close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Определение влияния режимных параметров на расход рабочей жидкости при стендовых испытаниях гидросъемника..pdf

код для вставкиСкачать
Известия ТулГУ. Технические науки. 2012. Вып. 9
УДК 622.232.5.05:532.525.6:622.026
Н.С. Леонтьев, асп., (920)753-44-04, kalyanl@mail.ru (Россия, Тула, ТулГУ),
А.Е. Пушкарев, д-р техн. наук, проф., (4872) 33-69-46,
pushkarev-agn@mail.ru (Россия, Тула, ТулГУ),
А.В. Лежебоков, канд. техн. наук, (4872) 33-31-55, perspektiva@tula.net
(Россия, Тула, ЗАО «Инвестиционно-строительная компания»)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ
НА РАСХОД РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ ПРИ СТЕНДОВЫХ
ИСПЫТАНИЯХ ГИДРОСЪЕМНИКА
Представлен стенд и описаны испытания по определению зависимостей, характеризующих режимы работы и позволяющие обосновать рациональные параметры гидросъемника высокого давления. Проанализированы результаты стендовых испытаний гидросъемника и установлены зависимости расхода рабочей жидкости от
режимных параметров.
Ключевые слова: гидроструйная технология, стендовые испытания, гидросъемник, расход рабочей жидкости, давление.
К числу современных развивающихся технологий, повышающих
эффективность и безопасность производства горных работ, относят: гидроструйное и гидромеханическое бурение, а так же гидроструйную цементацию неустойчивых пород. Для реализации данных технологий применяют
гидросъемники, основной задачей которых является подача рабочей жидкости под высоким давлением в буровую колонну [1,2].
Для определения зависимостей, характеризующих режимы работы
и оптимальных параметров работы гидросъемника высокого давления, был
разработан стенд и произведены динамические испытания.
Стенд для опытных испытаний гидросъемника представляет собой
конструкцию, размещенную на массивной сварной раме и состоящую из
электродвигателя, соединенного посредством кулачковой муфты с трехступенчатым редуктором, выходной вал которого через цепную муфту и
промежуточный вал соединен с входным фланцем гидросъемника.
В качестве объекта испытаний был выбран гидросъемник ГИС, изготовленный ООО «БЕЛРА-Центр» по заказу фирмы Geo&Sea (рис. 1).
Гидросъемник работает в макроклиматических районах с морским климатом на открытом воздухе при температуре рабочей жидкости и окружающей среды от +5 о С до + 45 о С [3].
Экспериментальные исследования, выполнялись для установления
влияния параметров процесса на расход рабочей жидкости, обеспечивающий тепловой баланс, а именно давления воды, линейной скорости перемещения поверхности вала в зоне уплотнения, коэффициента трения уплотняющих элементов, начальной и конечной температуры воды.
Эксперименты проводились с линейной скоростью перемещения поверх64
Технологии и оборудование обработки металлов давлением
ности вала в зоне уплотнения V = 0,424; 0,848 и 1,272 м/с на уплотнениях с
коэффициентом трения KT = 0,08; 0,1; 0,4. Замеры проводились при начальной температуре воды на входе в пределах TH = 8; 14 и 20 °С, а так же
с конечной температурой на выходе TK = 50; 70 и 90 °С. Давление воды Р
изменялось от 0 до 36 МПа. В качестве рабочей жидкости использовалась
вода.
Рис. 1. Гидросъемник ГИС
Результаты экспериментов по определению зависимости расхода Q В
от режимных параметров были сведены в соответствующие таблицы. В
приведенной ниже таблице представлены результаты опытов по определению зависимости расхода от давления рабочей жидкости.
Для обобщения экспериментальных данных был принят за основу
экспериментально-статистический метод, который предусматривал графоаналитический анализ опытных данных с применением методов теории
вероятности и математической статистики.
