Разработка канолопромывочной головки | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 21 декабря, печатный экземпляр отправим 25 декабря.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №3 (137) январь 2017 г.

Дата публикации: 20.01.2017

Статья просмотрена: 102 раза

Библиографическое описание:

Заглядов П. В. Разработка канолопромывочной головки // Молодой ученый. — 2017. — №3. — С. 78-80. — URL https://moluch.ru/archive/137/38300/ (дата обращения: 10.12.2019).



В данной статье описывается разработка каналопромывочной головки, с высокими показателями эффективности на основе зарубежной форсунки с учетом российских реалий.

Ключевые слова: каналопромывочная форсунка, труба, гидродинамическое керноудаление

Бестраншейный метод сооружения подземных коммуникаций является наиболее прогрессивным и экологичным. Способов бестраншейной прокладки коммуникаций существует различное множество. При прокладке коммуникаций под транспортными магистралями практически безальтернативным является метод, основанный на погружении в грунт трубы с открытым передним торцом, поскольку он в наибольшей степени исключает возможность вспучивания или просадки дорожного полотна. Но у данного метода есть и свои минусы, ключевым недостатком является проблема очистки от набившегося керна из трубы.

Самый эффективный способ очистки является гидроразмыв. К примеру, время чистки трубы длиной 50 метров с использованием желонки может достигнуть недели. А та же труба гидроразмывом чистится за 1 час. Актуальность данной темы в том, что каналоочистные форсунки, с применением инноваций и высокой производительностью, изготавливают исключительно иностранные производители. Поэтому из-за отсутствия данных форсунок и их запчастей на рынке строительной дорожной техники, приобретение и пользование ими является экономически затратным и продолжительным по времени.

В России есть производители, которые создают каналопромывочные инструменты, но их изделия малоэффективны, потому что нет вращающегося наконечника и нет перемещения форсунки по всему сечению трубы. Она перемещается только по нижней части очищаемой поверхности. А так как набившийся керн в трубе расположен неравномерно, где то плотный, где то воздушная пробка, то отечественная каналопромывочная форсунка просто прорезает себе путь по дну, оставляя плотный грунт на стенках трубы. Приходится тянуть ее на себя, пытаться ею управлять рукавом высокого давления. Все манипуляции усложнены тем, что это приходится делать на ощупь. Поэтому целью выпускной квалификационной работы на соискание бакалавра является создание собственной форсунки с высокими показателями эффективности на основе существующих технологий форсунок каналоочистительной техники зарубежных изготовителей.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

– проанализировать рынок каналоочистительной техники;

– найти недостатки импортных форсунок;

– разработать критерии выбора модернизации существующей форсунки;

– предложить технические решения для постройки собственной форсунки (установка с подшипником качения).

Ближайшим аналогом является StoneAge WARTHOG. Форсунка имеет 6 задних отверстий и 1 переднее отверстие для вращения на носу форсунки. Форсунка Warthog способна работать при давлении до 350 бар, со скоростью вращения от 150 до 350 оборотов в минуту.

В качестве базовой машины была выбрана КО-564–20, у нее самые оптимальные параметры и технические характеристики.

Разработанная мною форсунка имеет узел вращения — 2 шариковых радиально-упорных подшипника; 6 отверстий сзади для перемещения и вращения и 1 спереди для рассечения керна и подбрасывания форсунки. В работе произведены расчеты основных параметров: минимальная требуемая сила тяги форсунки, сила тяги форсунки, расход воды.

C:\Users\пк\Documents\Cz_Учеба\ДИПЛОМ\0) Титульник\Фрагмент3.jpg

Рис. 1. Разработанная форсунка

1) Определение минимальной требуемой силы тяги форсунки

где — сила трения; — коэффициент запаса (принимаем = 1,5)

где — вес шланга и форсунки; — коэффициент трения (стандартное значение коэффициента шины по грунты = 0,6)

где — масса шланга; — масса форсунки 5 кг; — ускорение свободного падения =

2) Сила тяги форсунки

где — удельный вес жидкости, Н/м3; — площадь поперечного сечения отверстий, м2; — скорость истечения из боковых отверстий, м/с; — скорость движения форсунки, м/с; — число отверстий; — площадь поперечного сечения отверстия, расположенного вдоль оси, м2; — скорость истечения из отверстия, расположенного вдоль оси, м/с.

