kojahan_tehnologiyalyk_umk_kz

Газдың орнатылған бірқалыпты ағуында энергияның үйкеліске кететін шығыны болады, оны гидравликада ескеріп (4.16) өрнегінен алады.

Dp = l(Re )Lэ rv d 2

Мұнда Lэ жəне d – сəкес құбыржолының диаметрі мен ұзындығы.

λ(Re) коэффициенті гидравликадағы өрнектер бойынша анықталады, бірақ шахталық ауаөткізгіштерге келесіге тең

l = 0,012d -0,33

§ 3. Пневможетектерді энергиямен қамтамасыз ету Пневможетектердің энергия тасмалдаушылары қысылған ауа легі болып

табылады. Ол 0,7 – 0,8 МПа қысымымен сығылған, оны жүрмелі немесе стационар басқыштар көмегімен алады. Қысылған ауамен бірге компрессор ауаны береді, қалыпты жағдайда өлшенетін, яғни атмосфералық қысымда жəне қоршаған орта температурасында.

Компрессор берілісін тау өндірісінің барлық салаларының қысылған ауамен қолдануының қосындысын жəне нормативті есептер бойынша алады:

Мұнда n- бір типті өндірістердің тұтынушыларының топ саны; mi- і – ші топ тұтынушы саны; qi – і – ші топтың бір тұтынушысының куəлікті шығыны; ζі- тұтынушыларды қоса бірқалыптылық коэффициенті (228 сурет).

Сандық коэффициент 20% желідегі номативті ысыраптар жəне10 - 15% қысылған ауаны қолдану жетектердің тозу нəтижесінде жүзеге асады.

Қысылған ауа шығыны түрлі пневмоқозғалтқыштарды0,8–1,4 м3/(мин*кВт), поршенді – 1,1 – 1,35 м3/(мин*кВт), соққы пневмоқозғалтқыштар

– 1,2 – 1,4 м3/(мин*кВт). Соған байланысты қысылған ауаны біртипті тұтынушылар тобы келесі өрнектен аламыз

Мұнда Q – компрессор берілісі, м3/мин.

Шахталық ауаөткізгіш тау жұмыстарының жоспарымен жобалайды. Шахталық пневмлжелі сұлбасында (229 сурет) компрессорлардың, ауа

71

жинақтағыштардың, ығыстырмалардың, пневмоқозғалтқыштардың, ауа өткізгіштердің аймақ ұзындықтарының орналасуын береді.

Ауаөткізгіш тармақ – буындарымен жеке бөліктерге бөлінген. Есеп мақсаты ауаөткізгіштің берілген өлшемінде мүмкін болатын қысымдарында желіде пневмоқозғалтқыштардың жеке топтарына арналған.

Иілгіш шлангтарды ауаның өту жылдамдығы30 м/с, қысым жоғалту 0,5 МПа 70 м ұзындыққа дейін.

Мүмкін болатын қысымдар0,25 МПа – дан аспайды. Берілетін ауа жылдамдығы 10 – 20м/с. Мүмкін болатын жылдамдық жəне қысылған ауамен құбырөткізгіштің қимасын анықтауға болады

229 сурет. Шахтаның пневможелісінің сұлбасы.

Мұнда f- құбырдың қима ауданы, Q- қысылғын ауаның қажетті шығыны, рк, ра

– құбыр соңындағы жəне атмосферадағы ауа қысымы, υ – құбырда мүмкін болатын жылдамдық.

Құбырөткізгіш аймағындағы қысым жоғалтуды(20.13) өрнегімен есептеуге болады немесе белгілі массалық шығынмен

қосынды шығынын анықтайды жəне келесі буынға дейінгі аумақ буынның қосынды шығынына есептейді. Қысымның қосынды жоғалтулары ең шеткі тұтынушы үшін 0,25 – 0,3 МПа жоғары болмау керек. Егер қосынды жоғалтулар бұл көрсеткіштен көп болса, құбыр диаметін үлкейту қажет.

Ауаөткізгіштер 1МПа қысым төмен жағдайда жəне0,1 м аз диаметрде болатты пісірілген құбырлардан жасалады, 10 МПа қысымды жəне0,1 м диаметрден үлкен жағдайда тігіссіз болат құбырлар қолданылады. Желілі

72

Негізі əдебиеттер 7 [4-20] Қосымша əдебиеттер 6 [280-281] Бақылау сұрақтары:

1.Пневможетектер не үшін қызмет етеді.

