автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Научные основы разработки уплотнений и гидравлических разгрузочных устройств шахтных центробежных насосов

РГ6 од

Ш^т^ство^По^м, высшей школы и техничес кой политики Российской Федерации

■Тульский Государственной техническнй унииерситет

На правах рукописи

• ПАЛАМАРЧУК Николай Вчадишрсаич

ИАУЧШЬ ССИСВи РАЗРАБОТКИ УШ.0ТКШ1Й И ГЩРАБЛИЧЬС&Я РАЗГРУЗОЧНЫХ УСТРОЙСТВ 11АХТШ ЦШШБШШХ НАСОСОВ

Специальность 05.05.06 - "Горные машины"

Автореферат

диссертации на соискание ученей степени доктор^, технических наук ■

Тула 199<

Работа выполнена в Науччо-исслодовательском института горней механики им. Ы..^.Федорова.

Научный консультант - дпкт.техн.наук, проф. Н.Г.Картавый.

Официальное оплонентп:

докт.техн.наук, профессор Агёксесв Виталии Васильевич

докт.техн.наук, профессор Попев Валентин Михайлович

докт.техн.паук, прсфессор Сидоров Петр ¿Григорьевич

Ведущее предприятие - Яс^огорский машиностроительный завод.

Защита состоится " 2Я" ; 1993 г. в /У часов

не заседании специализированного совета Д 063.47.01 Тульского Государственного технического университета по адресу: 300600, £'. Тупа, пр. ¿енига, 92, учебный корпус 9, ауд. 101.

• С диссертацией мсяи о ознакомиться в библиотеке Тушсксгс Государственного технического университета.

Лвторейерат разослан "_"___1993 г..

Ученый секретарь специализированного совета, к.т.н. ------¡^^кл^Л'искунов

Актуальность пробл ем ы. В общей комплексе стационарного шахтного оборудования водоотливные установки амшма-шт особое положенно, т.к. нылагсп одним из наиболее отБегствеои:/. и Энергоемких звеньев, iia угольных шахтах России, Украины, .Казахстана 15 1991 году эксплуатировалось Ifccû стационарных и более 4,5 тыс. в] сменных водоотливных установок. Ьарк насосов водоотлива превышает 14 тис.единиц насосного оборудования, включая с,Ь тис., установленных на главном водоотливе. Главнее водоотл1шше установки ежегодно откачивают на поверхность около 2 млрд. м3 всдц, при этой затрата электроэнергии сост&ваяпг более А млрд. кВт-ч. В ка юетве средств откачки в угольной и других отраслях горной прс.чьсмюнностн в основном используются центробежное многоступенчатые секционные насоси типа ЦНС. Анализ даньих эксплуатации указанных насосов показывает, что при попиленном содержании взвешешшх механических примесей срок службы не превшает 6.. .10 ыес. при средней наработка ответственных деталей до отказа 2...2,Ь тыс.ч. Затраты на ремонт и замену шахтных центробежных насосов (ШЦН) составляют более оОО нлн. руб. (в ценах 1991 г.). Поэтому с созданием и-внедрением долговечных ЩИ сегодня в значительной мере связывается решение задачи повышения технического уровня юдоотливных установок.

Накопленный опыт эксплуатации свидетельствует, что создание с высокими показателями долговечности является сложной научно-технической проблемой, решение которой возможно лиль при правильном выборе конструктивных схем и параметров тлжелонагружонных деталей и узлов на основе изучения процессов изнаошвшш элементов ЩИ во взаимосвязях с условиями эксплуатации.

' ого требует установления всех основных конструктивных и эксплуатационных факторов, вдиясдих на долговечность и позколищих получить целостное представление о закономерностях изнашивания и функционирования элементов ïùl{u; выявления взаимосвязей, критериев и ограничений для 'сравнительной оценки различных конструктивных схем ■ тяжелонагруженных узлов, определения перспективных направлений их совершенствования и области ¡эффективной эксплуатации; разработки методов анализа параметров изнашивания гидравлического и силового взаимодействия рабочих органов; разработки новых технических решений £ЦН.

Изложенное определяет актуальность постановки проблем;.1 по разработке мс 'о.дов исследования, расчету и проектировании, ответственных узлов, обеспечивающих повышение долговечности насосов шахт--, ного водоотлива.

Решения поставленной прейдмш посвящени настоящая раьотл.

.Цель работы- усгиноЕИгь закономерности иэннзиаа-шш И особенности функционирования .ответственних олемектоБ ^Шг!, с учетсм которых разработать методы расчета и ьыбора их оптиманьммх параметров, разработать конструк;с.ртние и технологические решения, обеспечивающие иовыление их надежности и экономичности.

