9 research outputs found

    The soviet power’s attitude to the Latvian Orthodox Church in 1940–1941

    No full text
    The analysis of the Soviet regime’s church policy in the territory of Latvia in 1940– 1941 till now has been limited to the β€œa priori” thesis about the pejorative attitude of a communistic ideology to a religion and a Church. The author investigates the basic directions of this policy in relation to the Latvian Orthodox Church (further β€” LOC). According to the author, in 1940–1941 on Latvia’s territories the Soviet power’s politics in relation to LOC can be divided into three basic periods: 1) June, 1940 β€” January, 1941 β€” the period of administrative, psychological and economic pressure upon believers and clergy; 2) February β€” May, 1941 β€” the period of a rigid psychological pressure and the taxation’s increasing of a church property; 3) June, 1941 β€” the beginning of undisguised repressions against a clergy the jurisdiction of Latvian Church was changed from the autonomy under the Constantinople Patriarchy to the Latvian diocese of the Moscow Patriarchy. The management of the Church was changed too: the Head of Latvia’s and Estonia’s exarchate Sergiy (Voskresensky), the metropolitan of Vilensk and Lithuanian, instead of Augustine (Peterson), the metropolitan Riga and Latvia. Generically, the orthodox believers and clergy endured this most complicated time with advantage. Moreover, the persecutions that were developed against the Church assisted the believers in rallying round the clergy and the clergy β€” round the church management such as a Diocesan council and a Exarch’s administration. Keywords: the Latvian Orthodox Church, Church-state relation, metropolitan Sergiy (Voskresensky), metropolitan Augustine (Petersons), the Soviet regime in Latvia in 1940–1941

    Testing a new alternative electric furnace for vermiculite concentrates heat treatment

    No full text
    Relevance. Vermiculite is one of the representatives of geo-resources that are widely used in various industries. The expanded vermiculite is obtained by heat treating of vermiculite ore concentrates in open flame furnaces. Expanded vermiculite, due to its layered-porous structure and high reflectivity, is the base for obtaining many thermo-insulating and refractory materials and products. Vermiculite is a part of building materials, and it is used to protect against radiation. Heat treating of vermiculite ores in flaming furnaces is an energyintensive process; therefore the designs of electric modular-trigger furnaces are being actively developed. These furnaces have not significantly reduced the specific energy intensity of the firing process, that is why the work on creation of electric furnaces is up-to-date. This research is aimed to develop and construct a furnace prototype of a fundamentally new design. The aim of the research is the experimental determination of operational specifications of a furnace model with a vibrating bottom platform which is a separate single-phase firing module during testing. Methods: analysis of information sources in the field of research, synthesis of constructive solutions, physical modeling, parametric and functional description, experimental studies. Results. The authors have developed the alternative electric furnace for firing vermiculite concentrates with a fundamentally new design structure which is a furnace with a vibrating bottom platform. A full-scale physical model of the furnace unit - a single-phase and single-module unit, was developed. Using the above-mentioned physical model the authors carried out the experiments and obtained the empirical data. During the experimental studies, the density of the expanded vermiculite was 90…91 kg/m3 and the productivity was 3,56 m3/h. The value of volume energy for various types of vermiculite roasting is 63,7…81,6 mJ/m3, which is almost three times less than that of existing open flame furnaces operating on hydrocarbon fuel

    Resonant oscillations with a limiting amplitude in a vibration electromagnetic activator

    No full text
    ΠΠΊΡ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ исслСдования обусловлСна Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ элСктромагнитныС Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ пСрспСктивными для примСнСния Π² Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… тСхнологиях, связанных с Π΄ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π΅ΠΉ ΠΈ транспортировкой гСорСсурсов, Π² Ρ‚ΠΎΠΌ числС ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ Π±ΡƒΡ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… растворов ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΆΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ вязких Π½Π΅Ρ„Ρ‚Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΠ². Π’ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ элСктромагнитный Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ прСдставляСт собой ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΌΠ°ΡˆΠΈΠ½Ρƒ Π²ΠΎΠ·Π²Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ-ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния с якорСм-Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Π² ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ срСдС Ρ‚ΡƒΡ€Π±ΡƒΠ»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ Π·Π°Ρ‚ΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ струи. Π’ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠΏΡƒΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π΅ ΡΠΊΠΎΡ€ΡŒ-Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ притягиваСтся ΠΊ стСнкС Π·Π° счСт ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ°Ρ…, ΠΏΡ€ΠΈ этом Π² ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Π΅ накапливаСтся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ являСтся Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ Π² мСханичСской