Обоснование режима разряда электрогидравлической установки для шпурового разрушения монолитных объектов

   Введение. В статье поднимаются проблемы, связанные с электрогидравлическим шпуровым разрушением негабаритных монолитных объектов, которые встречаются, в частности, на территории проведения строительных работ. На данный момент оценка эффективности внедрения технологии отсутствует, из чего следует: необходим метод обоснования оптимального режима разряда и его воспроизводимости на промышленных установках.

   Цель статьи: обоснование оптимальных энергетических параметров для разрушения монолитных объектов шпуровым электрогидравлическим способом.

   Материалы и методы. Произведен анализ факторов шпурового электрогидравлического разрушения монолитных объектов – выявлены наиболее значимые факторы. Предлагается характеризовать режим разряда набором параметров, отвечающих за переходные процессы в моменты разрушения проводника, длительностью разряда и количеством вводимой энергии, вычисление которых представлены на страницах публикации.

   Результаты и обсуждение. На основании выявленных действующих факторов разработан стенд для регистрации явления электрогидравлического эффекта. Выведены параметры обеспечения воспроизводимости режима разряда в зависимости от изменения величины индуктивности разрядного контура. Предложено формирование области применения на основании анализа данных.

   Заключение. Результаты исследования позволяют простое планирование эксперимента для оценки эффективности внедрения технологии. Статья заинтересует научные кадры в области электрогидравлических и электроимпульсных технологий, сотрудников организаций, задействованных в расчистке территорий от монолитных объектов.

1. Барсуков В.О., Репин С.В., Зазыкин А.В. Расчёт энергозатрат установки для электрогидравлического разрушения монолитных объектов / В.О. Барсуков, С.В. Репин, А.В. Зазыкин [и др.] // Строительные и дорожные машины. 2022. № 6. С. 23–25.

2. Барсуков В.О., Репин С.В., Зазыкин А.В. Электрогидравлическая установка для разрушения валунов и монолитных конструкций при производстве строительных работ / В.О. Барсуков, С.В. Репин, И.И. Воронцов [и др.] // Грузовик. 2022. № 4. С. 38–41.

3. Мартынов Н.В., Добромиров В.Н., Барсуков В.О., Аврамов Д.В. Электрогидравлическая технология разрушения объектов // Горная промышленность. 2021. № 2. С. 132–136. DOI: 10.30686/1609-9192-2021-2-132-136.

4. Савенко Э.С., Савенков Н.В., Матвиенко С.А., Каспарьянц А.Г. Моделирование процесса элeктроразряда при восстановлении поршнeвыx пальцев ДВС // Вестник СибАДИ. 2024; 21(2): 242–255. doi: 10.26518/2071-7296-2024-21-2-242-255. EDN: IHTOCP

5. Ефимова А.М. Эффективные способы демонтажа железобетонных конструкций // Наукосфера. 2024. № 1-2. С. 162–168. EDN: VMFZOQ.

6. Ким К.К. Использование электрогидроимпульсного эффекта в железнодорожной отрасли / К.К. Ким. Саратов: Ай Пи Эр Медиа, 2019. 203 с. ISBN 978-5-4486-0730-1. EDN: EXSJFU.

7. Юницкий А.Э., Першай Н.С., Арнаут С.А. Исследование влияния электрогидроудара на измельчение бурого угля как компонента почвогрунта // Вестник Барановичского государственного университета. Серия: Технические науки. 2023. № 2(14). С. 64–73. EDN: IIAYSD.

8. Liu K. et al. Study on the coaxial electrode in electrohydraulic shockwave drilling technology // Geoenergy Science and Engineering. 2023. Volю 231. P. 212284.

9. Le Mentec R. et al. Electrohydraulic crimping of tubes within rings // Metals. 2023. Vol. 13. №. 8. P. 1382.

10. Wang Z. et al. Antisymmetric deformation behavior during eccentric explosion electrohydraulic sheet forming process // Materials and Manufacturing Processes. 2023. Vol. 38. №. 6. P. 692–700.

11. Косенков В.М. Влияние объема цилиндрической разрядной камеры с жесткими стенками на поле давления в заполняющей ее воде // Электронная обработка материалов. 2022. Т. 58, №. 2. С. 68–80.

12. Akiyama H. Streamer discharges in liquids and their applications // IEEE Transactionson Dielectrics and Electrical Insulation. 2000. vol. 7. No. 5. pp. 646–653.

13. Jones H.M., Kunhardt E.E. The influence of pressure and conductivity on the pulsedbreakdown of water // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 1994. vol.1. pp. 1016–1025.

14. Knyazyev M., Holzmüller M., Homberg W. Investigation of pressure fields generated by two simultaneous discharges in liquid initiated by wires // Journal of Manufacturing and Materials Processing. 2023. Vol. 7. №. 1. P. 40.

15. Ledoux Y. Experimental investigation of the pulse duration on the efficiency and electrode wear of electrohydraulic forming process // Manufacturing Review. 2023.Vol. 10. P. 17.

16. Кривицкий Е.В. Динамика электровзрыва в жидкости. Монография. Киев: Науковадумка, 1986. 206 с.

17. Mackersie J.W., Timoshkin I.V., Mac.Gregor S.J. Generation of high-power ultrasound by spark discharges in water // IEEE Transactions on Plasma Science. 2005. vol. 33. pp. 1715–1724.

18. Locke B.R., Sato M., Sunka P., Hoffmann M.R., Chang J.-S. Electrohydraulic discharge and nonthermal plasma for water treatment, Industrial and engineering chemistry research: American Chemical Society. 2006. vol. 45. No 3. pp. 882–905.

19. Wei Y., Zhang F., Wei B., Xu H., He K. Experimental and numerical analyses of tubular electrohydraulic forming process // Key Engineering Materials. 871(2021). pp. 80–86.

20. Дерен Ф.Д., Пепин В.М., Васильев А.Н. Моделирование переходных процессов в цепях формирования высоковольтных импульсов // Агротехника и энергообеспечение. 2023. № 2(39). С. 29–37. EDN: ATNHLF.