Результаты исследований по определению давления реверсивной струи на обрабатываемую плоскую поверхность

Abstract

Проведенные исследования показали, что весьма экономично и с малыми затратами мощности можно подготовить листовой материал под лазерную резку, применяя реверсивно-струйную очистку для обработки поверхностей. Эффективность реверсивно-струйной очистки в сравнении с традиционными технологиями струйной очистки объясняется существенным повышением давления (на 25–50 %) при взаимодействии струи с обрабатываемой поверхностью. В статье на основе приближенного энергетического метода (метода верхней оценки) предлагается математическая модель для расчета давления разрушения от воздействия реверсивной струи на обрабатываемую поверхность, состоящую из слоя коррозионных отложений. В рамках разработанной модели была решена вариационная задача, позволившая получить теоретическую зависимость для расчета минимальной величины давления разрушения p/min в точке соударения реверсивной струи с преградой, учитывающая предел текучести деформируемого материала σ/s, плотность разрушаемого материала ρ, скорость струи υ/стр и параметр реверсивного течения – коэффициент обжатия струи λ. Сопоставление теоретических данных с экспериментальными (получены на основе применения датчика разности давления ЭДП-30 и пружинного динамометра с пределами измерения 25 и 80 МПа соответственно) показало расхождение в 4–15 %. Установленное незначительное расхождение между теорией и экспериментом показывает, что полученная теоретическая зависимость является вполне корректной и может быть использована в инженерной практике для прогнозирования энергосиловых и кинематических параметров, необходимых для подбора насосного оборудования, предназначенного для реализации процесса реверсивно-струйной очистки.