3) Количество воды в форсунке (расход воды)

10 м3/ч

Вывод: минимальная необходимая сила тяги форсунки равна 486 Н, которая была посчитана с большим коэффициентом запаса, самым большим коэффициентом трения резины по сухому грунту, а так же при самых худших условиях работы. В разрабатываемой форсунке сила тяги равна 500 Н. Из этого следует, что данная форсунка будет выполнять свою функцию на 100 % даже в самых экстремальных режимах с высокой нагрузкой и огромным сопротивлением. Для дестабилазационной форсунки были разработаны инструкция по применению, правила проведения работ и техника безопасности.

Литература:

  1. Карабан Г. Л. [и др.] Машины для городского хозяйства — М.: Машиностроение, 1988. — 33–35 с.
  2. Патент РФ № 2399725 Способ очистки трубы от грунтового керна и устройство для его осуществления / Кондратенко А. С., Петреев А. М. // БИ. 2010. № 26.
  3. Кондратенко А. С., Петреев AM. Особенности процесса удаления грунтового керна при виброударном воздействии на трубу и статическом воздействии на керн// Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2008. № 6.
  4. Рыбаков АП. Основы бестраншейных технологий. М., 2005. 299 с
  5. Кондратенко А. С. Комбинированный способ удаления керна из трубы при её виброударном погружении: тр. конф. «Фундаментальные проблемы формирования техногенной среды». Т. 2. Новосибирск: ИГД СО РАН, 2007. 121 с.
Основные термины (генерируются автоматически): тяг форсунки, форсунка, скорость истечения, расход воды, коэффициент запаса, Сила тяги форсунки, WARTHOG, высокий показатель эффективности, собственная форсунка, минимальная требуемая сила, набившийся керн.


Ключевые слова

труба, каналопромывочная форсунка, гидродинамическое керноудаление

Похожие статьи

Математическая модель процесса топливоподачи системой...

электрогидравлическая форсунка, расход топлива, гидравлическое сопротивление, давление, движение топлива, система, скорость звука, скорость топлива, топливная аппаратура.

Обзор приборов и методов исследования качества распыливания...

Качество распыливания топлива дизельной форсункой определяется мелкостью и однородностью его дисперсии, а также равномерностью

К тому же столь сложные устройства требуют хорошего программного обеспечения и высокой квалификации исследователя.

Обзор расчетных методов исследования качества распыливания...

– постоянный коэффициент, зависящий от конструкции форсунки и способа осреднения размеров капель.

– безразмерный критерий мелкости распыливания, соответствующий диаметру ; – минимальный диаметр капель, мкм

Обзор применения водно-топливных эмульсий в ДВС

Дизельное топливо, поступая в камеру сгорания, распыляется форсункой.

Описанное выше явление обусловливает высокую скорость испарения топлива в цилиндре двигателя и более быстрое и полное выгорание его легких составляющих на первом этапе горения.

Выбор шага расстановки форсунок при внесении консервантов...

Ключевые слова: корма, консервант, форсунки, равномерность.

и описывает экспериментальные данные с высоким коэффициентом корреляции (r = 0,92).

Юнин В. А. Оценки эффективности применения консервантов при производстве кормов в условиях...

Экспериментальные результаты оптического контроля качества...

Это объясняется тем, что сначала в форсунку подаётся пилотная порция топлива

Выясним влияние показателя mf распылителя на качество распыливания. mf

с целью повышения эффективности и снижения токсичности при использовании биотоплив» на 2013–2014 гг.

Обзор особенностей работы камер сгорания ПВРД

Рис. 1. Схема камеры сгорания ПВРД: 1 — жаровая труба, 2 — корпус камеры (двигателя); 3 — решетка; 4 — форсунки; 5 — кольцевые

Чем выше полнота сгорания, тем меньше удельный расход топлива.

Коэффициент давления камеры σКС зависящий от скорости потока, с...

Новое видение процесса распыливания жидкого топлива в дизеле

Ключевые слова: распыливание, распылитель форсунки, жидкость, кластер.

