Численный анализ возможности высокоскоростной шнековой подачи шашек для твердотопливных генераторов ударных волн

Cover Page

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Обозначены преимущества взрывных преобразователей энергии относительно прочих, а также проблема высокоскоростной механической подачи зарядов, например, при бурении серией взрывов. Оценено повышение производительности за счет увеличения на шнеке числа заходов и опор. При этом все опоры, как концевые, так и промежуточные, равноудалены от смежных с каждой из них, являются жесткими и шарнирными, а также присоединены к шнековой оси, т. е. исключают радиальные перемещения оси шнека в точках их расположения. Исследование выполнено с использованием известных численных методов решения и компьютерных программ.

Full Text

Restricted Access

About the authors

В. О. Соловьев

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Email: n.andre@mail.ru
Russian Federation, Москва

А. Н. Никифоров

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Author for correspondence.
Email: n.andre@mail.ru
Russian Federation, Москва

С. Б. Макаров

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Email: n.andre@mail.ru
Russian Federation, Москва

References

  1. Christensen K. L., Kent S. Advanced Rocket Engines for Earth to Orbit Transportation // AIAA. Columbus. 1980. 35 p.
  2. Алексеев Г. Н. Общая теплотехника. М.: Высшая школа, 1980. 552 с.
  3. Баум Ф. А., Орленко Л. П., Станюкович К. П., Челышев В. П., Шехтер Б. И. Физика взрыва / Под ред. Л. П. Орленко. 2-е изд. , перераб. М.: Наука, 1975. 704 с.
  4. Воскобойников И. М., Воскобойникова Н. Ф. Оценка метательного действия взрывчатых веществ // Детонация. Материалы II Всесоюзного совещания по детонации. Черноголовка, ОИХФ АН СССР, 1981. С. 64.
  5. Пурыгин Н. П., Санин И. В., Самылов С. В. Оптимальное ВВ для разгона тел // Детонация. Материалы II Всесоюзного совещания по детонации. Черноголовка, ОИХФ АН СССР, 1981. С. 67.
  6. Виноградов Ю. И., Артемов В. А. Влияние диаметра заряда на коэффициент полезного действия взрыва // Записки Горного института. 2012. Т. 198. С. 170.
  7. Ададуров Г. А. Экспериментальное исследование химических процессов в условиях динамического сжатия // Успехи химии. 1986. № 4 (LV). С. 555.
  8. Бацанов С. С. Неорганическая химия высоких динамических давлений // Успехи химии. 1986. № 4 (LV). С. 579.
  9. Соловьев В. О., Кельнер М. С., Коровкин Ю. В. Малогабаритные системы электрического инициирования для управляемого взрывного бурения горных пород в сложных условиях // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2013. № 1. С. 106.
  10. Соловьев В. О., Кельнер М. С. Защита стальных отражателей от разрушающего воздействия продуктов детонации, использующихся в твердотопливных пульсирующих взрывных устройствах // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2015. № 1. С. 88.
  11. Диментберг Ф. М. Изгибные колебания вращающихся валов. М.: АН СССР, 1959. 247 с.
  12. Позняк Э. Л. Колебания роторов, гл. VII в справочнике «Вибрации в технике» в 6 томах. М.: Машиностроение, 1980. Том 3. С. 130.
  13. Соловьев В. О., Макаров С. Б. Разработка многоразового твердотопливного пульсирующего взрывного устройства для бурения горных пород различной категории крепости // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2023. № 3. С. 97.
  14. Евстратов В. А., Воронова Э. Ю., Апчанов А. С., Григорьев В. И., Сухарникова В. А., Бреславцева И. В. Повышение эффективности шнековых модулей горных машин // Горное оборудование и электромеханика. 2021. № 2 (154). С. 42.
  15. Соколов М. В., Клинков А. С., Ефремов О. В., Беляев П. С., Однолько В. Г. Автоматизированное проектирование и расчет шнековых машин. М.: Машиностроение-1, 2004. 248 с.
  16. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник / Под общей ред. И. А. Биргера и Я. Г. Пановко. М: Машиностроение, 1968. Т. 3. 567 с.
  17. Крылов А. Н. Вибрация судов. М.: ОНТИ, 1936. 442 с.
  18. Ананьев И. В., Егоршева Н. И. Табулированные значения комбинаций круговых и гиперболических функций. М.: Машиностроение, 1974. 320 с.
  19. Новиков В. В., Ермолаева Д. Р., Грецов А. С. Определение линейной зависимости плотности от давления в конусном двухзаходном шнеке // Известия Оренбургского ГАУ. 2016. № 4 (60). С. 92.
  20. Гридюшко Д. В., Дворник А. П. Усовершенствование шнековых исполнительных органов очистных комбайнов // Актуальные вопросы машиноведения. 2020. Т. 9. С. 55.
  21. Куклина И. Г., Дёмина Е. Е., Мокеров Д. С. Математическая модель работы шнека специальных машин — длинного межопорного ротора // Труды НГТУ им. Р. Е. Алексеева. 2021. № 2. С. 85.
  22. Никифоров А. Н. Прикладная полуэмпирическая теория безотрывного движения ротора по статору. СПб.: СУПЕР Издательство, 2021. 280 с.
  23. Шилько Д. А. Построение 3D модели шнека экструдера на основе уравнений Навье-Стокса // Известия ТулГУ. Технические науки. 2022. Вып. 2. С. 577.
  24. Александров A. M., Филиппов В. В. Динамика роторов. М.: МЭИ, 1995. 132 с.
  25. Зернин М. В. Получение математической зависимости для таблично (точечно) заданной функции методами аппроксимации и интерполяции в EXCEL. Брянск: БГТУ, 2014. 19 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Power N developed by various energy converters per cubic decimeter of chamber V, per square meter of chamber S and their thermodynamic efficiency ηt.

Download (35KB)
3. Fig. 2. Schematic diagram of the screw design: (a) — side view: hs — pitch of the s-entry screw; β (β0) — angle of inclination of the screw line on the outer (inner) diameter of the screw; a — interturn distance; b — thickness of the screw(s) turns; d0 and d — shaft diameter and outer diameter of the screw; (b) — end view: r0 — shaft radius, r — checker radius, rc — distance between the axis and the points of contact of the checkers with the screws.

Download (11KB)
4. Fig. 3. The oscillation shape of a three-way auger at its lowest natural frequency of 66 Hz.

Download (10KB)
5. Fig. 4. Dependence of the natural frequency of the screw fcr on the number of passes s on it.

Download (14KB)
6. Fig. 5. The oscillation form of a three-way auger with four hinge supports at its lowest natural frequency of 565 Hz.

Download (11KB)
7. Fig. 6. Dependences of the natural frequency fcr (curve 1) and the inter-support span for a three-way screw l (curve 2) on the number of hinge supports p.

Download (15KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences