Файл: Мизери, А. А. Эксплуатация текстильного оборудования с деталями из пористых спеченных материалов.pdf

С достаточной для практики точностью можно принять, что закон расширения газа в ресивере является изотермическим, т. е.

Базируясь на основном уравнении состояния газа и принимая во внимание, что истечение-его через пористое тело осуществля­ ется в окружающую среду, можно написать:

RT

Интегрируя данное дифференциальное уравнение, получаем:

Постоянная интегрирования находится из условия, что при Р = -Pot = 0, т. е.

После подстановки уравнения (73) в уравнение (72) в оконча­ тельном виде имеем:

является величиной постоянной и полностью характеризует про­ цесс прохождения газа через пористое тело независимо от началь­ ных условий истечения. Эта величина называется коэффициентом сопротивления и обозначается через А, т. е.

В уравнении (75) ѵ0 представляет собой характеристику при­ бора (объем ресивера) и является константой. Параметры I и F определяют геометрические размеры детали, т. е. фактически объем, через который происходит истечение газа в окружающую среду.

Предлагаемая методика была проверена при эксперименталь­ ном определении газопроницаемости пористых втулок и показала хорошее совпадение результатов эксперимента с теоретическими расчетными данными.

Установка для определения газопроницаемости показана на рис. 75. Она состоит из баллона, наполненного азотом с началь­ ным давлением 150 атм, двухкамерного понижающего редуктора, позволяющего снижать и регулировать давление от 0 до 25 атм; промежуточного резервуара (ресивера) с установленным на нем

128

манометром; системы кранов и шлангов. Манометр должен иметь цену деления не ниже 0,1 атм. Необходимой принадлежностью уста­ новки является также секундомер (желательно двухстрелочный).

Работа на установке по определению проницаемости заключа­ ется в следующем. После открытия вентиля баллона 1 устанавли­ вают с помощью редуктора 2 необходимое давление, кран 3 в это время перекрыт. Давление обычно не превышает 5,5—6 атм. Затем присоединяют испыту емую втулку 4 к си геме и, открыв кран о, заполняют ресивер 5 газом. После этого кран 3 снова перекры-

вают и с помощью секундомера замеряют время падения дав­ ления от начального значения Р0 до значения Р. Измерение про­ изводится 3—4 раза. Для испытания втулок на газопроницаемость применяют специальные очень несложные приспособления, позво­ ляющие надежно закреплять и герметизировать их со стороны торцов и присоединять к промежуточному резервуару (ресиверу).

На рис. 76 показана конструкция специального приспособления для испытания на газопроницаемость небольших по размерам по­ ристых втулок. Оно состоит из специального болта 1 и штуцера 2, между которыми помещается исследуемая втулка 3 и резиновые прокладки 4.

Конструкция приспособления для испытания на газопроницае­ мость пористых втулок больших размеров приведена на рис. 77.

Оно состоит из двух фланцев 1 и 2, между которыми помеща­ ется испытуемая втулка 3 и прокладки 4. При помощи штуцера 5 приспособление присоединяется к системе.

129

Очень простая по своему устройству установка для определения газопроницаемости должна найти широкое применение в ремонтных мастерских текстильных предприятий для контроля проницаемости рабочей поверхности пористых подшипников после механической обработки.

Г л а в а IV

ФИЛЬТРЫ ИЗ СПЕЧЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Область применения

При выполнении ряда технологических операций в текстильном производстве необходима хорошая очистка от механических приме­ сей, воды, щелочи, кислот, растворов и расплавов искусственных и синтетических волокон, отделочных растворов и осадительных ванн. В настоящее время для этих целей применяют в основном раз­ личные ткани, ежегодный расход которых для фильтрования пре­ вышает 40 млн. м. Однако использование в качестве фильтроваль­ ного материала тканей во многих случаях не отвечает современ­ ным требованиям.

