sibadiНаучный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"The Russian Automobile and Highway Industry Journal2071-72962658-5626The Siberian State Automobile and Highway University10.26518/2071-7296-2024-21-2-180-189USIPALsibadi-1814Research ArticleТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕTRANSPORT, MINING AND BUILDING MACHINERY ENGINEERINGРазработка типоразмерных рядов передающих устройств для гидроструйных технологий на основе безразмерных геометрических параметровStandard series of transmitting equipment for hydra-jet technology based on dimensionless geometric parameters developmenthttps://orcid.org/0000-0002-4472-8218НовиковВ. И.NovikovV. I.

Новиков Виталий Иванович – канд. техн. наук, доц. кафедры судебных экспертиз

Researcher ID: W-1648-2019

190005, г. Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4

Vitaly I. Novikov. Cand. Sci., Associate Professor, Department of Forensics

Researcher ID: W-1648-2019

Krasnoarmeiskaya Str., St Petersburg, 190005

vitalynewage@gmail.comСанкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университетРоссияSt Petersburg State University of Architecture and Civil EngineeringRussian Federation202407052024212180189Copyright © Новиков В.И., 20242024Новиков В.И.Novikov V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibadi.org/jour/article/view/1814Введение

Введение. Работа посвящена расчету типоразмерных рядов для проектирования передающих устройств высокого давления, используемых в различных гидроструйных технологиях, который позволит обеспечить проектирование данных устройств исходя из безразмерных показателей, описывающих взаимосвязи их геометрических и технологических параметров.

Материалы и методы

Материалы и методы. Методология включает в себя применение математических моделей и аналитических подходов для оценки влияния различных параметров на процессы теплообразования в оборудовании, а также и методов статистической обработки результатов.

Результаты

Результаты. Проведенные исследования позволили построить гистограмму распределения температур и провести аппроксимацию данных с использованием кривой распределения значений температуры, а также сформировать параметрические ряды для безразмерных параметров в зависимости от различных факторов, таких как температура, давление, частота вращения и линейная скорость. Таким образом, обеспечена возможность получения параметрических рядов для линейных размеров из пяти диапазонов температур и семи типоразмеров в зависимости от давления и частоты вращения бурового вала.

Заключение

Заключение. Полученные результаты обеспечивают более глубокое понимание взаимосвязей между частотой вращения, геометрическими характеристиками и температурными показателями за счет применения безразмерных показателей, что позволяет оптимизировать проектирование подобных устройств, учитывая условия эксплуатации и обеспечивая повышение их эффективности.

Introduction

Introduction. The work is devoted to the calculation of series standards for the design of high-pressure transmission devices used in various hydra jet technologies, which will provide the design of these devices based on dimensionless indicators describing the relationship between their geometric and technological parameters.

Materials and methods

Materials and methods. The methodology includes the use of mathematical models and analytical approaches to assess the influence of various parameters on heat generation processes in equipment, as well as methods for statistical processing of results.

Results

Results. A histogram of temperature distribution was constructed and the data was approximated using the distribution curve of temperature values and parametric series were generated for dimensionless parameters depending on various factors such as temperature, pressure, rotational speed and linear speed. It is possible to obtain parametric series for linear dimensions from five temperature ranges and seven standard sizes depending on the pressure and rotation speed of the drill shaft.

Discussion and conclusions. The results obtained provide a better definition of the relationships between rotation speed, geometric characteristics and temperature parameters through the use of dimensionless indicators and it is possible to optimize the design of such devices taking into account operating conditions and ensuring increased efficiency.