2.Пневможетектегі ауаның меншікті энергиясы.

3.Пневмоқозғалтқышты реттеу.

4.Бағыттаушы жəне реттеуші аппараттар.

5.Гидропневмоқозғалтқыштарды қолданудағы қауіпсіздік шаралары.

(230сурет). Іліністегі екі тістегеріш кішкене саңылаумен тұрқыға енгізілген. Тістердің шығыс аумағында іліністен қысылған ауа беріледі, шектен тыс қысым

Мұнда η- қозғалтқыштың механикалық жоғалтуларын ескереді; К1 – іліністегі тістердің толықсыздығын береді, К2 – реактивті күш бөлігі, ол тістің бүйір бетіне əсер етеді.

230 сурет. Тістегерішті пневмоқозғалтқыш сұлбасы

231 сурет. Тегерішті пневмоқозғалтқыш сұлбасы.

73

Поршенді пневмоқозғалтқыштар цилиндрлердің радиалды орналасуында жұмыс атқарады жəне кривошипті– жылжымалы механизммен қозғалысты түрлендіреді. Олар өзіндік аз инетция моментіне ие жəне жоғары жіберу моментіне.

Поршенді пневмоқозғалтқыштар кері қайту жетектерінде жиі жəне ауыр жіберулерді жəне кері қайтуларда қолданылады, мысалы, жүкшығырда, жүк тиеу машиналарында, локомативтарда, ГОСТ 1073671 бойынша қуат диапазоны 3 –тен 15 кВт дейін. Поршенді пневмоқозғалтқыштар кемшілігіне

ашады, олардың поршені жоғары нүктеге жеткен. Ауа цилиндрге жарты жүріс жұмысында келіп түседі, екінші жұмыс жүрісі поршен цилиндр кеңейгенде жүргізеді. Қозғалтқыштың кері қайтуы кері қайту кранымен жүзеге асырылады. Ол реттығын арналарында лектің бағытын өзгертеді.

Құбырлық пневматикалық қозғалтқыштар қысылған ауаның кинематикалық энергиясын қолданады, қозғалмайтын шүмегте кеңейетін.. Онда патенциалды энергия қысылған ауаның кинетикалық энергияға айналады.Ол құбырлық доғалаққа бағытталады. Құбар қалашықтарында лек кері қайтады, қозғалыс санының өзгеру нəтижесінде доғалақта айналу моменті пайда болады.

моментінің өлшемі бəсеңдеткіш кірісінің қысымымен анықталады, ал бос жүріс жылдамдығы шығын ауамен. Біліктегі жүктемені төмендеткенде кірісте ауаның кеңейуі жүреді жəне ауаның көлемдің шығыны жəне бұрыштық жылдамдығы көбейеді. Жұмыс режимінің номиналдылығы деп жүктеме кезіндегі режимді айтады, ол моментті қоқтаудың 60 пайызына тең, мұнда бұрыштық жылдамдық

55 – 60 пайыз бос жүрістің бұрыштық жылдамдығынан . тұрады Пневмоқозғалтқыштар үшін бос жүріс режимі авариялық болып есетеледі. Сондықтан кішкентай жүктемелерде ауа легі кедергіленеді, онда бұрыштық жылдамдықтың максимал мəні1,25 номиналды бұрыштық жылдамдықтан аспау керек.

Пневмоқозғалтқыштардың жұмыс процессі индикаторлы диаграммамен беріледі. Ол координаттар жүйесінде түрғызылған: қысым р жəне жұмыс

74

бөлмешігінің көлемі V (234 сурет). 1 – 2 аймақ жұмыс бөлмешігінің толуына сəйкес, 2 – 3 аумағы жұмыс бөлмешігінде ауа кеңейуіне сəйкес, 2 – 4 аумағы, 3

