрата абразиву 2,5 – 3 г/с; діаметр прискорюючого каналу та його довжина 1,5 мм і 45 – 60 мм відповідно.


ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ


  • Клапцов Ю.В., Панасюк І.В., Петко І.В. Визначення основних параметрів гідрорізного устаткування для розкрою матеріалів на основі хлоропренового каучуку// Вісник Хмельницького національного університету .- 2006.- № 2.- С. 44-47.

  • Клапцов Ю.В., Петко І.В., Панасюк І.В. К питанню про взаємодію гідроабразивного струменя з матеріалом, що розрізається // Вісник КНУТД.- 2006.- № 6.- С. 51-57.

  • Клапцов Ю.В., Петко І.В., Панасюк І.В. Дослідження впливу конструктивних параметрів устаткування на продуктивність гідроабразивного розрізання// Вісник Хмельницького національного університету .- 2007.- № 1.- с. 25-28.

  • Клапцов Ю.В. Експериментальне дослідження силової дії гідроабразивного потоку розкрійних пристроїв// Тези доповідей ювілейної міжнародної наукової конференції "Інноваційні технології – майбутнє України"// Вісник КНУТД.- 2005.- № 5 (спеціальний випуск) – Т. 2, с. 24-25.

  • Клапцов Ю.В., Панасюк І.В., Петко І.В. Гідроструменеве розрізання – технологія широкого діапазону застосування// Тези доповідей ювілейної міжнародної науково-технічної конференції "Сучасні екологічно безпечні тепломасообмінні процеси в технологіях легкої промисловості", 17-19 травня 2006 р. м. Київ – К.: Вісник КНУТД.- 2006. № 2 (спеціальний випуск) – с. 102-103.

  • Клапцов Ю.В., Ніколаєв А.В. Розробка природоохоронних заходів при гідроабразивній обробці// Тези доповідей ІV всеукраїнської ювілейної наукової конференції молодих вчених та студентів "Наукові розробки молоді на сучасному етапі", 17-19 травня 2005 р. м. Київ – К.: КНУТД, 2005. – Т.1, с. 216.

  • Сопловой насадок: А.с. 1412892 СССР, МКИ В 23 D 31/00 / С.В. Беляев, Б.Г. Кедровский Ю.В. Клапцов, И.В. Петко, К.К. Кудрявцев (СССР). – № 4129079/25 – 27; Заявл. 02.10.1986; Опубл. 30.07.88, Бюл. № 28.– С. 61.

  • Способ резания високоскоростной струей жидкости: А.с. 1433660 СССР, МКИ В 23 D 31/00 / С.В. Беляев, Б.Г. Кедровский Ю.В. Клапцов, И.В. Петко, В.А. Слободянюк (СССР). – № 4206762/28 – 27; Заявл. 09.03.87; Опубл. 30.10.88, Бюл. № 40 – С. 58.


Анотація


Клапцов Ю.В. Розробка струменеформуючих пристроїв для розрізання матеріалів легкої промисловості гідро- та гідроабразивним струменем. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.10 – машини легкої промисловості, Київський національний університет технологій та дизайну, Київ,