систСмС Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°. Π’ΠΎ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊ Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ°Ρ… отсутствуСт, Π° ΡΠΊΠΎΡ€ΡŒ-Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ отталкиваСтся ΠΎΡ‚ стСнок Π·Π° счСт энСргии ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Ρ‹ - это Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ свободных ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ Π² мСханичСской систСмС. Π‘ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ энСргоэффСктивности слСдуСт Π½Π°ΡΡ‚Ρ€Π°ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ элСктромагнитный Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ Π½Π° Ρ€Π΅Π·ΠΎΠ½Π°Π½ΡΠ½ΡƒΡŽ частоту. РСзонансная частота Π½Π΅ являСтся постоянной ΠΈ зависит ΠΎΡ‚ свойств ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Тидкости. Π€ΠΎΡ€ΠΌΠ° Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ колСбания силы Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ колСбания Π² мСханичСской систСмС Π½Π° рСзонансной частотС с ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ обСспСчит ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ энСргоэффСктивности ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°. ЦСль: провСсти аналитичСскиС исслСдования, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ рСзонансныС колСбания с ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ Π² Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΌ элСктромагнитном Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π΅. ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ исслСдования основаны Π½Π° использовании ΠΎΠ±Ρ‹ΠΊΠ½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ, прСобразования Лапласа, Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½ΠΎ-частотных характСристик, систСм Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… алгСбраичСских ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ, ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π°, сопоставлСния аналитичСских ΠΈ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… характСристик. Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹. На основС Π»ΠΈΠ½Π΅Π°Ρ€ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ матСматичСской ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ мСханичСской систСмы Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° рассмотрСн Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ свободных ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ якоря-Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° с ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ. Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ прСдлагаСтся Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ СстСствСнноС Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡƒ свободных ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ с Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ силой, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Ρƒ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ. Показано, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ свободных ΠΈ Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ сущСствСнно зависят ΠΎΡ‚ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² мСханичСской систСмы, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ свойствами ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΠΉ срСды. ΠŸΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ· Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ силы, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ рСзонансныС колСбания с ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ Π² мСханичСской систСмС Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°. ΠŸΡ€Π΅Π΄Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΎ тСхничСскоС Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌ элСктромагнитным Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ с автоматичСской настройкой Π½Π° Ρ€Π΅Π·ΠΎΠ½Π°Π½ΡΠ½ΡƒΡŽ частоту ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρƒ ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ якоря-Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°. Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ обСспСчиваСт ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ энСргоэффСктивности ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ процСссов ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅ΡˆΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΈΡ… ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… срСд. На основС сопоставлСния аналитичСских ΠΈ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… частотных характСристик ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π΅Π½Π° Π³ΠΈΠΏΠΎΡ‚Π΅Π·Π° ΠΎ допустимости Π»ΠΈΠ½Π΅Π°Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ матСматичСской ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ мСханичСской систСмы Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΡ€ΠΈ аналитичСском исслСдовании Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ силы ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹.The relevance of the research is caused by the fact that vibration electromagnetic activators are promising for use in various technologies. These technologies are associated with extraction and transportation of georesources, including preparation of drilling fluids and liquefaction of viscous oil products. Vibrating electromagnetic activator is an electric machine of reciprocating motion with an armatureactivator, which forms turbulent submerged jets in a treated liquid medium. In the first half-period, the armature-activator is attracted to the wall due to a current pulse in the coils and potential energy is accumulated in the elastic spring. This is a mode of forced oscillations in mechanical system of a vibrating electromagnetic activator. In the second half-period there is no current in the coils and the armature-activator is repelled from the walls due to the spring energy. This is the mode of free oscillations in the mechanical system. Vibration