И дел работ ы. Исьшоние долговечности ШЦн достигается при комплексном подходе к гшберу их рациональных режимов }аботы конструктивней схемы и материал с г иагр) женит элементов, учитывающем обусловленные различными видами изнашивания изменения их параметров -и условий функционирования.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематическими планами 1£1Р И1ИГН нч.М.М.Федорова и отраслевыми заказами Кииугденрсма СССР (шифр тем 0711.302000, 0^11130^201, 0711306030, 0/22901000, 0723201000, 0792022000, 079300оЮ0, 079300&Ю00, 079с>Э10000 и др.), договорами с Ясногорским мшзавоцом и другими предприятиями (аифр тем 07940о3000,' 07940М000, 07П02о000, • 0ЯЮ2О000 и др.).

Основные научные положения работы заключаются в следующем:

1. Установлено, что доминирующим при гидроабразивном изнашивании рабочих поверхностей наиболее уязвимых деталей является разрушение под действием пластических деформаций, вызванное касатель-, ной (фрикционной) составляющей скорости твердых частиц. Показано, что наряду с изнашиванием деталей,свободно перемещающимися в потоке абразившми частицами (ударное взаимодействие), в щелевьгх каналах уплотнений и уравновешивающего устройства наблюдается интенсивное разрушение поверхностей полузакрепленными твердыми частицами (фрикционное взаимодействие); „

2. Шахтные воды, включая нейтральные по водородному показателю рН , содержащие химически активные ингредиенты-сульфаты и хлориды - являются агрессивными к деталям проточной части и уплотнений, причем влияние на износ увеличения концентрации этих компонентов в перекачиваемой воде проявляется в значительно большей степени, чем увеличение содержания механических примесей. Учет коррозионного воздействия перекачиваемой среды на рабочие органы шЦН позволяет осуществить рациональный выбор стойких материалов и существенно увеличить ресурс средств водоотлива. .

3. Применяемый способ регулирования режима работы ШЦН впус-

кем возпуха является недопустимы'-!, поскольку попадание воздуха н аэрация потока иицкости в каналах сопровождается ухудлением еийра-финны* характеристик агрегата, ьозншшоьаииеи ударных нах-руэск и ;;бнг.ру;.<енны.',{ явлением воздулюП облитерации цшшнцрич(:сксГ> r^tí л и разгрузочного устройства, т.е. полис» потерей последнем ьесздзН cfioco£¡h'jc?h.

4. Показано, что в области нолих подач насоса устойчивость рабочего режима определяется амплитудой пульсаций давлении. Разработан метод расчета и выбора парлис-тров рациональных режимов на основе введения ограничений на интервал j абочей части напорной характеристики по бескаьнтчциснной и устойчивей работе с учетом сни-аения параметров ¿Щц и использовании критериев энергетической эффективности. ¡¡слученные эависиибсти допустимых значений подач составили основу методики выбора 'оптимальных., режимов 1йЦй, сбеспечивьо-щих повышение их ресурса и снижение удельных энергозатрат на вс">-отлив* ■ ,

£>. На основе анализа конструктивных exea и функциональных свойств проведен .отбор и выполнены сравнительные испытания уплотни-терьних устройств различных типов. Исследованы трибснеханическне характеристики .уплотнения типа" "эласго.м'ер-иеталл" и определены условия исключения релаксационных автоколебаний при контактном взаимодействии сопряженных поверхностей подвижного и неподвижного элементов. Установлены закономерности функционирования и условия обеспечения оптимального гицроцинзническоро режима- треьнл комбинированных уплотнений нового íuacca - манжетных и ыанкетно -вих; e¿i:x с ограничителями радиального хода контактирушого элемента и разработаны на основе полученных результатов практические рекомендации на созданию зДОешшнк динамических -геризгизаторгв для 5р...':дев:,шх-ся деталей ротора ¡ЩЦ.

• о. Выявлены закономерности функционирования гидравлических разгрузочных' устройств ШЦН, причины их низкой'надежности и экономичности. Установлены закономерности изменения действующей на ротор осевой'силы в зависимости от режима работы насоса, величины зазоров целевых уплотнений и осевого положения рабочих колес. Покарано, что одной-из причин уменьшения несущей способности гидравлического разгрузочного устройства является иозникновепие- в щеле-j'-u ¡láaop's гидродинамической яавитадви. ¡.злученные данные пезлтаили сеноьой дЛя совершенствования- существующих- И-создания повал кок-? струкций урашовешивающих устройств. '

7. Разработан метод выбора ошшильних параметров гидравлического разгрузочного устройства с учетом потерь энергии на контактное трение и износа уплотнений рабочих колес, получены зависимости для расчета радиального распределения давления в бокоык "камерах ст;.пени н осевой сил», действующей на ротор ШЦН.