В [8] высококластеризованную воду, обладающую повышенным сродством к маслам и жирам

Влияние применения метанола в дизеле 2Ч 10,5/12,0 на показатели процесса сгорания.

Оценка влияние внешних факторов на работу авиационного...

Рис. 1. Расчетная зависимость удельной тяги от скорости полёта и высоты.

Данные двигатель позволяет при минимальных затратах оценить все необходимые пареметры.

Для определения зависимости расхода воды через коллектор от давления в баллон построена...

Математическая модель процесса топливоподачи системой...

электрогидравлическая форсунка, расход топлива, гидравлическое сопротивление, давление, движение топлива, система, скорость звука, скорость топлива, топливная аппаратура.

Обзор приборов и методов исследования качества распыливания...

Качество распыливания топлива дизельной форсункой определяется мелкостью и однородностью его дисперсии, а также равномерностью

К тому же столь сложные устройства требуют хорошего программного обеспечения и высокой квалификации исследователя.

Обзор расчетных методов исследования качества распыливания...

– постоянный коэффициент, зависящий от конструкции форсунки и способа осреднения размеров капель.

– безразмерный критерий мелкости распыливания, соответствующий диаметру ; – минимальный диаметр капель, мкм

Обзор применения водно-топливных эмульсий в ДВС

Дизельное топливо, поступая в камеру сгорания, распыляется форсункой.

Описанное выше явление обусловливает высокую скорость испарения топлива в цилиндре двигателя и более быстрое и полное выгорание его легких составляющих на первом этапе горения.

Выбор шага расстановки форсунок при внесении консервантов...

Ключевые слова: корма, консервант, форсунки, равномерность.

и описывает экспериментальные данные с высоким коэффициентом корреляции (r = 0,92).

Юнин В. А. Оценки эффективности применения консервантов при производстве кормов в условиях...

Экспериментальные результаты оптического контроля качества...

Это объясняется тем, что сначала в форсунку подаётся пилотная порция топлива

Выясним влияние показателя mf распылителя на качество распыливания. mf

с целью повышения эффективности и снижения токсичности при использовании биотоплив» на 2013–2014 гг.

Обзор особенностей работы камер сгорания ПВРД

Рис. 1. Схема камеры сгорания ПВРД: 1 — жаровая труба, 2 — корпус камеры (двигателя); 3 — решетка; 4 — форсунки; 5 — кольцевые

Чем выше полнота сгорания, тем меньше удельный расход топлива.

Коэффициент давления камеры σКС зависящий от скорости потока, с...

Новое видение процесса распыливания жидкого топлива в дизеле

Ключевые слова: распыливание, распылитель форсунки, жидкость, кластер.

В [8] высококластеризованную воду, обладающую повышенным сродством к маслам и жирам

Влияние применения метанола в дизеле 2Ч 10,5/12,0 на показатели процесса сгорания.

Оценка влияние внешних факторов на работу авиационного...

Рис. 1. Расчетная зависимость удельной тяги от скорости полёта и высоты.

Данные двигатель позволяет при минимальных затратах оценить все необходимые пареметры.

Для определения зависимости расхода воды через коллектор от давления в баллон построена...

Похожие статьи

Математическая модель процесса топливоподачи системой...

электрогидравлическая форсунка, расход топлива, гидравлическое сопротивление, давление, движение топлива, система, скорость звука, скорость топлива, топливная аппаратура.

Обзор приборов и методов исследования качества распыливания...

Качество распыливания топлива дизельной форсункой определяется мелкостью и однородностью его дисперсии, а также равномерностью

К тому же столь сложные устройства требуют хорошего программного обеспечения и высокой квалификации исследователя.

Обзор расчетных методов исследования качества распыливания...

– постоянный коэффициент, зависящий от конструкции форсунки и способа осреднения размеров капель.

– безразмерный критерий мелкости распыливания, соответствующий диаметру ; – минимальный диаметр капель, мкм

Обзор применения водно-топливных эмульсий в ДВС

Дизельное топливо, поступая в камеру сгорания, распыляется форсункой.

Описанное выше явление обусловливает высокую скорость испарения топлива в цилиндре двигателя и более быстрое и полное выгорание его легких составляющих на первом этапе горения.

Выбор шага расстановки форсунок при внесении консервантов...

