Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Газовая резка -> Теория кислородной резки металлов -> Теория кислородной резки металлов

Теория кислородной резки металлов

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  6  7  8  ...  10  11  12  ...  19  20  21 

мерно постоянна. Этот вывод подтвержден экспериментально также Венделем для плавно расширяющихся сопл (см. табл. 3).

Температура струи кислорода. Характер истечения кислородной струи зависит от ее температуры. Температурные условия в струе не постоянны. При расширении кислорода с начальным давлением р — 4-10 кг/см2 в сопле термодинамическая температура газа составляет Тth = 188-137 К. В результате адиабатического торможения струи при соприкосновении ее с поверхностью реза температура в пограничном слое повышается до значения Те, зависящего от скорости истечения w и теплоемкости газа ср:

Теth + 2,12.10.4w2С-1po2.

Расчетные значения Те, вычисленные по уравнению, составляют 266—286 К, что хорошо согласуется с экспериментальными данными. Благодаря высокой степени турбулентности газа в поперечном сечении струи происходит выравнивание температуры с передачей теплоты от более нагретых поверхностных слоев к менее нагретому ядру струи. По мере продвижения струи в глубь разреза происходит дальнейшее повышение ее температуры АТ вследствие передачи ей теплоты от расплава с температурой Т = 1873 К на поверхности реза. Температура на выходе струи из нижней части реза составляет 300—420 К.

Форма струи кислорода. Для обеспечения равномерной ширины реза по толщине разрезаемого металла и заданной точности резки кислородная струя должна на возможно большей длине сохранять цилиндрическую форму. Это достигается при полном расширении газа в выходном сечении сопла до давления окружающей среды и, следовательно, полном превращении потенциальной энергии газа в кинетическую.

При прочих равных условиях форма струи зависит от условий истечения, которые определяются геометрией и состоянием поверхности каналов сопл, а также величиной давления газа перед ними.

Вопрос о форме внутренних каналов сопл и соотношении размеров отдельных их частей является дискуссионным и по нему нет еще единого мнения. К тому же нужно учесть, что свободное истечение струи режущего кислорода не полностью соответствует действительным условиям резки. При врезании струи в металл боковые стенки реза деформируют ее и нарушают условия истечения газа.

Наибольшее применение для кислородной резки получили цилиндрические ступенчато расширяющиеся и плавно расширяющиеся сопла. Истечение газа из сопл указанных типов подробно рассмотрено в некоторых работах, в которых также определены основные условия получения правильной формы кислородной струи с наилучшим использованием ее кинетической энергии (табл. 3).

В соплах с цилиндрическим каналом без расширения на выходе полное расширение газа в выходном сечении сопла достигается при давлениях на выходе р2к, где рк— критическое давление газа, зависящее при данном показателе адиабаты k только от давления на входе в сопло.

В соплах этого типа при р2 > Рк получается наилучшее использование кинетической энергии струи кислорода для перемещения жидкой пленки расплавленного металла и окислов, образующихся на поверхности реза.

При р2 < рк на выходе из сопла струя резко расширяется с образованием узлов завихрения, благодаря чему ее кинетическая энергия падает.

С точки зрения сохранения постоянства формы струи теоретически оптимально избыточное давление кислорода перед горловым сечением сопла dr до 0,893 ат, соответствующее переходу к сверхзвуковой скорости струи. Практически же цилиндричность струи не выходит за пределы допустимой при избыточном давлении кислорода на входе в сопло р1<3—4 кгс/см2.

Сопла этого типа применяются преимущественно для резки металла малой толщины — до 20 мм, а также толщиной свыше 200 мм.

В ступенчато расширяющихся соплах полное расширение газа и цилиндричность потока в выходном сечении достигается при значениях давления на выходе р2 — рк.

Для хорошего формирования струи желательно, чтобы выходной канал был достаточно большой длины (lB/dB, = З-7) и диаметр его dB был в 1,2—1,4 раза больше диаметра горлового участка dr.

Ступенчато расширяющиеся сопла рекомендуется применять при давлениях 4—12 кгс/см2 для резки металла средней толщины (от 15 до 200 мм). В соплах этого типа в местах перехода от одного диаметра к другому также возникают завихрения струи, создающие при определенных условиях разряжение в этой части насадки. В результате часть энергии струи теряется бесполезно.

Наименьшие энергетические потери в струе дают сопла с горловым участком, выполненным по теоретически рассчитанным плавным кривым, — так называемые сопла Лаваля. В плавно расширяющихся соплах расширение газа завершается внутри сопла, и давление в выходном сечении устанавливается ниже критического (р2 < рк) без потери кинетической энергии.