– 4 аусағы машина шығаруына сəйкес, кеңейтусіз жұмыс істейтін немесе бөлікті кеңейтумен, 4 – 5 аумығы бөлмешіктің бос жүрісіне сəйкес, 5 – 1 аумақ жұмыс бөлмешігінің бос көлемінің толуына сəйкес. Диаграммамен шектеу ауданы 1 – 2 - 3 – 4 – 5 , сыртқы жұмысқа сəйкес. Бір циклда бір жұмыс бөлмешігінің жасайтын əрекеті. Жұмыс бөлмешігінің ьос көлем кеңістігі V1 – ге тең. Жұмыс бөлмесінің ауаны алып тастағанда V2 – ге тең, максималды көлем – V3. Егерқозғалтқыш ауаның кеңейуісіз жұмыс жасайтын болса, максимал көлем V2 тең. Білікте өлшенген қуат кеңейтусіз жұмыс жасайтын машиналарда

Мұнда z – жұмыс бөлмешіктер саны, мысалы тістегерішті қозғалтқышта ол доғалақтарға түсетін ойықтардың жалпы саны, ал тегеріштіде – тегеріш жұптарының арасындағы аралықтар саны, поршндіде – цилиндрлер саны, ω біліктік бұрыштың жылдамдығы. Пневмоқозғалтқыштың білігіндегі орташа моменте

Ауа шығыны көптеген факторларға тəуелді, сондықтан инженерлік есептеулерде 1 – 1,5 м3/(мин*кВт) деп алады. Ол қозғалтқыш типіне жəне тозғандығына қатайды.

Кеңейтілген қысылған ауа жұмысы оның энергия беруін жоғарлатады, бірақ оның шығысында ауа температурасының төмендеуіне алып келеді, оның мұз кристалдарында ылғалдың конденсациясын береді, сондықтан ауаның кеңейю дəрежесі тау машиналарында 2 – ден аспайды.

Пневмоцилиндрдің жұмыс процессі 235 суретте келтірілген. Толық цикл бос кеңістікті толтырудан тұрады – 1 кезең, жұмыс жүрісін – 2 кезең, шығысты

– 3 кезең. Цилиндрлердің бос жүрісі сыртқы жүктемелер нəтижесінде болады, екі жақты цилиндрлерде – ауаның кері қайту есебінен.

Соташықтағы күш цилиндрдегі ауа қысымын анықтайды

75

Мұнда V2 – ауа легін алғанда цилиндр көлемі; р2 – шығыс кезіндегі қысым, ра,Та

– атмосфералық ауаның қысымы жəне температурасы.

Пневматикалық цилиндрлер салыстырмалы аз күштерде тең орын ауыстыруларда қолданылады.

Соққылы пневмоқозғалтқыш цилиндр мен еркін поршеннен тұрады, ол жұмыс соңында құрал сағасына соққы береді. Қысылған ауа поршенді 5 – 8 м/с жылдамдыққа дейін үдетеді, бұл моментке дейін шығыста саңылау ашылады, содвн кейін поршен инерциямен жүреді. Бұл уақытта инерция бойынша қысылған ауаның үлестіргіш пен кері қайтуы айырып қосылады. 236 суретте соққылы пневмоқозғалтқыштың көп тараған түрі келтірілген.

Қозғалтқышты іске қосу арналар арқылы жүзеге асырылады.Сұлбада орналасуына байланысты поршен 1 жұмыс жүрісін жүргізеді, қысылған ауа а бөлмешігіне келіп түседі, а бөлмешігінде қысым тез түседі, ал б бөлмешігінде қайта жоғарылай бастайды. Қысымның өзгеруінен үлестіргіш3 алдынғы қалыпқа ауысады жəне қысылған ауаға б бөлмешігіне жол ашады– бос жүріс

Мұнда m- соққыш массасы, υсоқ- соққы моментіндегі жылдамдық, tц – қозғалтқыш циклінің уақыты, L- соққыш жүрісінің ұзындығы.

Соққы энергиясының соққы жиілігіне көбейтіндісін қозғалтқыштың соққы қуаты деп атайды.

76

куəліктендірілген жəне нақты қуат.

Əсіресе пневмосоққыштар қысымы түскенде, олар өте сезімтал болады. Шақталмайтын төмен қысым пневможетектердің қанағаттанарлықсыз күйде пайда болады, олардан «шипундар» арқылы шығатын ысыраптар бірнеше есе нормативтік ысыраптарды өсіреді. Ауа ысыраптары сонымен қатар пневможетектегі пайдаланатын шығындарды қарқынды өсіреді. Қоршаған

Жеткіліксіз майлау , қажаудың қауіптілігін өсіреді.