о. На сонове структурно-энергетической теории изк&ииьшцш разработана адекватно отображающая закономерности взаимодействуя тверднх част иц с рабочей поверхности, модель процзсса изнашивания элементов ^аЦН, анализ которой позволил установить зависимости износа, от конструт леных и эксплуатационных факторов и 'показатели относительной износостойкости материалов ь реально из уча:*:.! он оСъок-те. ' • ' _

Разработан метод выбора материалов и их -сочетаний для деталей н узлов .1яЦН но количественной сценке сопротивляемости деталей изнашиванию комплексным критерием износостойкости и поиске в полученном массиве материалов, интегральный показатель механических характеристик которых численно соизмерим, с рекомендуемыми показа-, телями раьностойкоети.

достоверность л аучных положе ни й, выводов.и р е к о ы е н д а ц и. й подтверждается: корректностью использования общепринятых методов математического анализа ■ применительно к исследования!,! процессов в турбомаяшнах; адекватность модели изнашивания реальны.« процессам и соьременным научным возре-ниям;-удовлетворительной сходностью результатов аналитических й экспериментальных исследований' в стендоых и лаханих условиях (расхождение не превышает 10 Я); длительным опытом эксплуатации модернизированных шахтных насосов, созданных с участием автора.

И о ь н з н а выполненных научных оосощений' и тюследо'ваний сос1 оит в следующем: .

установлены механизм и характеристики гщроабр&зивного изнашивания/ разрушения, вызванного агрессивным воздействием перекачиваемой среды и непосредственным механическим' контактом сопряженных деталей, анализ которых позволил .выявить, и систематизировать комплекс факторов, качественных и количественных показателей,- влияю- . 1дих на долговечность ШЦН и объективно , отражающих'уровень работоспособности отдельных элементов; ■ •

поставлена и решена задача определения параметров рационального режима работы насоса с учетом выявленных функциональных и параметрических .ограничений на область их допустимых значений, раз-

личной форш и величины снижения нагюрнол характеристики, что го -авблило реализовать но его лошсоан при. проектирования насссиух тановок шахтного водоотлива и обэспечить <штик:-льнче по долге <;:ч-нс'сти и эксномичногсти режи.мь; оксплуатации дейстьунзщпх устаю:-.':;;

обоснованы п,..!нципи методологического испхолч к в>:д-лс и сопоставления критериев гидравлической/, энергетического и енс-рационисго .качества для формирования признаков и кснструкпшп-ч схсл перспектИЕНкх уплотлокий, ориентирошшзге н» создание нового са, наделан« динамических -герметизаторов эрэгр'ктхсл деталей роу.-ра Е1Ц1, для кс.орых установлены закономерности •¡унздион.фоьэния и :>с-лопкя обеспечения оптимального гидре динзгшчеспого режима трения;

'установлены ко вне закономерности функционирования гидравлических разгрузогиьх устройств ЩИ в различных условиях и рожки:-'*: эксплуатации на основе разработанных оптического и индуктивного методов измерения зазоров между иеподпгашми и в{ацакуцю.шея деталями гидрылти и тензометрнрования нагруженной ¡/гулки ротора, что позволило выявить причина не,,дсглс-гворительиой'работы ураыювсьи-вате;их устройств насосов ¡лахтного водоотлива;

решена задача опрепелялш округлой скорости на входе в боковую камеру- рабочего колеса и действующей на ротор осевой силы, получены човке соотношения .для расчета потерь модности в торцовом зазоре при наличии механического контакта между рабочими погерх-нсстями неподвижного и вращают,егося когец гид'ропяты, обосновано дополнительнее условие надежного функционирования гидравлического разгрузочного уотррйства, позволяющее учесть возрастание осевой силы из-за износа целевых уплотнений;

.установлены новые эявисимссти гидроабразивногс износа от фп-зико-ме: лнических свойств материалов, конструктивных и эксплуат;--. ционнмх факторов, что позьолило обосновать с учетом скорости изнашивания элемента, его предельного состояния к установленного ресурса насоса принципиально новый подход к оценке износостойкости деталей и вь'бору оптимального сочетания материалов.

Л р а к' т :! ч е с к а я ценность р -а б о т и оакяя-чается в: • '

разработке и п--пуыи.я?нГ'ОМ гн-.'дрег.ии методики расчета и выоор.ч параметров рациональных ре.т-^'ов рабе га кзсссов .¡«гтисго годооглиэа;

определении перспективных кркг.гпуктишах схем, «пучно-техни-ческсч сбосьопании и прод'бсеинсч йнедренп;:. уплотшгеельних устройств нового класса, сбеспе'гяваюцих логгеение ггхиачеокого урона;

-J

совремеш 1ья шахтных насосов;

разработке методики расчета действующей на рабочее колесо осевой силы с учетом величины зазора в щелевых уплотнениях;

создании метода расчета и алгоритма выбора оптимальных параметров гидравлического разгрузочного устройства;.

