Delist.ru

Исследование процесса безвоздушного распыления двухкомпонентьных высоковязких антикоррозионных составов пневмоприводным синхродозировочным агрегатом (15.02.2010)

Автор: Пономарев Владимир Николаевич

Рис. 5. Зависимость перетечки жидкости от времени при вязкостях 127000сСт и 7000сСт

Рис. 6. Зависимости закрытия дросселирующей щели от времени при перепадах давления 250 и 500 атмосфер

Рис. 7. Зависимость перетечки жидкости от времени при перепадах давления 250 и 500 атмосфер

Предложена также принципиально новая конструкция статического щелевого смесителя, перемешивающего высоковязкие компоненты в условиях ламинарного движения жидкости перед подачей бинарного состава в напорную магистраль.

В результате проведенного в первой главе анализа возможных путей построения высокоточного дозировочного агрегата для работы в полевых условиях, разработано уточненное базовое техническое решение пневмоприводного дозировочного агрегата для безвоздушного высоконапорного распыления двухкомпонентных высоковязких составов.

В третьей главе разработана методика гидрокинематического расчета демпфирующего «колпака» с учетом исследований Г. Берга, Л.С. Лейбензона, Л.Н. Бритвина и математическая динамическая модель дозировочного агрегата, структурная схема которого изображена на рис. 8.

Рис. 8. Структурная схема математической модели установки для безвоздушного распыления и дозирования двухкомпонентных высоковязких жидкостей

Рис. 9. Закон изменения мгновенного расхода между рабочими камерами гидроблоков и колпаком

На основании полученных графиков переходных процессов дана качественная и количественная оценка объемных «провалов» в подаче дозировочного агрегата (при реверсировании привода) с целью определения величины размаха демпфирующего элемента и его минимизации (рис. 9).

Рис. 10. Изменение рабочих давлений во времени в левой и правой камерах пневмоцилиндра в крайних положениях

Дана оценка устойчивости работы системы при использовании демпфирующего элемента.

– собственная частота колебаний жидкости с учетом сжимаемости жидкости и деформации стенок трубопровода;

– модуль объемной упругости жидкости,

– поправочный коэффициент для ламинарного режима течения в трубопроводе;

– плотность материала трубопровода;

– плотность рабочей жидкости;

– поправочный коэффициент.

для всех режимов работы на жидкости АП-1. Показано, что в этом случае роль демпфирующего гидроаккумулятора эффективно выполняет сам упругий напорный трубопровод.

В четвертой главе проведены экспериментальные исследования компонентов состава АП-1 (ТУ 2257-173-05786904-2003) по определению их физических свойств.

Измерение вязкости компонентов АП-1 практически невозможно капиллярными методами из-за большого времени измерительного процесса. Поэтому в работе использовался метод, основанный на измерении времени падения шара в жидкости (ГОСТ 8420-74).

Однако, метод по ГОСТ 8420-74 позволяет определить лишь условную вязкость, то есть время прохождения 8-ми миллиметровым шаром двухсотпятидесятимиллиметровой высоты столба исследуемой жидкости. Поэтому для определения кинематического коэффициента вязкости в главе проведен способ обработки полученных экспериментальных данных, позволяющий выполнять необходимые проектировочные расчеты.

Теоретической базой данного метода является решение (формула) Стокса для силы сопротивления Fс, возникающей при установившемся медленном ламинарном обтекании шара вязкой жидкостью (рис. 11).

- сила сопротивления;

- сила Архимеда;

- плотность тела (шарика);

- плотность жидкости;

mg - сила тяжести.

Рис. 11. Схема движения шарика в жидкости

? = h.r. (At-0,375/t), (7)

Для опытов был выбран сосуд высотой Н=0,35 м, а активная длина h равнялась 0,25 м. Пробными опытами было установлено, что условие Re < 1 достигается при стандартных шариках из подшипников качения (ШХ15, ?т=7,8.103кг/м3) O(8; 13,5; 16,5; 19,5) мм.

На основании ГОСТ 3722-81 для оценки вязкости жидкости был выбран шар диаметром 7,938 мм.

Для обеспечения бескавитационных условий всасывания и исключения попадания пузырьков воздуха в дозировочные гидроблоки необходимо иметь оценку разрывной прочности жидкости. С этой целью в главе проведены исследования основного компонента АП-1 на устойчивость к растягивающим напряжениям. Запишем уравнение разрывной прочности жидкости:

– сила тяжести груза;

– сила вязкостного трения;

– сила трения в блоке.

– атмосферное давление;

– критический прирост массы груза, необходимый для разрыва испытуемой жидкости;

– площадь поршня.

(см.(8)), что позволяет путем использования уплотнений с гидрозатворами исключить попадание воздуха в рабочие камеры и тем самым повысить всасывающую способность и исключить погрешности дозирования, связанные с эффектом кавитации и повышенной упругости воздушных включений.

В этой же главе для сравнения полученных данных в результате гидрокинематического расчета демпфирующего колпака был проведен анализ объемной деформации рабочей среды и стенок напорного рукава (рис. 12).

загрузка...