Ключевые слова: корма, консервант, форсунки, равномерность.

и описывает экспериментальные данные с высоким коэффициентом корреляции (r = 0,92).

Юнин В. А. Оценки эффективности применения консервантов при производстве кормов в условиях...

Экспериментальные результаты оптического контроля качества...

Это объясняется тем, что сначала в форсунку подаётся пилотная порция топлива

Выясним влияние показателя mf распылителя на качество распыливания. mf

с целью повышения эффективности и снижения токсичности при использовании биотоплив» на 2013–2014 гг.

Обзор особенностей работы камер сгорания ПВРД

Рис. 1. Схема камеры сгорания ПВРД: 1 — жаровая труба, 2 — корпус камеры (двигателя); 3 — решетка; 4 — форсунки; 5 — кольцевые

Чем выше полнота сгорания, тем меньше удельный расход топлива.

Коэффициент давления камеры σКС зависящий от скорости потока, с...

Новое видение процесса распыливания жидкого топлива в дизеле

Ключевые слова: распыливание, распылитель форсунки, жидкость, кластер.

В [8] высококластеризованную воду, обладающую повышенным сродством к маслам и жирам

Влияние применения метанола в дизеле 2Ч 10,5/12,0 на показатели процесса сгорания.

Оценка влияние внешних факторов на работу авиационного...

Рис. 1. Расчетная зависимость удельной тяги от скорости полёта и высоты.

Данные двигатель позволяет при минимальных затратах оценить все необходимые пареметры.

Для определения зависимости расхода воды через коллектор от давления в баллон построена...

Математическая модель процесса топливоподачи системой...

электрогидравлическая форсунка, расход топлива, гидравлическое сопротивление, давление, движение топлива, система, скорость звука, скорость топлива, топливная аппаратура.

Обзор приборов и методов исследования качества распыливания...

Качество распыливания топлива дизельной форсункой определяется мелкостью и однородностью его дисперсии, а также равномерностью

К тому же столь сложные устройства требуют хорошего программного обеспечения и высокой квалификации исследователя.

Обзор расчетных методов исследования качества распыливания...

– постоянный коэффициент, зависящий от конструкции форсунки и способа осреднения размеров капель.

– безразмерный критерий мелкости распыливания, соответствующий диаметру ; – минимальный диаметр капель, мкм

Обзор применения водно-топливных эмульсий в ДВС

Дизельное топливо, поступая в камеру сгорания, распыляется форсункой.

Описанное выше явление обусловливает высокую скорость испарения топлива в цилиндре двигателя и более быстрое и полное выгорание его легких составляющих на первом этапе горения.

Выбор шага расстановки форсунок при внесении консервантов...

Ключевые слова: корма, консервант, форсунки, равномерность.

и описывает экспериментальные данные с высоким коэффициентом корреляции (r = 0,92).

Юнин В. А. Оценки эффективности применения консервантов при производстве кормов в условиях...

Экспериментальные результаты оптического контроля качества...

Это объясняется тем, что сначала в форсунку подаётся пилотная порция топлива

Выясним влияние показателя mf распылителя на качество распыливания. mf

с целью повышения эффективности и снижения токсичности при использовании биотоплив» на 2013–2014 гг.

Обзор особенностей работы камер сгорания ПВРД

Рис. 1. Схема камеры сгорания ПВРД: 1 — жаровая труба, 2 — корпус камеры (двигателя); 3 — решетка; 4 — форсунки; 5 — кольцевые

Чем выше полнота сгорания, тем меньше удельный расход топлива.

Коэффициент давления камеры σКС зависящий от скорости потока, с...

Новое видение процесса распыливания жидкого топлива в дизеле

Ключевые слова: распыливание, распылитель форсунки, жидкость, кластер.

В [8] высококластеризованную воду, обладающую повышенным сродством к маслам и жирам

Влияние применения метанола в дизеле 2Ч 10,5/12,0 на показатели процесса сгорания.

Оценка влияние внешних факторов на работу авиационного...

Рис. 1. Расчетная зависимость удельной тяги от скорости полёта и высоты.

Данные двигатель позволяет при минимальных затратах оценить все необходимые пареметры.

Для определения зависимости расхода воды через коллектор от давления в баллон построена...

Задать вопрос