electromagnetic activators should be tuned to the resonant frequency to maximize energy efficiency. The resonant frequency is not constant and depends on the properties of the treated fluid. The shape of the force-induced oscillation must provide oscillations in mechanical system at the resonant frequency with a limiting amplitude. This fact will increase the energy efficiency and performance of a vibration electromagnetic activator. The main aim of the research is to conduct analytical research to provide resonant oscillations with a limiting amplitude in a vibration electromagnetic activator. Methods of the research are based on using ordinary differential equations, Laplace transform, amplitude-frequency characteristics, systems of nonlinear algebraic equations, spectral analysis, comparison of analytical and experimental characteristics Results. The authors have considered the mode of free oscillations of the armature-activator with the limiting amplitude based on linearized mathematical model of the mechanical vibration electromagnetic activator system. The mode of forced oscillations is proposed to be considered as a natural addition to the mode of free oscillations with a driving force that acts half the period and has a special form. It is shown that the modes of free and forced oscillations substantially depend on the parameters of the mechanical system. Such parameters depend on the properties of the treated liquid medium. The authors carried out the spectral analysis of the driving force, providing resonant oscillations with a limiting amplitude in the vibration electromagnetic activator mechanical system. The paper introduces the technical solution that ensures the control of the vibration electromagnetic activator with automatic tuning to the resonant frequency and the limiting amplitude of oscillations of the armature-activator. This mode maximizes the energy efficiency and productivity of the mixing liquid processed media. Based on a comparison of analytical and experimental frequency characteristics the authors confirmed the hypothesis of admissibility of linearizing the mathematical model of vibration electromagnetic activator mechanical system in an analytical study of the driving force of the optimal form

    Resonant oscillations with a limiting amplitude in a vibration electromagnetic activator

    No full text
    ΠΠΊΡ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ исслСдования обусловлСна Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ элСктромагнитныС Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ пСрспСктивными для примСнСния Π² Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… тСхнологиях, связанных с Π΄ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π΅ΠΉ ΠΈ транспортировкой гСорСсурсов, Π² Ρ‚ΠΎΠΌ числС ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ Π±ΡƒΡ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… растворов ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΆΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ вязких Π½Π΅Ρ„Ρ‚Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΠ². Π’ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ элСктромагнитный Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ прСдставляСт собой ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΌΠ°ΡˆΠΈΠ½Ρƒ Π²ΠΎΠ·Π²Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ-ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния с якорСм-Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ Π² ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ срСдС Ρ‚ΡƒΡ€Π±ΡƒΠ»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ Π·Π°Ρ‚ΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ струи. Π’ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠΏΡƒΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π΅ ΡΠΊΠΎΡ€ΡŒ-Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ притягиваСтся ΠΊ стСнкС Π·Π° счСт ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ°Ρ…, ΠΏΡ€ΠΈ этом Π² ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Π΅ накапливаСтся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ являСтся Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠΎΠΌ Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ Π² мСханичСской систСмС Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°. Π’ΠΎ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊ Π² ΠΊΠ°Ρ‚ΡƒΡˆΠΊΠ°Ρ… отсутствуСт, Π° ΡΠΊΠΎΡ€ΡŒ-Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ отталкиваСтся ΠΎΡ‚ стСнок Π·Π° счСт энСргии ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Ρ‹ - это Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ свободных ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ Π² мСханичСской систСмС. Π‘ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ энСргоэффСктивности слСдуСт Π½Π°ΡΡ‚Ρ€Π°ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ элСктромагнитный Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ Π½Π° Ρ€Π΅Π·ΠΎΠ½Π°Π½ΡΠ½ΡƒΡŽ частоту. РСзонансная частота Π½Π΅ являСтся постоянной ΠΈ зависит ΠΎΡ‚ свойств ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Тидкости. Π€ΠΎΡ€ΠΌΠ° Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ колСбания силы Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ колСбания Π² мСханичСской систСмС Π½Π° рСзонансной частотС с ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ обСспСчит ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ энСргоэффСктивности ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°. ЦСль: провСсти аналитичСскиС исслСдования, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ рСзонансныС колСбания с ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ Π² Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΌ элСктромагнитном Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π΅. ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ исслСдования основаны Π½Π° использовании ΠΎΠ±Ρ‹ΠΊΠ½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ, прСобразования Лапласа, Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½ΠΎ-частотных характСристик, систСм Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Ρ… алгСбраичСских ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ, ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π°, сопоставлСния аналитичСских ΠΈ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… характСристик. Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹. На основС Π»ΠΈΠ½Π΅Π°Ρ€ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ матСматичСской ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ мСханичСской систСмы Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° рассмотрСн Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ свободных ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ якоря-Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° с ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ. Π Π΅ΠΆΠΈΠΌ Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ прСдлагаСтся Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ СстСствСнноС Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡƒ свободных ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ с Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ силой, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Ρƒ ΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΎΠ΄Π° ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ. Показано, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ свободных ΠΈ Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ сущСствСнно зависят ΠΎΡ‚ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² мСханичСской систСмы, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ свойствами ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΠΉ срСды. ΠŸΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ· Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ силы, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ рСзонансныС колСбания с ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄ΠΎΠΉ Π² мСханичСской систСмС Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°. ΠŸΡ€Π΅Π΄Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΎ тСхничСскоС Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌ элСктромагнитным Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ с автоматичСской настройкой Π½Π° Ρ€Π΅Π·ΠΎΠ½Π°Π½ΡΠ½ΡƒΡŽ частоту ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Ρƒ ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ якоря-Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°. Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌ обСспСчиваСт ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ энСргоэффСктивности ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ процСссов ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅ΡˆΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΈΡ… ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… срСд. На основС сопоставлСния аналитичСских ΠΈ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… частотных характСристик ΠΏΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π΅Π½Π° Π³ΠΈΠΏΠΎΡ‚Π΅Π·Π° ΠΎ допустимости Π»ΠΈΠ½Π΅Π°Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ матСматичСской ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ мСханичСской систСмы Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΡ€ΠΈ аналитичСском исслСдовании Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ силы ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹.The relevance of the research is caused by the fact that vibration electromagnetic activators are promising for use in various technologies. These technologies are associated with extraction and transportation of georesources, including preparation of drilling fluids and liquefaction of viscous oil products. Vibrating electromagnetic activator is an electric machine of reciprocating motion with an armatureactivator, which forms turbulent submerged jets in a treated liquid medium. In the first half-period, the armature-activator is attracted to the wall due to a current pulse in the coils and potential energy is accumulated in the elastic spring. This is a mode of forced oscillations in mechanical system of a vibrating electromagnetic activator. In the second half-period there is no current in the coils and the armature-activator is repelled from the walls due to the spring energy. This is the mode of free oscillations in the mechanical system. Vibration electromagnetic activators should be tuned to the resonant frequency to maximize energy efficiency. The resonant frequency is not constant and depends on the properties of the treated fluid. The shape of the force-induced oscillation must provide oscillations in mechanical system at the resonant frequency with a limiting amplitude. This fact will increase the energy efficiency and performance of a vibration electromagnetic activator. The main aim of the research is to conduct analytical research to provide resonant oscillations with a limiting amplitude in a vibration electromagnetic activator. Methods of the research are based on using ordinary differential equations, Laplace transform, amplitude-frequency characteristics, systems of nonlinear algebraic equations, spectral analysis, comparison of analytical and experimental characteristics Results. The authors have considered the mode of free oscillations of the armature-activator with the limiting amplitude based on linearized mathematical model of the mechanical vibration electromagnetic activator system. The mode of forced oscillations is proposed to be considered as a natural addition to the mode of free oscillations with a driving force that acts half the period and has a special form. It is shown that the modes of free and forced oscillations substantially depend on the parameters of the mechanical system. Such parameters depend on the properties of the treated liquid medium. The authors carried out the spectral analysis of the driving force, providing resonant oscillations with a limiting amplitude in the vibration electromagnetic activator mechanical system. The paper introduces the technical solution that ensures the control of the vibration electromagnetic activator with automatic tuning to the resonant frequency and the limiting amplitude of oscillations of the armature-activator. This mode maximizes the energy efficiency and productivity of the mixing liquid processed media. Based on a comparison of analytical and experimental frequency characteristics the authors confirmed the hypothesis of admissibility of linearizing the mathematical model of vibration electromagnetic activator mechanical system in an analytical study of the driving force of the optimal form