0 – ге жақын температураларда мұздың кристалдауының қауіптілігі туады. Төмен температураларда пневможетектерде мұздың кристалдануы қауіптілігі туады, болаттың морттылығы жоғарылайды, пневмосоққыларды, жəне мұнда майлаудық қатып қалуы мүмкін. Төмен температураларда пневможетектерді жылыда ұстау керек, пневмосоққыларды қыздырған жөн, оларды – 200С дейін түсірмеу керек.

Тау өндірісінің практикаларында кезеңнен кейін пневмосоққыларды прафилактикалық қызмет көрсетулер енгізілген. Оларға бөлшектерді жуу жəне майлау жатады. Мұндай қызмет бөлшектердің коррозияға ұшырамауына жəне бөлшектердің аброзивті тозуына төтеп береді.

Мысал 23. пневмоцилиндр жəне құбырөткізгіштің диаметрін анықтайды. Жүктеме 12 кН, жүріс 0,6 м, жұмыс қадамының уақыты 1,5 с. Құбыржетектің эквивалентті ұзындығы 85 м, цилиндрдің ПƏКі 0,8, температура 150, буындағы қысым 0,56 МПа. Жетектің қуатын қалай төмендетуге болады, егер буындағы қысымды 10% төмендесе?

Шешімі. Максималды энергия берілісі жүктемемен қамтамасыздандырылған, ол 60 пайызға тең, одан келесі күш теңдеуі шығады.

77

Мұнда ауа тығыздығы цилиндрде келесі қатынасты анықталады

rЦ = pц + pа = 0.6 * 0.56 + 0.1106 = 0.531кг / м3 gRT 9.8 * 287 * 288

Құбырөткізгіштің ауаның орташа тығыздығы

Егер буындағы қысым10 пайызға азайса, қысымның ауысуы жəне ортвшв тығыздық

Жүктеме бірдей берілгендіктен, қуаттар қатынасы салмақ шығынының қатынастарына тең болады, жəне жетек қуаты төмен қысымда келесідей болады

N1* = N Qm1 = N 0.00815 = 0.845N. Qm 0.00962

Яғни, қуаттың төмендеуі 15,5 пайыз құрайды.

(20.32) өрнегі бойынша қуаттың төмендеуі келесіні құрайды

DN = 1 - ( p1 )1.76 = 1 - 0.91.76 = 0.17 = 17%. p

Қауіпсіздік шаралары.

Жоғарғы қысымды гидрожетектерді қолданғанда қызмет көрсететін адамдарға сұйық ағымынан қорғайтын қауіпсіз жағдай тудыру керек. Бұл үшін гидрожелі орналасқан учаскелі кожухпен қоршау керек. Сұйықтың ішке ағып кетуін байқаған сəтте бірден сорғыны тоқтатып, оғуды жою керек.

Гидрожүйеде жоғарғы қысым болған кезде ағуды жою үшін құбырлық өткізгіштердің біріккен жерін тартуға тиым салынады. Жоғарғы қысымды гидрожетекті манометрсіз қолдануға тиым салынады.

78

Сақтандырғыш қақпақшаларының жұмысын жүйелі тексеріп отыру керек. Қалпақша қысымының берілген қысымнан 10 ауытқу жағдайныда, қалпақшаны ауыстыру қажет.

Майлармен ұзақ уақыт жұмыс істерде қолға қолғап кию керек немесе сақтандырғыш мазь паста жағу керек.

Май жанған кезде судан басқа барлық өрт сөндіру құралдарын қолдануға болады (өрт сөндіргіштер, құм салынған жəшік, күректер).

2.3 Тəжірибелік сабақтардың жоспары

1- Зертханалық жұмыс тақырыбы: Күштік сұйықтық цилиндрлер Жұмыстың мақсаты: К¾штiк цилиндрлердi» негiзгi ж½мыстыº

ж¸не конструктивтiк к¼рсеткiштерiн: iшкi диаметрi, поршень ºадамыны» ½зынды¹ы, поршеннi» ºоз¹алу жылдамды¹ы, тудыратын тегеурiнi, с½йыº шы¹ыны, ºуаты ж¸не П°К-iн анықтау.

Тапсырма: ГЦ–нi» геометриялыº ¼лшемдерiн аныºтау ¾шiн олар тудыратын е» жо¹ары тегеурiндi, сонымен бірге iшкi диаметрi, поршень ºадамыны» ½зынды¹ы, поршеннi» ºоз¹алу жылдамды¹ы, тудыратын тегеурiнi, с½йыº шы¹ыны, ºуаты ж¸не П°К-iн анықтау керек.