Предполагая адиабатическое расширение газа при истечении, можно рассчитать оптимальный конечный диаметр расширяющейся выходной части сопла:

В конической насадке плавно расширяющегося сопла угол расширения должен быть ограничен, так как при слишком больших углах струя отрывается от стенок и возникают дополнительные потери энергии в результате образующихся завихрений. Принято считать, что оптимальным является угол расширения струи 6—11°.

Применение плавно расширяющихся сопл наиболее целесообразно при резке кислородом низкого давления (до 3 кгс/см2), в особенности при обработке холодного и горячего металла большой толщины (>200 мм). Однако, ввиду трудности изготовления этих сопл, взамен их на практике обычно используют цилиндрические или ступенчато расширяющиеся сопла. Учитывая, что отсутствие выступов в местах перехода входного и выходного участков к горловому снижает потери давления (и энергии) в соплах, иногда применяют разновидности этих сопл с коническими входными и выходными участками (насадками). Однако заметных преимуществ (по ширине реза, полезному использованию кислорода и т. д.) у таких сопл не выявлено. Чистота поверхности каналов у всех типов сопл должна быть не ниже 6— 7-го классов шероховатости.

Газодинамические характеристики струи. Для данного массового секундного расхода газа динамические характеристики струи зависят от распределения динамического давления и скорости истечения газа в различных сечениях струи.

Эти параметры непостоянны. Они изменяются по мере продвижения струи в глубь разреза и зависят в идеальных условиях от конфигураций каналов сопл, их размеров и давления кислорода на входе в мундштук. В реальных условиях существенное влияние оказывает также сжижаемость газов, потери энергии при истечении в результате трения и торможения струи на входе в щель разреза. Эти факторы обычно учитываются соответствующими поправочными коэффициентами.

Газодинамические характеристики струи кислорода сравнительно мало изучены. Максимальные динамические давления достигаются по оси струи. С увеличением расстояния от оси сопла и торца мундштука динамическое давление струи резко падает, причем тем резче, чем больше эти расстояния.

Важной характеристикой кислородной струи является скорость ее истечения. Этот параметр оказывает существенное влияние на протекание процесса резки.

При увеличении скорости истечения увеличивается кинетическая энергия струи и улучшаются условия удаления образующихся в разрезе окислов металла.

Однако при этом сокращается длительность контакта каждой частицы кислорода с поверхностью металла, благодаря чему ухудшаются условия окисления металла, увеличивается количество теплоты, уносимого из разреза избыточным кислородом и балластными газами, не участвующими в реакции. Эти непро

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  ...  6  7  8  ...  10  11  12  ...  19  20  21 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.01.31   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

10:40 Шкив тормозной

07:33 Трубы нужного Вам размера со склада в наличии.

15:43 Арматура А500С d 6-28 мм

10:58 Дизель генератор АД 200, ДЭУ 200, ДГУ 200

10:58 Сварочные аппараты АДД ПР2х2502, стационарный,шасс

10:38 Калибровка круг Ст35 Д4-60мм

10:37 Пруток калиброванный Ст20 Д4-60мм

10:37 Пруток горячекатаный Ст20 Д 10-300мм

09:57 Уголок г/к 50х50х5 из стали AISI 316 L

08:44 Сварочные агрегаты АДД 2х2502, АДД 2х2502 П, АДД 2х2502 ПВГ

НОВОСТИ

22 Июля 2017 17:51
Перевозка лопастей ветрогенератора

16 Июля 2017 17:19
Гейтсхедский мост тысячелетия (25 фото, 1 видео)

23 Июля 2017 17:49
”Kinross Gold” готовит к разработке ”Морошку” и ”Сентябрьское” на Чукотке

23 Июля 2017 16:55
Мировой выпуск алюминия в июне вырос на 44 тыс. тонн

23 Июля 2017 15:10
”Росгеология” продолжит доизучение Акбулакской площади в Оренбургской области

23 Июля 2017 14:45
”ВСМПО-АВИСМА” договорилась о новом контракте с ”Airbus”

23 Июля 2017 13:32
”Kumba Iron Ore” во 2-м квартале 2017 года нарастила добычу железной руды в ЮАР на 38%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Выбор насосной станции для дома и дачи

Небольшой ликбез по инфракрасным нагревателям

Пилы по металлу - особенности полотен

Cтиральные машины - основные аспекты выбора

Сверление – особенности процесса

Особенности емкостей и баков отопительных систем в промышленности

Кованые конструкции для благоустойства участка

Вилочные погрузчики для складов и производств

Металлические сейфы для хранения ценностей

Основные параметры и особенности использования стабилизаторов напряжения

Использование алюминиевого профиля в мебельной промышленности

Основные аспекты применения защитных тентов

Выбор современных водосточных систем и их особенности

Дроны и квадракоптеры в промышленности

Насосы шестеренные для перекачивания вязких сред

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.