разработке базовых технических решений,• констругаиьнь« охсм и способов эксплуатации нового класса уривновешиваюкдох устройств с адаптирующимися рабочими элементами, позволяющих повысить рабо-тоопособность шахтного насоса;

разработке методики оценки износостойкости и сыбора !.птс-рил-лов деталсИ.насосов шахтного водоотлива на основе сбалансированных ресурса и запаса работоспособности основных рабочих органов. •

Р е а л и з а ц и я в ы в о д. о в и рекомендаций работы, .иаучные положения, выводы и рекомендации,реа.шзовану Ясногорскии мадзавоцом, -отделом питательных, сточных и технологических насосов института Гипромашобогащение, Теплогорским заведом гидрооборудования, Горловским малзаводом 1ш.С.М.Кирова, Сумским liiiO им.М.В.&рунзе при создании -нобис. и модернизаций серийкьк шахт-uta насосог. ЦмСЗОО-120...600-1, ЦНС1оО-ь5.. .425-1, 'ЦНСКо00-120... 600А, Цг1САб0-50.. .2о0-1, ЦКСА1а0-500.. Л'00-I, ЦЬСАоОО-иЬО... í300-1, КСШоО-65.. .325,. i 1СШ320-144.. .720,. ПОШО-2ЬС.. .1000, шахтами LO "Свердловантрацит", "До'бропольеуголь", "Селидовуголь", "Донбасс-антрацит", "Антрацит", . "Приморскуголь" и др. организациями при проектировании водоотливных установок, выборе -насосного оборудования и совершенствовании режимов эксплуатации действующих агрегатов.

Основные научные положения вошли в разработанные с участием автора нормативный отраслевой документ РТМ 07.05.007-90 "Повышение коррозионной стойкости и износостойкости деталей шахтных водоотлив-них установок" (раздели: метод, расчета регионов, работы и повышение эксплуатационной долговечности деталей 'насосов; метод выбора материалов), технико-экономическое обоснование (ТЭО) "Разработка и создание модернизированных.иахтных насосов", Т30_"Раэработка гидродинамических схем и технических решений по созданию высокоэффективных уплотнений шахтных насосов", КО "Создание новых гидродинамических уплотнений и'уравновешивающих устройств иахтных центробежных насоссв, разработка методов ьыбора их оптимальных параметров", ТЗО ."Создание и совершенствование концевых контактных и динамических уплотнений для высоконапорных шахтных насосов, работающих по

последовательной схеме" и утвеодденн^о Минуглепромсм СССР, Минтях;-ыалем Щ.!", 1'осуглелромом УкраЬны (I9ü2-I9S2) технические задания

па с. зпш'Ие и ¡¡гдсраизаци» -серийно ы'пускаемых иахтпнх нас..-

сои мпа ИКС и 11(1..

Эксплуатация .игр« ииирм*аш ыч иичта^х. насое.ль ь Куангико,-.; >! 4' нн|ксм у.-.'. ь'|-»-< сас.ч.-внкх подтвердила /л егс.кп-; (илсазчтс-.и н;Щ| »е,с:сч'и, ь члст.н су;« нара1итка ¡а стказ пс сриг.м ьпп с о-риЛ-г-:м I бра: »и. »о* и у Ъ'.'.'-.ичс-г.а й 3. • .3,5 раза, средний ресурс - в ¿....2,'. раза, 11с;,";.ь^1,£а:1111' кг топа расчета и выбора пара -адрсь ркли;.::.-. »ь-ы-х -режго св ¡.асос! г с»йС1вуь.аих С'.цо.-т,'шьг-.ггх .уст.лозск пахт Ш ",Добр:.пс;:ь!"уг;),';ь", "С.'-лидопугсйи'', "Дснбассантраиит'', "Свср-Ччое-аптр.'.'цпт", " 11 рсрск.уг;;ь'1, "Эстп-с ¡ангц'', "/и.тр.-лит" ги,:(£.-'>• ;;,::> увеличить >• црабс-гьу ;.с г.сенсшиегч. ссстсяшя ч 1,5.'. Л ,Ь ,1 с;.¡('лить уче;1ыи.;о •шс-рго.мтрг.гл! на 10. .ЛЬ

Л п р. о б г, п а я ' р а 6 о т и. Рс-зу ;ьта:ь. иоглс чсгч.г.»;й и оспоенье- катерна и.' .шссерт&шю ьсй работ.; дгк'¡ацг иоь ;-:» рьски-ра.нс..; зьс ии ки'Т'дрп горной к ехапики и тро; егн-ргн Мссч,-сс:гсг{ гсрнпго института (г Л , маучьо-ч'ехилческиЧ е^цс-тах ян?? "Лис. пер", "Краснсгр: :сЛокля-2", "Белозерская1', "Добре.и ласкал", им. РККА, "Не воцснемкая", НС "Добрспсльеуголь", и.ч. £0 лет ('.'ССР ПО "Свердлсвантраци-г" (1990-г.У, техническом совете Линогсрекогс ыашзаведа г.), научьс-техническом ссвею отдела иита-

тельпнх, еточнех и технологически/ пасосов'йнетиту ¡и Гипрои-дасбо годеьие (1992.г Л , гьчничвскси ссвете шахты "Комес;.1ояьек..л" НО "Анатрацит" (1990 гЛ , техническим'совете 110 "иа:<еевуто,.ь'' Л992 • научно-тех. ичесйЯх ! о?^ерс-г:циях и семинарах Инс.иту'та асЕшенал кг.йли(|икациа рукоа.'дщих работ! иков угйиыой ирсмшлвпкости (190с-1992 г.г.), научном сем» аре "Бахтине турйо;.-ашпи" НШГМ ил. Т4.Ы. «¡вясрспа (1992 гЛ, на сс^муст оН заседании к.Лелр ГйаК и Ш.-ДЬ'Н Тучье-сого Госупарст-:.ного тех! аческого университета.

