|
б)
Рис.1 Конструкция (а) и физическая модель (б) теплового
преобразователя скорости и температуры потока воздуха:
1-корпус – трубка преобразователя; 2-основной терморезистор; 3-
компенсационный терморезистор; 4-нагревательный элемент
В физической модели, показанный на рис.1, б стержневой теплопровод
состоит из двух участков: участка
1
0
l
x
распределены на единицу длина
источником тепла [
]
0
)
(
[
x
q
; участка
2
1
l
x
l
без распределенного источника
тепла (q(x) = 0).
Теория теплового преобразователя скорости основано [1] на
установлении связи между скоростью воздушного потока V и распределения
температуры Т(х) вдоль теплопровода преобразователя. Рассмотрим данную
тепловую систему преобразователя в виде теплового четырехполюсника [ ],
что позволит эффективно проанализировать тепловую систему состоящую из
двух участков и легко получить передаточные функции. В матричной форме
уравнение теплового четырехполюсника с распределенным источником тепла
записывается в виде: [ ]:
)
0
(
)
0
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
Ф
T
x
D
x
C
x
B
x
A
x
Ф
x
Т
х
Ф
х
Т
q
q
(1)
или в операторной форме
)
,
0
(
)
,
0
(
)
,
(
)
,
(
)
,
(
)
,
(
)
,
(
)
,
(
)
,
(
)
,
(
p
Ф
p
T
p
x
D
p
x
C
p
x
B
p
x
A
p
x
Ф
p
x
Т
p
х
Ф
p
х
Т
q
q
, (2)
где: Т(х,р), Ф(х,р) – температура и тепловой поток;
T
q
(x,p) , Фq(х,р) – распределенные источники температуры и теплового
потока,
Т(0,р), Ф(0,р) – значения температуры и типового потока в начале и в
конце теплопровода А(х,р), B(х,р), C(х,р), D(х,р) параметры теплового
четырехполюсника на основания (1) для теплового преобразователя можно
написать уравнение распределения θ,(х) вдоль участки
1
0
l
x
, при
q(x)=q=const
T
1
(x)=T
1
(o)chγ
1
x+q/g(1- chγ
1
x) (3)
и вдоль участка
2
1
l
x
l
2
4
1
3
x=0
x=l
1
x=l
2
356
T
2
(x)=T
2
(l
1
)chγ
2
x-z
2
Ф
2
(l
1
)schγ
2
x (4)
В точке х=l
1
имеет место равенство температур Т(l
1
)=Т(l
2
) и их
производных
1
2
1
1
)
(
)
(
l
x
dx
x
dT
l
x
dx
x
dT
(5)
В результате решения уравнений получено
Т
1
(х) =
2
1
1
2
1
2
1
1
/
1
l
sh
l
ch
x
ch
g
q
(6)
Т
2
(х) =
2
1
)
(
1
1
2
1
)
0
(
e
x
le
sh
T
g
q
(7)
Рис.2
Графики
распределения
температуры
вдоль
корпуса
(теплопровода) преобразователя при скоростях потока: 1 – V = 1 м/с; 2 – V = 2
м/с; 3 – V = 3,5 м/с; 4 – V = 6 м/с
При d=4·10
-3
м, l
1
=10·10
-3
м, l
2
=100·10
-3
м материал теплопровода – медь.
Анализ выражений (6), (7) и графиков на их основе на рис. 2. с точки
зрения повышения чувствительности позволяет сделать выводы:
1)
участок
1
0
l
x
, целесообразно выполнять из материалов с
большим значением r и минимальным d
1.
2)
термочувствительный элемент необходимо устанавливать на
участке
1
0
l
x
, ближе к торцевой части теплопровода при х = 0.
3)
Длина участка
1
0
l
x
должна обеспечивать выполнение
условия q(x)=const на участке расположения термочувствительного элемента.
4)
Длина участка
2
1
l
x
l
должна обеспечить минимальное
влияние изменения температуры подставки.