    Identification of parameters of vibration electromagnetic activator mechanical system using limiting near-resonance frequency

    No full text
    ΠΠΊΡ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ исслСдования обусловлСна Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ элСктромагнитныС Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ эффСктивными устройствами для ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅ΡˆΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΡ суспСнзий, ΡΠΌΡƒΠ»ΡŒΡΠΈΠΉ, приготовлСния Π±ΡƒΡ€ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… растворов, разТиТСния высоковязких Π½Π΅Ρ„Ρ‚Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΠ². Π―ΠΊΠΎΡ€ΡŒ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ конструкции прСдставляСт собой гидравличСский Π²Π΅Π½Ρ‚ΠΈΠ»ΡŒ. ΠŸΡ€ΠΈ Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ якоря Π½Π° частотах, Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… ΠΊ рСзонансной частотС, Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΠΉ срСдС ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π³Π»ΡƒΠ±ΠΎΠΊΠΎ Π·Π°Ρ‚ΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ струи, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ нСвысоком энСргопотрСблСнии Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅ΡˆΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΠΉ срСды ΠΈ сниТСниС вязкости Π½Π΅Ρ„Ρ‚Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΠ² Π½Π° достаточно ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π΅ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ. РСзонансная частота мСханичСской систСмы зависит ΠΎΡ‚ ТСсткости ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Ρ‹, массы якоря-Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°, присоСдинСнной массы ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π»ΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ с якорСм ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΠΉ срСды ΠΈ ΠΎΡ‚ коэффициСнта вязкого трСния, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ ΠΎΡ‚Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ энСргии ΠΈΠ· ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π»ΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ мСханичСской систСмы. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ рСологичСских свойств ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΠΉ срСды ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹ мСханичСской ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ систСмы, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π²ΠΈΠ΄ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½ΠΎ-частотных характСристик Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°. Бпособ ΠΎΡ€Π³Π°Π½ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³Π° измСнСния рСологичСских свойств ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌ элСктромагнитным Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΠΉ срСды Π½Π° основС прямых ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ вискозимСтров, ΠΏΡ€ΠΈΠ³ΠΎΠ΄Π΅Π½ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ для Π»Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… условий ΠΈ Π½Π΅ годится для ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ внСдрСния. По мнСнию Π°Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ², Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ пСрспСктивным являСтся ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄, основанный Π½Π° Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ матСматичСской Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π°, анализируя Π²ΠΈΠ΄ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½ΠΎ-частотных характСристик Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°, Π² частности Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ околорСзонансныС частоты, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ достовСрныС ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² мСханичСской ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ систСмы Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°. Π­Ρ‚ΠΈ ΠΎΡ†Π΅Π½ΠΊΠΈ ΡƒΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ для ΠΎΡ€Π³Π°Π½ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ косвСнного ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³Π° измСнСния рСологичСских свойств ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Тидкости Π² процСссС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ для ΡƒΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ структуры систСмы автоматичСского управлСния Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌ элСктромагнитным Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ. ЦСль исслСдования Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ΅ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π° ΠΈΠ΄Π΅Π½Ρ‚ΠΈΡ„ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² мСханичСской систСмы Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктромагнитного Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° Π½Π° основС Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π° Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… околорСзонансных частот ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ† примСнимости ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π° Π² сильно Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… мСханичСских систСмах. ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹: ΠΎΠ±Ρ‹ΠΊΠ½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ уравнСния, ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Лапласа, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡ‚ΡƒΠ΄Π½ΠΎ-частотныС характСристики, алгСбраичСскиС уравнСния. Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ аналитичСскиС выраТСния, ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ околорСзонансныС частоты с ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ мСханичСской ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ систСмы, Π½Π° основС ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ систСмы алгСбраичСских ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ. ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Ρ‹ примСнимости ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π° Π² сильно Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… мСханичСских систСмах.The relevance of the research is caused by the fact that vibration electromagnetic activators are effective devices for mixing suspensions, emulsions, preparing drilling fluids, liquefying highly viscous petroleum products. Armature has special design is a hydraulic rectifier. When the armature vibrates at near-resonance frequencies, deeply submerged jets are created in the treated fluid medium, which ensure high efficiency of mixing fluid medium and decrease in viscosity of petroleum products for a long time at relatively low energy consumption of the vibration electromagnetic activator. The resonant frequency of the mechanical system depends on spring stiffness, mass of the armature-activator, added mass of the fluid oscillating with the armature and viscous friction coefficient that determines the removal of energy from the vibration mechanical system. When the rheological properties of the treated fluid change, both the parameters of the mechanical vibration system and the type of frequency response of the vibration electromagnetic activator change. The method of organizing monitoring of changes in the rheological properties of a treated fluid medium with the vibration electromagnetic activator based on direct measurements, for example using viscometers, is suitable only for laboratory conditions and is not suitable for industrial implementation. According to the authors a more promising approach is based on solving an inverse mathematical problem when analyzing the vibration electromagnetic activator frequency response in particular limiting near-resonance frequency, one can get reliable estimates of the parameters of the vibration electromagnetic activator vibration mechanical system. It is convenient to use these estimates for organizing indirect monitoring of changes in the rheological properties of the treated fluid during the vibration electromagnetic activator operation and for improving the structure of the vibration electromagnetic activator automatic control system. The main aim of the research is to design the parameters identification of the vibration electromagnetic activator mechanical system using limiting near-resonance frequency method and to determine the method's limits of applicability in high damping vibration mechanical systems. Research methods: ordinary differential equations, Laplace transform, transmissibility, frequency response, algebraic equations. Results. The authors have obtained the analytical expressions relating the limiting near-resonance frequency to the parameters of a vibration mechanical system. Based on the latter the system of algebraic equations was obtained. The method's limits of applicability in high damping vibration mechanical systems are shown

    Testing a new alternative electric furnace for vermiculite concentrates heat treatment

    No full text
    ΠΠΊΡ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. Одним ΠΈΠ· прСдставитСлСй гСорСсурсов, Π½Π°ΡˆΠ΅Π΄ΡˆΠΈΡ… ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… сфСрах ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, являСтся Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚. ПослС ΠΎΠ±ΠΆΠΈΠ³Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ² ΠΎΠ±ΠΎΠ³Π°Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ€ΡƒΠ΄ Π² ΠΏΠ»Π°ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ… ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‚ вспучСнный Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚. ВспучСнный Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚, благодаря своСй слоисто-пористой структурС ΠΈ высокой ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ способности, являСтся основой для получСния ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… тСрмоизоляционных ΠΈ ΠΎΠ³Π½Π΅ΡƒΠΏΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΈ ΠΈΠ·Π΄Π΅Π»ΠΈΠΉ, Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π² состав ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², примСняСтся для Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Ρ‹ ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΈ. ОбТиг Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ€ΡƒΠ΄ Π² ΠΏΠ»Π°ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ… являСтся энСргоСмким процСссом, поэтому Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ конструкции элСктричСских ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒΠ½ΠΎ-спусковых ΠΏΠ΅Ρ‡Π΅ΠΉ. Π”Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈ снизили ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ процСсса ΠΎΠ±ΠΆΠΈΠ³Π°, Π² связи с этим Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΏΠΎ созданию элСктричСских ΠΏΠ΅Ρ‡Π΅ΠΉ Π°ΠΊΡ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹. Π’ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ рассмотрСны вопросы, связанныС c созданиСм ΠΈ испытаниСм Π½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π°Π»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ элСктричСской ΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈ для ΠΎΠ±ΠΆΠΈΠ³Π° Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ². ЦСль исслСдования: ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ энСрготСхнологичСских ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π° ΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈ с Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ»Π°Ρ‚Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ Π΅Π³ΠΎ испытаниях. ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ исслСдования: Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ· источников ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π² области исслСдования, синтСз конструктивных Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, физичСскоС ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅, парамСтричСскоС ΠΈ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ описаниС, ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ исслСдования. Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹. Π Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Π° Π°Π»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½Π°Ρ элСктричСская ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒΠ½ΠΎ-спусковая ΠΏΠ΅Ρ‡ΡŒ для ΠΎΠ±ΠΆΠΈΠ³Π° Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ² с ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ конструктивной структурой - ΠΏΠ΅Ρ‡ΡŒ с Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ»Π°Ρ‚Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠΉ. Π‘ΠΎΠ·Π΄Π°Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±Π½Π°Ρ физичСская модСль ΠΏΠ΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π°Π³Ρ€Π΅Π³Π°Ρ‚Π° - ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΉ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π±Π»ΠΎΠΊ, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ экспСримСнты ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ эмпиричСскиС Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠΈ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… исслСдований достигнута ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ вспучСнного Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚Π° 90…91 ΠΊΠ³/ΠΌ3ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ 3,56 ΠΌ3/Ρ‡. Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргоСмкости ΠΎΠ±ΠΆΠΈΠ³Π° Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚Π° Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ² составляСт 63,7…81,6 ΠΌΠ”ΠΆ/ΠΌ3, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ Π²Ρ‚Ρ€ΠΎΠ΅ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠ»Π°ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ‡Π΅ΠΉ, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π½Π° ΡƒΠ³Π»Π΅Π²ΠΎΠ΄ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ Ρ‚ΠΎΠΏΠ»ΠΈΠ²Π΅.Relevance. Vermiculite is one of the representatives of geo-resources that are widely used in various industries. The expanded vermiculite is obtained by heat treating of vermiculite ore concentrates in open flame furnaces. Expanded vermiculite, due to its layered-porous structure and high reflectivity, is the base for obtaining many thermo-insulating and refractory materials and products. Vermiculite is a part of building materials, and it is used to protect against radiation. Heat treating of vermiculite ores in flaming furnaces is an energyintensive process; therefore the designs of electric modular-trigger furnaces are being actively developed. These furnaces have not significantly reduced the specific energy intensity of the firing process, that is why the work on creation of electric furnaces is up-to-date. This research is aimed to develop and construct a furnace prototype of a fundamentally new design. The aim of the research is the experimental determination of operational specifications of a furnace model with a vibrating bottom platform which is a separate single-phase firing module during testing. Methods: analysis of information sources in the field of research, synthesis of constructive solutions, physical modeling, parametric and functional description, experimental studies. Results. The authors have developed the alternative electric furnace for firing vermiculite concentrates with a fundamentally new design structure which is a furnace with a vibrating bottom platform. A full-scale physical model of the furnace unit - a single-phase and single-module unit, was developed. Using the above-mentioned physical model the authors carried out the experiments and obtained the empirical data. During the experimental studies, the density of the expanded vermiculite was 90…91 kg/m3 and the productivity was 3,56 m3/h. The value of volume energy for various types of vermiculite roasting is 63,7…81,6 mJ/m3, which is almost three times less than that of existing open flame furnaces operating on hydrocarbon fuel

    Testing a new alternative electric furnace for vermiculite concentrates heat treatment

    No full text
    ΠΠΊΡ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. Одним ΠΈΠ· прСдставитСлСй гСорСсурсов, Π½Π°ΡˆΠ΅Π΄ΡˆΠΈΡ… ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… сфСрах ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, являСтся Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚. ПослС ΠΎΠ±ΠΆΠΈΠ³Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ² ΠΎΠ±ΠΎΠ³Π°Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ€ΡƒΠ΄ Π² ΠΏΠ»Π°ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ… ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‚ вспучСнный Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚. ВспучСнный Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚, благодаря своСй слоисто-пористой структурС ΠΈ высокой ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ способности, являСтся основой для получСния ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… тСрмоизоляционных ΠΈ ΠΎΠ³Π½Π΅ΡƒΠΏΠΎΡ€Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΈ ΠΈΠ·Π΄Π΅Π»ΠΈΠΉ, Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π² состав ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², примСняСтся для Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Ρ‹ ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ°Ρ†ΠΈΠΈ. ОбТиг Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Ρ€ΡƒΠ΄ Π² ΠΏΠ»Π°ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ… являСтся энСргоСмким процСссом, поэтому Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ конструкции элСктричСских ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒΠ½ΠΎ-спусковых ΠΏΠ΅Ρ‡Π΅ΠΉ. Π”Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈ снизили ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ процСсса ΠΎΠ±ΠΆΠΈΠ³Π°, Π² связи с этим Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΏΠΎ созданию элСктричСских ΠΏΠ΅Ρ‡Π΅ΠΉ Π°ΠΊΡ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹. Π’ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ рассмотрСны вопросы, связанныС c созданиСм ΠΈ испытаниСм Π½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π°Π»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ элСктричСской ΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈ для ΠΎΠ±ΠΆΠΈΠ³Π° Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ². ЦСль исслСдования: ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ энСрготСхнологичСских ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Ρ†Π° ΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈ с Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ»Π°Ρ‚Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ Π΅Π³ΠΎ испытаниях. ΠœΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹ исслСдования: Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ· источников ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π² области исслСдования, синтСз конструктивных Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΉ, физичСскоС ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅, парамСтричСскоС ΠΈ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ описаниС, ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ исслСдования. Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹. Π Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Π° Π°Π»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½Π°Ρ элСктричСская ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒΠ½ΠΎ-спусковая ΠΏΠ΅Ρ‡ΡŒ для ΠΎΠ±ΠΆΠΈΠ³Π° Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ² с ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ конструктивной структурой - ΠΏΠ΅Ρ‡ΡŒ с Π²ΠΈΠ±Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠ»Π°Ρ‚Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΎΠΉ. Π‘ΠΎΠ·Π΄Π°Π½Π° ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±Π½Π°Ρ физичСская модСль ΠΏΠ΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π°Π³Ρ€Π΅Π³Π°Ρ‚Π° - ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ„Π°Π·Π½Ρ‹ΠΉ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π±Π»ΠΎΠΊ, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ экспСримСнты ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ эмпиричСскиС Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠΈ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… исслСдований достигнута ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ вспучСнного Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚Π° 90…91 ΠΊΠ³/ΠΌ3ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ 3,56 ΠΌ3/Ρ‡. Π—Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргоСмкости ΠΎΠ±ΠΆΠΈΠ³Π° Π²Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠΊΡƒΠ»ΠΈΡ‚Π° Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ² составляСт 63,7…81,6 ΠΌΠ”ΠΆ/ΠΌ3, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ Π²Ρ‚Ρ€ΠΎΠ΅ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠ»Π°ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ‡Π΅ΠΉ, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π½Π° ΡƒΠ³Π»Π΅Π²ΠΎΠ΄ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ Ρ‚ΠΎΠΏΠ»ΠΈΠ²Π΅.Relevance. Vermiculite is one of the representatives of geo-resources that are widely used in various industries. The expanded vermiculite is obtained by heat treating of vermiculite ore concentrates in open flame furnaces. Expanded vermiculite, due to its layered-porous structure and high reflectivity, is the base for obtaining many thermo-insulating and refractory materials and products. Vermiculite is a part of building materials, and it is used to protect against radiation. Heat treating of vermiculite ores in flaming furnaces is an energyintensive process; therefore the designs of electric modular-trigger furnaces are being actively developed. These furnaces have not significantly reduced the specific energy intensity of the firing process, that is why the work on creation of electric furnaces is up-to-date. This research is aimed to develop and construct a furnace prototype of a fundamentally new design. The aim of the research is the experimental determination of operational specifications of a furnace model with a vibrating bottom platform which is a separate single-phase firing module during testing. Methods: analysis of information sources in the field of research, synthesis of constructive solutions, physical modeling, parametric and functional description, experimental studies. Results. The authors have developed the alternative electric furnace for firing vermiculite concentrates with a fundamentally new design structure which is a furnace with a vibrating bottom platform. A full-scale physical model of the furnace unit - a single-phase and single-module unit, was developed. Using the above-mentioned physical model the authors carried out the experiments and obtained the empirical data. During the experimental studies, the density of the expanded vermiculite was 90…91 kg/m3 and the productivity was 3,56 m3/h. The value of volume energy for various types of vermiculite roasting is 63,7…81,6 mJ/m3, which is almost three times less than that of existing open flame furnaces operating on hydrocarbon fuel
    corecore