Интенсификация процессов фильтрования за счет повышения температуры и давления, конструирование более эффективных и производительных аппаратов возможны только в результате при­ менения новых фильтровальных материалов. Опыты, проведенные во ВНИИВ и в других лабораториях, показали, что в качестве фильтровальных материалов с успехом можно использовать кера­ мические и особенно пористые спеченные материалы.

Фильтры, изготовленные из спеченных материалов, могут вы­ держивать сравнительно высокие перепады давлений.

Использование для производства фильтров из легированных сталей и специальных сплавов сообщает им необходимую коррози­ онную стойкость, жаростойкость и теплопроводность. Фильтры из спеченных материалов сопротивляются резким перепадам темпе­ ратур, не засоряют фильтруемый продукт и позволяют получать требуемую тонкость очистки и соответствующую производитель­ ность. Они также хорошо регенерируются продувкой воздухом, промывкой жидкостями и выжиганием. Наиболее перспективно ис­ пользование спеченных материалов в виде свечевых фильтроваль­ ных элементов из крупногабаритных пористых втулок. Такие филь­ тровальные элементы в отличие от рамных, дисковых и других компактны, имеют высокую конструкционную прочность, позволяют создавать большую поверхность фильтрования, удобны в монтаже и эксплуатации.

Широкое применение для фильтрования пористых спеченных материалов в виде крупногабаритных изделий тормозится недоста­ точной разработкой эффективных методов их изготовления. Полу­ чивший наибольшее распространение метод статического прессова­

130

ния в пресс-формах имеет ряд недостатков. Он позволяет изготав­ ливать пористые изделия, сравнительно небольшие по размерам и несложные по форме. Это обусловлено тем, что для прессования металлических порошков требуется высокое давление на единицу площади. Поэтому для изготовления крупногабаритных изделий необходимы мощные прессы и сложная технологическая оснастка. Однако часто и этого оказывается недостаточно. Вследствие малой подвижности металлических порошков под давлением и трения их о стенки пресс-форм изделия получаются с большой неравно­ мерностью в распределении плотности, что ухудшает их эксплуата­ ционные характеристики.

Разработанный в настоящее время метод вибрационного прес­ сования порошковых материалов позволяет получать изделия за­ данной пористости с равномерным распределением ее по высоте при использовании относительно небольших по величине давлений прессования. Вибрационным прессованием можно получать детали сравнительно крупных размеров и сложной формы. При этом от­ падает потребность в мощных прессах и улучшается качество вы­ рабатываемых изделий.

Исследования, проведенные кафедрой технологии текстильного машиностроения Московского текстильного института, позволили создать установку и необходимую технологическую оснастку для изготовления крупногабаритных пористых втулок, применяемых в качестве фильтровальных элементов машин и аппаратов тек­ стильного производства *.

Вибрационное прессование

Принципиальная схема установки для вибрационного прессова­ ния порошковых материалов отличается тем, что жестко соеди­ ненным матрице и нижнему стержню сообщаются продольные и вращательные колебания или их комбинации при совпадении или сдвиге фаз действия продольной составляющей возмущающих сил и момента возмущающёй пары сил на 90°. При этом статическое усилие прессования передается через систему упруго подвешенным трамбующим грузам, которые, получая вибрационные колебания от уплотняемого материала через верхний пуансон, оказывают на него динамическое трамбующее воздействие за счет сил инерции.

Установка для вибрационного прессования порошковых мате­ риалов состоит из двух основных узлов — вибростенда 1 (рис. 78) и привода 2, установленных на общей плите 3. Вибростенд пред­ ставляет собой винтовой пресс, на основании которого между че­ тырьмя рабочими и четырьмя компенсирующими пружинами упруго подвешена виброплощадка с вибратором 4. Сверху к виброплощадке крепится пресс-форма. На нижнем конце грузового винта находится направляющая плита, к которой с помощью четырех рабочих и четырех компенсирующих пружин упруго подвешена трамбующая площадка. Снизу к ней крепится пуансон 5, а сверху можно уста­

* Авторское свидетельство № 209764.

131