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

16:56 рт724ф3 токарный с ЧПУ

15:51 Перфолента

11:51 Круг СТ45 пруток сталь 80 мм

08:46 Б/у спецтехника из Европы по цене лома 330/за тонну.

16:33 Купим токарные станки 1М63, 16К30, 1М63БФ101, 1М63Н, 16К30Ф3

16:31 Ножницы гильотинные НГМ-6,3

16:31 Труба ГОСТ 8732-78

16:21 Бесшовная труба

11:38 Круг СТ45 пруток сталь 30 мм

17:47 Новые рельсы - Р65, Р50, длина 12,5м, 37000 руб./тн.

НОВОСТИ

24 Мая 2019 17:08
Магнитная катапульта для дартса

22 Мая 2019 07:56
Коллекция сварочных столов и тележек (25 фото)

25 Мая 2019 10:02
На ”Производстве полиметаллов” АО ”Уралэлектромедь” установили ”фартук” по очистке газов

25 Мая 2019 09:02
На ”ВСМПО” создается новый ковочный комплекс

25 Мая 2019 08:45
”Красный Октябрь” подтвердил соответствие международным стандартам ISO 9001 и ISO 14001

25 Мая 2019 07:23
”УЗТМ-КАРТЭКС” и ”Эрдэнэт” договорились о долгосрочном сотрудничестве

24 Мая 2019 17:01
Пакистанский импорт черного лома в апреле вырос на 3,8%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Вентиляция для складов и агропромышленных зданий

Виды и подбор автомобильных шин

Обзор аксессуаров для изготовителей одежды - размерников, ростовок, составников

Дидковичский гранит — уникальный дар природы

Изоляция труб Санкт-Петербург

Трубы ВУС Красноярск

Рабочая обувь CENTER: стильно, комфортно, безопасно

Вакуумный инструмент и присоски

Как и с помощью чего можно резать стекло?

Электромонтажные работы при ремонте - основные аспекты

Покупка РЖД билетов на поезд онлайн

Дизтопливо - виды и характеристики в промышленном применении

Сувенирная продукция с логотипом: от термокружек и футболок до флешек и гаджетов

Компания «Империя инструмента»

Современная автоматизация управления складом

Сталь конструкционная углеродистая

Сталь конструкционная низколегированная

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

ПАРТНЕРЫ

Рекомендуем приобрести металлопрокат в СПб от компании РДМ.

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

Рейтинг@Mail.ru

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

2009-2019 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.