11 у с" 1 и и а I! и п. 11с результата.» вьполивших меелеаои.иш с. лу бликом;; 6Ь печатных работ, в тек чис~е 26 аваг.ро-сих свипс-те,-.! ств к А изобретения.

О б г п м • р а боты. Диссертация ссстоит из введения., восьми глав и зак ючекия и представлена на страницах катано-

писпсго текста, вкл ¡чаю'дегс 125 рисунков, I ! таблиц и список нс-Л'.'ЛЬзс-чанной литературы из 259 наименований. Причежение к писсср-тчмин содержит Л страницу лшиинсписного текста.

ССЮВШЕ СиДйШЬИл PA£0TU

Основой для раскрытия закономерностей намачивания деталей, ■ особенное:ей функционирования ответственных узлов Щи служат результаты теоретических, стендовых и промышленных исследований, изложенные в [иботах А.П.Бороховича,- В.Г.Гейера, А.Б.Докукина, h.Г. Картавого, Н.£.сфенгекг,ена, В.Ц.ьокбйа, М.Г.Тимоаенко,' .0: В. Адама, ' . о.И.Антонова, АЛиБатаногоьь, П.*.Беликова, А.а-.Гршико, й.Вг&эд-ренко, У.Г.Риппа,. Д.Е.Сашн.а, Ü.E.Гимохина, В.А.падина, .!..Д.*-пше-левича и других сотруднике!. Московского, Уральского и Дпегфонс-т- , роьского горных институтов, ИГД им.А.А;Скечинского< Доне'цл'огс и • . Тульского политехнических институтов,' Московского гог.нс/о открытого университета, ШИП1 им.М.М.£йдсроиа, ученых и исследователей Великобритании, Германии, иодьши, CùA, Франции, *)АР,- Ушикии и других стран. Эти работы определили направления научного поиска, расширили представление о процессах изнашивании элементов .центробежных-часоссв,-определили, тенденции развития насосной техники и систему взглядов, на реиенИе проблемы защиты средств водоотлива от износа. Вместе' с тем оыло установлено, что ряд важных вопросов, сья-занных с проблемой создания износостойких рабочих органов Jljîi и обеспечения рациональных режимов эксплуатации, изучен недостаточно и требует проведения комплексных исследований. -'••-.■

Анализ состояния проблемы показал* что для достижения поставленной в работе цели необходимо решение следуклдих задач.

I. На основе, анализа кс;.. лекса факторов, влияюдих на долговечность, раскрыть особенности изнашивания как многоуровневой' технической системы, выявить tir наиболее ответственные к наименее надежные элс.ме«ты< уровень за;; tea.их работоспособности и оцеделить направления нау<шосо почки л эффективных технических решений по защите турб'смалиш от- износа. ;. -

Для этого необходимо: установить механизм и характеристики • изнашивания -деталей ШЦН, вызванного 'гидро'абразиьним и агрессивным воздействием перекачиваемой'.шахтной воды, 'непосредственным механическим контактом отряженных деталей ротора и корпуса; провести исследования влияния факторов нН интенсивность изнашивания элементов ШЦН и определить условия доминирования видов разрушения{ выявить условия и особенности функционирования, ШЦН и .его '.узлов, способствующие ускорению процессов изнашивания;.установить количественные' характеристики уровня работоспособности деталей и узлов.

Ii

2. Раг.рзбогагь Mtioi расчета -и г-ыбсра параметров рглшоналъ-iw режимов работы обеспечигащих' лоьюснрс цолговечнссти г окоымичнооти иачтнпч воцооглисмдс усгаиогок» для чего несй-гог,и\»о: е.чяритъ фзкг»рн, ограничившая область использования иД-» не рабочим п.цзуотр.г", с jiibTOH геличчнг и форда а-пгченин напорной -::п ль • терпел к--и; обссксьчть ;|.у1ч;циснальн!. е и 'п *рз«ст: нчес.ие огрзшыенпд на область цепувтимы? ппачинлй напора и иедлчн насособ; ис.чольэс-взть числеьнь'е могодч решений системы уравнений t аперяп xepsne-piicinic насоссв и труЗснровсшптс сетей;

