Обоснование рациональных параметров гидроабразивного агрегата для резания горных пород и других твердых материалов

• Автор: Шубняков, Алексей Андреевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 178 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Использование гидроабразивного способа резания горных пород и других твердых материалов при выполнении основных и вспомогательных работ в шахтных условиях

1.2. Анализ результатов исследований процесса формирования гидроабразивных струй

1.3. Анализ конструктивных особенностей и параметров гидроабразивных инструментов и систем подачи абразива

1.4. Цель и задачи исследований

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ И СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОДЯНЫХ СТРУЙ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ ГИДРОАБРАЗИВНЫХ СТРУЙ

2.1. Стендовая база и измерительная аппаратура

2.2. Анализ влияния динамических и структурных характеристик водяных струй на эффективность разрушения горных пород и

твердых материалов

2.3. Исследование влияния параметров проточной части гидроабразивного инструмента на разрушающую способность

водяных струй высокого давления

2.4. Разработка и обоснование модели формирования гидроабразивной струи в режущем инструменте
Выводы по главе

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ГИДРОАБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА И РАСХОДА АБРАЗИВА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ ГИДРОАБРАЗИВНЫХ СТРУЙ
3 Л. Методика выполнения исследований
3.2. Исследование влияния параметров проточной части режущего инструмента на эффективность формирования гидроабразивной струи
3.2.1. Влияние параметров коллиматора на эффективность формирования гидроабразивной струи
3.2.2. Влияние параметров камеры смешивания на эффективность формирования гидроабразивной струи
3.3. Исследование влияния расхода абразива и параметров системы подачи абразива на эффективность гидроабразивного резания
Выводы по главе
4. УСТАНОВЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ АГРЕГАТА ДЛЯ ГИДРОАБРАЗИВНОГО РЕЗАНИЯ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Установление зависимостей для расчета структурных характеристик водяных струй высокого давления
4.2. Установление рациональных параметров гидроабразивного режущего инструмента
4.3. Установление рациональных параметров разомкнутой системы дозированной подачи абразива в режущий инструмент
4.4. Установление эффективности разрушения горных пород гидроабразивным инструментом нового технического уровня
4.5. Инженерный метод расчета параметров агрегата для гидроабразивного резания
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Основной отличительной особенностью разомкнутой самовсасывающей системы дозированной подачи абразива является то, что расход абразива из дозирующего отверстия 3 происходит только под воздействием гравитационных сил, тогда как расход абразива при использовании традиционной замкнутой самовсасывающей системы (например, см. рисунок 1.7), кроме сил гравитации зависит от разряжения в смесительной камере гидроабразивного инструмента. В свою очередь, разряжение в смесительной камере зависит от параметров проточной части режущего инструмента и исходных гидравлических параметров (давления воды р0 и диаметра выходного отверстия струеформирующей насадки б0). Поэтому каждое сочетание приведенных выше параметров требует индивидуального тарирования дозирующего узла системы подачи абразива.
Для формирования гидроабразивной струи использовался обогащенный силикатный песок с Раменского ГОКа, фракционный состав которого приведен в таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Фракционный состав обогащённого песка
Марка песка Содержание фракции,%
0,4 0,315 0,2 0,16 0,10
ОБ2К016 1,96 10,14 45,84 28,6 12,72
0Б2К016А 0,98 11,54 44,72 29,14 11,82
Эффективность формирования водяных и гидроабразивных струй оценивалась глубиной щели Ь, прорезаемой в твердом однородном материале (песчано-цементных блоках с прочностью на одноосное сжатие асж=9,5 МПа), замеренной по десяти точкам.