Əдістемелік ұсыныс 5[11-17].

К¾штiк цилиндрлердi» негiзгi ж½мыстыº ж¸не конструктивтiк к¼рсеткiштерiн: iшкi диаметрi, поршень ºадамыны» ½зынды¹ы, поршеннi» ºоз¹алу жылдамды¹ы, тудыратын тегеурiнi, с½йыº шы¹ыны, ºуаты ж¸не П°К-iн FluidSim программасы көмегімен схема сызу арқылы жəне оқулықтағы теңдеулермен анықтауға болады.

Негізгі əдебиеттер 5 [87-95] Қосымша əдебиет 4[40-54] Бақылау сұрақтары.

1.Күштік цилиндерлер не үшін қолданылады?

2.Күштік цилиндрлер қандай түрлерге бөлінеді?

3.Күштік цилиндрлердің диаметрлерін қалай анықтайды?

4.Күштік цилиндрлердің адымының ұзындығын, поршеннің қозғалу жылдамдығын қалай анықтайды?

5.Күштік цилиндрлердің тудыратын тудыратын тегеуріні, сұйық шығынын қалай анықтайды?

6.Күштік цилиндрлердің қуаты мен ПƏК-ін қалай есептейді?

2-Тəжірибелік жұмыс тақырыбы: Роторлы сорғылар. Тістегерішті сорғылар.

Жұмыстың мақсаты: Роторлы сор¹ыларды» конструкциясын зерделеу ж¸не техникалыº параметрлерiн аныºтау, тIстегерiштi сор¹ыларды» конструкциясын зерделеу ж¸не техникалыº параметрлерiн аныºтау.

79

Тапсырма: Əдістемелік нұсқауда көрсетілгендей келтірілген формулалар мен кестелерді қолдана отырыпоторлы сор¹ыларды» конструкциясын зерделеу ж¸не техникалыº параметрлерiн аныºтау, тIстегерiштi сор¹ыларды» конструкциясын зерделеу ж¸не техникалыº параметрлерiн аныºтау.

Əдістемелік ұсыныс 5[11-17]

Роторлы сор¹ыларды» конструкциясын зерделеу ж¸не техникалыº параметрлерiн аныºтау, тIстегерiштi сор¹ыларды» конструкциясын зерделеу ж¸не техникалыº параметрлерiн аныºтау

үшін жоғарыда ұсынылған əдебиетте қолдануға болады.

Негізгі əдебиеттер 5[64-70] Қосымша əдебиет 6[251-281] Бақылау сұрақтары.

1.Роторлы сорғылардың конструкциясы

2.Тістегерішті сорғылардың конструкциясы.

3.Роторлы жəне тістегерішті сорғылардың айналдыру моменті.

4.Роторлы жəне тістегерішті сорғылардың өнімділігі.

5.Роторлы жəне тістегерішті сорғыларды таңдау.

3-Тəжрибелік жұмыс тақырыбы: Поршенді жəне ротор-поршенді сорғылар.

Жұмыстың мақсаты: Конструкциялары, ¸сер ету принциптерi, арналуы. Техникалыº сипаттамалары: ж½мысшы т½р¹ыны» к¼лемi, берiлiсi, ºысымы, айналу жиiлiгi, бiлiктi айналдыру моментi, ºуаты,

формулалар мен кестелерді қолдана отырып ж½мысшы т½р¹ыны» к¼лемi, берiлiсi, ºысымы, айналу жиiлiгi, бiлiктi айналдыру моментi, ºуаты, Ï°Ê-i есептеу.

Əдістемелік ұсыныс 5[11-17]

Поршенді жəне ротор-поршенді сорғылардың жұмыс істеу принципімен танысқаннан кейін студент сызба бойынша оның конструкциясын зерделейді.

Негізгі əдебиеттер 5 [59-80] Қосымша əдебиет 6 [157-184] Бақылау сұрақтары.

1.Радиал поршенді машиналардың кинематикасы.

2.Радиал поршендердің өнімділігін қалай есептейді.

3.РРПМ əсер ететін күштер.

4.Негізгі көрсеткіштерін есептеу.

5.АРПМ өнімділігін есептеу.

6.АРПМ-ның кинематикасы.

80