J. UöociiobiTb ргцис-нальнуа конструкгнйну;;) схему и иарздзтрч иэкг-еосюЯквх уплат;, uüü'i кЦл нового клксса,ч?з г f е чу от: сфс-рйуди« р слить принципы ыегоцаютического подхода к 1?ь.де,лснип и соаестэз-Л'.тннп критериев гидравлического, энергетического и виОрзциокнигг ' качестз'» уплотнений; го результата-.: сравни гельньч пекчтяний уплотнений успногить количественные связи ыекду их структурными параметрами jr трибсмемничссмя»и взаимодействиями, сбссиовлгь лрл.чциг,-.: ■ создания износостойких и экситеичнкх уплотнений; пзрг(5отл.-ь ксь-стручст.ивные схемы, изготовить и провести испытания новых уплотнений,; обосновать и разработать ме;сц расчета параметров и принципы конструирования нсеь'х уплотнений tulQi, обеспечиваю!?«: оптимальный рччим дросселирования уплотняемой жидкости.

4. Раскрыть причины низкой надежности и закономерности функционирования гидравлических' разгрузочных устройств ШЦЧ в различны-/, условиях и режимах эксплуатации, для чего необходимо:"разработать новые методы измерения торцового зазора между неподвижным и врадающимся, кольцами, исключающие погреаность, обусловленную деформацией деталей ротора; выявить факторы, влияние на долговечность деталей урарновенивакщгзго устройства и снижения его грузоподъемности;

'обосновать принципы создания- нацржных гидравлических устройств.

5. Разработать метода расчета дейстнуккцей'на ротор осевой силы и выбора' •оптимальных параметров гидравлического разгрузочного .устроЯства, Для этого -н"сбходх.мЬ: с учетом величины расхода через, зеле иге уплотнения и величины зазоров в -целей« уплотнениях определить реально действу. г-:цую о-.,вву» силу; получить соотнсссшш для расчета потерь mcrjhwiit з торц.'есм заз'сге при наличии мехзгшчес-чего контакта-Могиду р..0\ тамн иойгрхностячщ Неподвижного и вращал-т.огеся колец гидрепят"; прог.зрпгь еоотаетсСтие экся«р5.*1<шт',.':и,.'гк

и р?счстььгс дэнче;ч по кякш:л осесол силы; обосновать дочолччг ---ч нее у слоте Р.адекного фу н'-цпонировзния угаянов'еаивахедего уст»,с1,-.г-на ыЦи, позволяющее учесть возрастание осевой силы из-за из!Г.:а

¡целевых уплотнений.

и. Разработать метсц оценки 'износостойкости и выбора мых~. риалов деталей Щ!!, идя чего требуется: на основе обоснованной модели процесса гидрсабразивного изьолиЕаная деталей иахтных ссб установить зависимости износа от ме\аниче.ских_ евойса в материалов, конструктивных и эксплуатационных факторов; обосновать подход к сцонхе износостойкости деталей с учетом' их скорости изна-икьакиа• и предельного состояния, разработать принцип Выборг материала: деталей ¿¡ЦП со сбалансированным ресурсом, основных элементов.

изучения характера и механизма гипроабразпгнчгс изнашивания деталей Щ11 были проведены экспериментальные исследования и -, дгух специальных стендах -и на действующих водоотливных установ- -

kux. .

Сопоставление деталей 11ЩН по скорости изнашивания показало (рис. I), что наиболее уязвим!ли являются лопасти рабочих колес, направляющих аппаратов и элементы, гидравлического разгрузочного устройства. 'Анализ диаграммы преобладающих'деформаций (рис. 2), построенной на основе оценки максимальной глубины внедрения частицы в материал детали и зависимостей износа от угла атаки,взаимодействующего с поверхностью потока гидросмеси, позволил сделать ряд выводов,-страдающих особенности изнашивания ..деталей ¡ЩИ:

доминирующим при гидроабразивнем изнашивании рабочих поверхностей угольно-породными взвесями является разрушение под действием пластических деформаций; • .

тангенциальная компонента скорости твердых частиц и обуслов- ' ленная ей составляющая кина—-тической энергии вносят, основной вклад в общий объем разрушения. - . . .

Реализация данного механизма гидроабразивного- изнашивания требует пересмотра применяющихся методов выбора материалов для деталей насосов шахтного водоотлива.