гидроструйные технологиипередающее устройствоуплотнительный элементпараметрические рядытипоразмерный рядоптимизация проектированияпараметризациятемператураhydra-jet technologieshydro-puller devicesealingparametric seriesstandard seriesdesign optimizationparameterizationtemperatureСтатья публикуется по результатам исполнения гранта СПбГАСУ 2024 г.The article is published based on the results by the implementation of the SPbGASU grant 2024.ReferencesBorkowski P.J., Abramowski T, SzadaBorzyszkowska M, Szada-Borzyszkowski W. Comminution of Polymetallic Nodules with a HighPressure Water Jet. Materials. 2022; 15(22): 8228. https://doi.org/10.3390/ma15228228Borkowski P.J., Abramowski T, SzadaBorzyszkowska M, Szada-Borzyszkowski W. Comminution of Polymetallic Nodules with a HighPressure Water Jet. Materials. 2022; 15(22):8228. https://doi.org/10.3390/ma15228228Barabas S., Florescu A. Reduction of Cracks in Marble Appeared at Hydro-Abrasive Jet Cutting Using Taguchi Method. Materials. 2022; 15(2): 486. https://doi.org/10.3390/ma15020486Barabas S., Florescu A. Reduction of Cracks in Marble Appeared at Hydro-Abrasive Jet Cutting Using Taguchi Method. Materials. 2022; 15(2):486. https://doi.org/10.3390/ma15020486Shanab I.A., Sorensen A.D. Experimental and Statistical Study of High-Pressure Water Jet “Hydro-Demolition Technique” on Concrete for PartialDepth Concrete Bridge Deck Repair Applications // Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board V. 2677, Issue 12, 2023 https://doi.org/10.1177/03611981231168842Shanab I.A., Sorensen A.D. Experimental and Statistical Study of High-Pressure Water Jet “Hydro-Demolition Technique” on Concrete for PartialDepth Concrete Bridge Deck Repair Applications. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board V. 2677, Issue 12, 2023 https://doi.org/10.1177/03611981231168842Zhetessova G., Nikonova T., Gierz Ł., Zhunuspekov D., Yurchenko V., Zharkevich O. Preparation of the Surface of Long-Dimensional Rods of Hydro-Cylinders for Thermal Spraying Using an Abrasive Jet. Coatings. 2022; 12(10): 1514. https://doi.org/10.3390/coatings12101514Zhetessova G., Nikonova T., Gierz Ł., Zhunuspekov D., Yurchenko V., Zharkevich O. Preparation of the Surface of Long-Dimensional Rods of Hydro-Cylinders for Thermal Spraying Using an Abrasive Jet. Coatings. 2022; 12(10):1514. https://doi.org/10.3390/coatings12101514Borkowski P.J., Szada-Borzyszkowski W. Micronization of Hard Coal with the Use of a HighPressure Water Jet. Energies. 2021; 14(16): 4745. https://doi.org/10.3390/en14164745Borkowski P.J., Szada-Borzyszkowski W. Micronization of Hard Coal with the Use of a HighPressure Water Jet. Energies. 2021; 14(16):4745. https://doi.org/10.3390/en14164745Song J., Zhang H., Yu S., Su X. Application of integrated drilling and stamping technology in gas extraction through layer drilling. Energy Exploration & Exploitation. 2022; 40(4): 1113–1130. https://doi.org/10.1177/01445987221078053Song J., Zhang H, Yu S., Su X. Application of integrated drilling and stamping technology in gas extraction through layer drilling. Energy Exploration & Exploitation. 2022; 40(4): 1113–1130. https://doi.org/10.1177/01445987221078053Wang Z.-F., Shen S.-L., Modoni G. Enhancing discharge of spoil to mitigate disturbance inducedby horizontal jet grouting in clayey soil: Theoretical model and application // Computers and Geotechnics 2019 V. 111, P. 222 https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2019.03.012Wang Z.-F., Shen S.-L., Modoni G. Enhancing discharge of spoil to mitigate disturbance induced by horizontal jet grouting in clayey soil: Theoretical model and application. Computers and Geotechnics 2019 V. 111, P. 222 https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2019.03.012Veropalumbo R., Russo F., Viscione N., Biancardo S.A. Rheological Properties Comparing Hot and Cold Bituminous Mastics Containing Jet Grouting Waste // Advances in Materials Science and Engineering. Volume 2020. Article ID 8078527. 16 p. https://doi.org/10.1155/2020/8078527Veropalumbo R., Russo F., Viscione N., Biancardo S.A. Rheological Properties Comparing Hot and Cold Bituminous Mastics Containing Jet Grouting Waste. Advances in Materials Science and Engineering. V. 2020. Article ID 8078527. 16 p. https://doi.org/10.1155/2020/8078527Гарипов М.В., Головин К.А. Разработка конструкции расширителя прокалывающей установки для закрепления неустойчивых горных пород // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. № 1. С. 326–329.Golovin K.A. Development of the design of the extender piercing installation for fixing unstable rocks. Izvestiya Tula State University” (Izvestiya TulGU). 2013; 1: 326–329. (In Russ.)Новиков В.И. Влияние морфологии контактных поверхностей на распределение температурного поля в устройствах для струйной цементации грунтов // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2022. № 4. С. 54–62. https://doi.org/10.3103/s1052618822020108.Novikov V.I. The Effect of the Morphology of Contact Surfaces on the Temperature Field Distribution in Devices for Jet-Grouting of Soils. Journal of Machinery Manufacture and Reliabilitythis, 2022, № 51(4), pp. 329–335. https://doi.org/10.3103/s1052618822020108.Новиков В.И., Пушкарев А.Е., Мавелова Н.Е. Моделирование теплового баланса в процессе эксплуатации элементов гидросъемника бурового става для струйной цементации грунтов // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2020. № 3. С. 404–410 https:// doi.org/10.22281/2413-9920-2020-06-03-404-410.Novikov V.I., Pushkarev A.E., Manvelova N.E. Modeling of the heat balance of elements of a drill hydraulic remover for inject cementation of soils during operation. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta. 2020; 3: 404-410. (In Russ.) DOI: 10.22281/2413-9920-2020-06-03-404-410Головин К.А., Маликов А.А., Пушкарев А.Е. Тепловой режим работы гидросъемника высокого давления на установках гидроструйной цементации // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. № 4. С. 46–52.Golovin K.A., Malikov A.A., Pushkarev A.E. Thermal mode of operation of high-pressure hydraulic puller at hydro jet grouting installations. Izvestiya Tula State University” (Izvestiya TulGU). 2015; 4: 46–52. (In Russ).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.