Измерительная схема реализующая вышеуказанный принцип приведена
на рис.3
30
20
10
10
20
30
x=l
2
x=0
10 м
0
-3
Т С
0
4
3
2
1
x=l
1
357
Рис. 3 Измерительная схема теплового преобразователя скорости и
температуры
горизонтального
ветра:
1-теплопровод;
3-основной
терморезистор; 4-нагревательный элемент 5,6,7-постоянные сопротивления;
8-операционный усилитель; 9-аналого цифровой преобразователь; 10-
микропроцессор; 11-устройства отображения результатов измерения; 12-
испольнительное устройство; 13-переключатель.
Рис.4 Статические характеристики теплового преобразователя:
1-при контроле скорости потока.
2-при контроле температуры потока.
Литературы:
1. Патент RU №2101736 С1G01 W1/02 Слисинок В.Н. «Приборы для
направления и скорости ветра» Опубликовано 10.01.1998 г.
2.
Патент RU №2073872 С1G01 Р5/06 Брагин Б.Е, Кудрявцев Л.С.,
Левашкин В.Е. и др. «Устройство для определения направления и
скорости ветра» Опубликовано 20.02.1997 г.
3.
Азимов Р.К., Шипулин Ю.Г., Райимжонова О.С.«Устройство для
измерения скорости и направления горизонтального ветра» Патент РУз
по заявке № IAP20110063 от 21.02.2011г.
4
1 2
3
7
a
12
13
5
8
9
10
11
6
U
M
б
2
1
U
B
0.75
0.5
0.15
5.0
6.0
9.0
0
вых
273
293
313
333
V m/c
Т
,
о
К
358
4.
Азимов Р.К., Азимов А. «Тепловые преобразователи скорости и
направление потоков газов и жидкостей» М. Энергоатомиздат, 1990г. –
60 с.
ВЫСОКОПРИЗВОДИТЕЛЬНЫЙ СПОСОБ СВЕРЛЕНИЯ
ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Б.Н. Файзиматов, О. Қулдошев, Ю.Ю. Хусанов
ТУИТ ФФ
Обработки
материалов
резанием,
в
частности
повышения
производительности и качества сверления полимерных композиционных
материалов (ПКМ). является важной народнохозяйственной задачей. Автора
предлагают способ сверления в частности, ПКМ котороя позволить достичь
высокое качество обработанных отверстий и повысить производительность.
Результат достигается тем, что сверлу сообщают вращение и осевое
перемещение с переодическим остановом осьевого перемещения сверла, как
минимум, в течение одного оборота сверла.
Известен способ сверления ПКМ, при котором сверлу сообщают
вращение и осевое перемещение [1] Недостатками известного способа
являются низкое качество обработанных отверстий, наличие сколов и
разлохмачиваний полимерных композиционных материалов в зонах входа и
выхода сверла, низкая стойкость. Кроме того к причинам, препятствующим
достижению указанного ниже технического результата при использовании
известного способа, относится то, что не учитываются осевые или крутильные
колебания режущего инструмента, обусловленные структурой ПКМ.
Сложность установки для осьевого колибания сверло.
Способ вибрационного сверления отверстий, согласно которому сверлу
сообщают вращение и осевое перемещение с наложением на него
вынужденных осевых колебаний. Этот способ решает задачу повышения
эффективности и качества сверления за счет облегчения условий
стружкообразования, дробления сливной стружки и облегчения отвода ее из
зоны резания путем сообщения инструменту вынужденных колебаний в
осевом направлении [2]
К причинам, препятствующим достижению технического результата
при использования этих способов, относится то, что для создания осьевых
колебаний при сверлении на существующих металлорещущих станках требует
специальных устройств, а на станках с программной управления
дополнительно возвратно-поступательного движения в осьевом направлении,
что отрицательно отражается на качестве обрабатываемых отверстий ПКМ, -
шероховатость обработанной поверхности, имеют место сколы и
разлохмачивание в зонах входа и выхода сверла из обрабатываемых
отверстий. Задачей предлагаемого способ является улучшение качества
обрабатываемых отверстий при сверлении ПКМ.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлогаемом
способе сверления отверстий в полимерных композиционных материалах
359
(ПКМ), при котором сверлу сообщают вращение и осевое перемещение с
переодически остановом осевого перемещения сверла как минимум, в течение
одного оборота.
С целью предотвращения заклинивания сходящей и спресованной
стружки из зоны резания в процессе сверления для их дробления
переодически останавливают осевую подачу сверла, что приводит к
Do'stlaringiz bilan baham: |