Обработка датта- по химическому составу :иахтноЙ воды 24 водоотливных установок и среднему? ресурсу насосов ЦНС1сЛ-.-1/0.. ,42о " показ"иа, что между показателями долговечности и концентрацией химически активных ингредиентов-сульфатор и хлоридов существу ¡от значительная связь (рис. 3). Влияние на износ деталей увеличения содержания указанных агрессивных компонентов более 0,3 % проявляется в значительно большей степени,, чем увеличение массовой доли абразивных механических примесей. Поскольку более 30 % действуи-щих водоотливных установок перекачивают шахтную 'воду с концентра-.' цией анис ;ов Ct~ ; свыае 0,3 %, при создании.шахтных насосов

Зависимость скорости изнашивании наработки насоса ЦНС1сО-12ь

ЗуГС« нм/ч

12

<с

—г—

250 ■ .500

750 Т,Ч

I- диск разгрузки',' 2 - лопасть рабочего колеса; 3 - лопасть направляющего аппарата; 4 - уплс?тШ1тельное кольцо рабочего колеса; Ь"- уплотнительноь-кольцо меист^пенного уплотнения

Й!С. Г'

Зависимость относительной деформации материалов от прочнсстшгх свойств абразива и твердости рабочей поверхности

"_2 04 ■ 0.6. Ь/г

•I - термообраоотанная. сталь,' тверцнз силаЕы; 2 - легированная . сталь; -3 ~ серий чугуну I уголь; .II- - песчаник; ш - сернистый колчедан :

"•■ • ' - Рис. 2

необходимо учитывать коррозионную стойкость применяемых материалов.

Анализ характера повреждений деталей насосов По обследован- ■ водоотливных установок ааха России, Украины и Эстонии показал, что наряду с гидроабразКЕним и коррозиоыим изнашиванием причина- . ни неудовлетворительной работы и сокращения ресурса могут,быть рост уровня вибрации, амплитуды аксиальных и радиальных. колебаний ротора, механический контакт неподвижных и вращающихся деталей в результате попадания воздуха во всасываюцуы линий, перехода реу-има работы из стационарного'в не>стойчивый, нарушением услоьий'функционирования- отдельных узлов.

Исследование режимов раОоты иЦЬ при-попадании воздуха в подводящий трубопровод дало возможность.установить, чро аэрация потока кидкости в каналах сопровождается возбуждением интенсивной вибрации, амплитуда биений вала возрастает ь 3.. .4 раза и становится ■соизмеримой с зазором в щелевых уплотнениях. Особую опасность для насосов, работающих на аэрированной смеси, представляет зарегистрированное на стенде и на действующих установках явление, воздушной облитерации цилиндрической |цели-уравновешивающего устройства. Сепарация воздушных пузырьков в центробежном поле создает предпосылки образования воздушных полостей на входе в цилиндрическую, цель, которые кратковременно'препятствуют попадании жидкости в разгрузочную камеру. Циклическое запирание щели ш вызванное" этим падение .давления ь-камере (рис. 4) пригодят к-контактному взаимодействию кольца и диска с болышыи удар-лми нагрузками. -

Исследования неустойчивых и переходных режимов были проведены на станции Еысоконапорного ь,доснабжения шахты "пионер" ПО "Доб-ропольеуголь". Программа исследований включала синхронную запись пульсаций давлений на выходном патрубке насоса I! коллекторной части напорного трубопровода с помощью малоинерциинных датчиков, уров- ■ ня вибрации на. кронштейнах и. акустического излучения по продольной оси крышки всасывания. Анализ полученных результатов позволил установить следующее.

Спектр пульсаций давления'в стационарном режиме складывается из случайных и периодических компонентов. Основными являются колебания давления с оборотной (24,16 Гц) и лопастной (169,1 Гц) частотами. При нестационарном течении значительно возрастает амплитуда высокочастотных пульсаций давления, на которые накладывается низкочастотные непериодические пульсации'давления с частотой 5...20 гц.

Зависимость ресурса насоса ЦНС 1ЬО-оЬ...42о от объемной дели сульфатов и хлоридов

Т,ц .

тыс.ч ч.

3.

г

' 1

И ч •V

г V* \ V

\ * V • X * ' : • \ V

V • . Ч- * ^... • • — г-'"*- —■

.

О 0.1 .0,2 0,3 0/1 0,5 С1;50;.% Рис. О

аааение давления в -разгрузочной камере уравновешивающего устрсйства при работе насоса на аэрированной смеси

Рр.МПа ' 0,6

о/<

0.2

о

Ь».мм

\ Ы «л • \

■

I - даёлеиие & камере; 2 - величина торцового зазор»

Минимальная амплитуда пульсаций давления находится в области оптимума характеристики. При переходе к режимам, которые расположены-в неустойчивой зоне, амплитуда пульсаций давления, уровень вибрации и шума резко возрастают, a xaj актер изменения амплитуд лА/А и периодов отдельных колебаний ст; :ивится сл^чайным. Максимальная амплитуда пульсаций давления в неустойчивом режиме достигает 0,07 Ропт ( Ропг - давление насоса в области максимального KÍ1A). Особую опасность представляет работа насоси на режимах, в которых амплитуда колебаний ротора порожденных гидравлической неураноЕСшонпсстью, по размаху достигает значений,соизмеримых с величиной зазора целевых уплотнений. Контактное взаимодействие деталей ротора и корпуса сопровождается интенсивным и?набиванием. Установлено, что режим работы насоса выходит из неустойчивой зоны при устранении причин 'повышения напора только в том случае, если полуразмах амплитуды пульсаций напора А непосредственно на выходе из отводящего устройства не превышает разницы между его максимальным значением Нмах и значением Нрс, соответствующим напору системы в рабочем режиме, ' т.е. при соблюдении условия ' •

