Математическое
моделирование систем формирования импульсов давления со стабилизированными
параметрами
Гулин В.В., ассистент
Донецкий государственный технический университет.
При проектировании генератора импульсной струи для установок различного назначения возникает вопрос правильного выбора значений определяющих факторов. Сочетание факторов должно обеспечить оптимальный рабочий режим, допускать возможные отклонения значений факторов от установленных без срыва процесса генерации, и при этом не приводить к перегрузке или повреждению оборудования. Учитывая возможные большие затраты времени и средств на выполнение экспериментальных проверок, а также значительную сложность процессов, происходящих в гидросистеме, рациональным будет построение математической модели и определение на основе ее исследований базовых значений факторов и допустимых диапазонов их изменений.
Подтверждение правильности выводов, сделанных по результатам математического эксперимента, и доказательство правомочности использования модели в дальнейшем возможно только после проверки адекватности имитационной модели реальным процессам.
Для выполнения проверки, на основе полученных данных были разработаны рабочие чертежи, и изготовленный генератор был смонтирован на испытательном стенде в шахтоуправлении “Комсомольское” ПО“Октябрьуголь”.
Испытательный стенд представлял собой полноразмерный образец генератора импульсной струи (ГИС), смонтированный из отдельных узлов на едином основании. Нагрузкой генератора являлся прямолинейный ствол с размещенными в нем крестообразными успокоителем потока и цилиндрическим насадком с диаметром выходной части 10 мм.
Кроме ГИС в состав стенда входили: резервуар для воды, подпиточный насос типа 1В-20, высоконапорная насосная установка УНГ-5,4, регистрирующая и измерительная аппаратура.
Предварительная закачка масла в полости устройства осуществлялась при помощи ручного насоса или с применением вспомогательного гидроцилиндра, одна из полостей которого заполнялась маслом и соединялась через зарядное устройство с ГПА, а в другую подавалась вода под давлением от питающей насосной установки.
Вода, забираемая из резервуара подпиточным насосом, подавалась к высоконапорной насосной установке по резинотканевому рукаву с условным диаметром 32 мм, давление на входе установки УНГ-5,4 поддерживалось равным 1 МПа, что соответствует максимальному паспортному значению, и обеспечивало надежную работу основного насосного агрегата. На выходе установки УНГ давление потока изменялось в пределах 20-30 МПа в зависимости от выбора рабочего режима ГИС. Поток от УНГ к генератору подводился по гибкому высоконапорному рукаву с условным диаметром 16 мм. Вода, выстреливаемая через насадок ствола и сброс управляющего клапана поступала в струевылавливатель, а затем либо в мерные баки (при измерениях), либо отводилась в резервуар.
Предложенная методика проектирования генератора импульсной струи позволяет с минимальными затратами получить достоверные показатели рабочего процесса и на этой основе создать эффективные генераторы для различных условий эксплуатации.
Список источников.