Обработка массива экспериментальных данных методом множественной регрессии позволила получить расчетную формулу для определения расхода воды от давления воды, коэффициента трения уплотнения,
линейной скорости вращения гидросъемника, начальной и конечной температура воды, соответственно на входе и выходе гидросъемника:
V 1, 418 ⋅ TH0, 253 ⋅ P 0,843
QВ = 0,0035KT
,
(1)
TK1, 282
где Р – давление рабочей жидкости; МПа; KT – коэффициент трения уплотнения; V – линейная скорость перемещения поверхности вала в зоне
65
Известия ТулГУ. Технические науки. 2012. Вып. 9
уплотнения, м/с; TH – начальная температура рабочей жидкости на входе,
°С; TK – конечная температура рабочей жидкости на выходе, °С.
Результаты экспериментов по определению зависимости расхода
от давления рабочей жидкости
№
опыта
Линейная
скорость,
м/с
Коэффициент
трения
Начальная
Конечная
Давление,
температура, температура,
МПа
°С
°С
1
0,848
0,1
8
50
2
0,848
0,1
8
70
3
0,848
0,1
20
50
4
0,848
0,1
20
70
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
Расход
воды, л/с
0,000
0,014
0,027
0,036
0,050
0,068
0,081
0,086
0,088
0,090
0,000
0,009
0,018
0,025
0,034
0,046
0,055
0,058
0,060
0,061
0,000
0,019
0,038
0,051
0,070
0,095
0,114
0,120
0,124
0,127
0,000
0,0114
0,0228
0,0304
0,0418
0,057
0,0684
0,0722
0,0741
0,076
Исследования влияния каждого из этих параметров на расход воды
в гидросъемнике приводит к построению кривых. На рис.2 представлены
зависимости изменения расхода воды от скорости вращения гидросъемника с изменением давления воды при начальной температуре 8 °С и конечной 50 °С.
66
Известия ТулГУ. Технические науки. 2012. Вып. 9
Список литературы
1. Бреннер В.А., Жабин А.Б., Пушкарев А.Е., Щеголевский М.М.
Гидроструйные технологии в промышленности. Гидроабразивное резание
горных пород // М.: Изд-во Московского государственного горного университета, 2003. 279 с.
2. Бреннер В.А., Жабин А.Б., Пушкарев А.Е., Щеголевский М.М.
Гидроструйные технологии в промышленности. Гидромеханическое разрушение горных пород // М.: Изд-во АГН, 2000. 343 с.
3. Леонтьев Н.С., Пушкарев А.Е., Головин К.А., Лежебоков А.В.
Особенности определения режимов работы гидросъемников высокого давления на установках гидроструйной цементации // Известия ТулГУ. Науки
о Земле. В. 2. 2012. С. 231-237.
A.E. Pushkarev, N.S. Leontiev, A.V. Lejebokov
SPECIFIC CALCULATION OF SWIVELS PARAMETERS FOR “JET-GROUTING”
MACHINES
Types of the swivels are revues. Procedure of best work parameters calculation and
experimental stand are presents. Loosing of power for friction in correlation with water
pressure has get by experimental research.
Key words: jetting technology; jet-grouting; experimental research; swivel; expense
of hydraulic fluid; pressure.
Получено 24.08.12
УДК 622.833.5
И.И. Савин, д-р техн. наук, проф., (4872) 57-11-83, nivas57@mail.ru
(Россия, Тула, ТулГУ),
В.А. Свиридкин, асп., (4872) 57-11-83, nivas57@mail.ru
(Россия, Тула, ТулГУ)
МЕТОД СОВМЕСТНОЙ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ НАТУРНЫХ
ИЗМЕРЕНИЙ В КРЕПИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
В статье рассматривается метод расчета многослойной круглой крепи, позволяющий по результатам обработки разнородных данных натурных измерений произвольных компонентов проявления горного давления в крепи производить расчет крепи в обратной постановке с целью определения характера распределения и величины
начальных расчетных напряжений и воспроизведения фактического напряженнодеформированного состояния крепи.
Ключевые слова: крепь, напряжения, деформации, измерения, обработка, расчет
Развитие шахтного и подземного строительства, особенно в условиях с ограниченными данными о начальном поле напряжений, таких как
68
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
6
Размер файла
616 Кб
Теги
стендовые, режимных, рабочей, влияние, pdf, гидросъемника, расхода, определение, жидкости, параметры, испытаний
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа