Разработка типоразмерных рядов передающих устройств для гидроструйных технологий на основе безразмерных геометрических параметров

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. 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. 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. 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.

1. Borkowski 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/ma15228228

2. Barabas 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/ma15020486

3. Shanab 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/10.1177/03611981231168842

4. Zhetessova 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/coatings12101514

5. Borkowski 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/en14164745

6. Song 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/10.1177/01445987221078053

7. Wang 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.2019.03.012

8. Veropalumbo 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/10.1155/2020/8078527

9. Гарипов 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.

10. 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.

11. 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.

12. Головин 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.