. А == НыАХ-Нрс . Ü)

Системный подход к анализу изменений структурных свойств-элементов ШЦН, обусловленных отказами по параметру и функционированию, послужили базой для построения модели работоспособного состояния. Для получения корректных и адекватных результатов анализа учитывалось взаимодействие отдельных элементов, рассмотренные особенности -изнашивания и параметры, характеризующие состояние и-уровень надежности реальной технической системы. К ним отнесены: приращение потерь мощности aN¡* за время t¡ соответствующее снижения напора на величинудН ; коэффициент вариации ресурса kei и нормированные ■ относительно предельного состояния структурные параметры S¿ элементов.

В рамках этой модели получен обобщенный показатель запаса работоспособности элементов, описывающий изменение структурных ■ свойств системы в процессе эксплуатации.

Ранжирование показателя и количественной характеристики связей П§ по степени возрастания позволяет выявить наиболее уяз-ьимие элементы системы П_уро.вня (насос): детали торцового уплотне- •

ния уравновешивающего устройства W(s) = С^Ооб; Пс 9) и динамические .щелевые уплотнения ротора W(S) = O.Oub.. .0,ld; Пс =* 4, ..5). Комплексный показатель запаса работоспособности (2) у других деталей ШЦН на порядок и более превосходит значения 1\Г($) указанных узлов.

lia базе выполненного анализа закономерностей изнашивания ¡Щл как многоуровневой технической системы, нормирования взаимосвязей, структупных параметров il уровня запаса работоспособности ее элементов относительно предельного состояния разейга концепция комплексного обеспечения долговечности при проектировании ».эксплуатации средств шахтного водоотлива, сущность которой заключается в следующем;

Для шахтных насосов приоритетным яатяется совершенствование уязвимых уэлсв-уплотнений ротора и гидравлического разгрузочного устройства..]1оы.аение сопротивляемости изнашивании достигается: стабилизацией структурных свойств элементов на уровне не ниже их предельных значений; выравниванием ресурсных характеристик всех деталей (принцип-сбалансированного ресурса); уменьшением внешних воздействий на систему, способствующих возникновению и росту потерь внутри этой системы. Длительное сохранение эксплуатационных показателей обеспечивается при ограничении области использования■ реальной технической системы предельно допустимыми значениями рабочих и функциональных параметров, в которой к минимуму сведены возможность изменения связей между элементами и нарушения.закономерности их функционирования. '

.Для практической реализации зтсГг концепции разработаны: методические основы определения оптимальных параметров тянелонагружен-ных деталей и узлов, методика расчета и выбора параметров рациональных ре дам о в i!J(Ii, методика Еыбора материалов рабочих органоЕ, принципы конструирования ответственных узлов и базовые конструктивные , решения.

Исследования влияния режимов работы 210 насосов водоотлива на показатели их' долговечности,выполненные на шахтах России и Украины,позволили обосновать ограничения на интервал использования ШЦН по подаче с учетом величины и формы снижения их напорной характеристики. Ограничения рабочей зоны напорной характеристики установлены исходя из условия обеспечения работу насоса в бескавитациснном и устойчивом режиме. .

Значение предельно допустимой подачи Qnp.k выше которой насос переходит в кавитационный режим, определяется по формуле

2(k,CH+RB) '

где ki - коэффициент закас^, устанавливаемый в зависимости от условий работы .¡acoca; áH,bц,Сн - постоянные коэффициенты в урав-' нении ваадгшетричеексй ьчсоты всасывания; Re - коэффициент сопротивления всасывающего трубопровода; у - абсолютная отметка оси насосного агрегата над уровнем моря; р„ - -давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости; m - показатель снижения кавигацион-ной характеристики,Ш= 1~ктТ/Тр ; кг - опытный коэффициент, свя- ■ эывающий скорость снижения кьЕИгационной характеристики с текущей наработкой Т и наработкой Тр насоса до предельного состояния.

предельно ■ допустимые подачи Qkp. у и напорНкр , ограничивающие устойчивую работу насоса}каходятся из соотношений:

для закона снижения напорной характеристики üQ- Gh^o'COOS¿-

, (4)

HKP¿ = ^(HKAx¡-B¿Q¡ko) ; (5)

для закона дН = НоШо = const -_

A;+VA¡ + 4B¡ (HnPi - Нов) ,

QKP.y= 26i

■Hw>¡síPi[HrnA*i(l-ni0)]

для закона Нсн-рН-

(V)

(¿0

п мнур'а'+^вкн^ -ное) (а)

- °кру=—:—2рГв1—— '

НкР^^^НиАХ,) .

В формулах (4)... (9) к»,т0 , р ~ коэффициенты пропорциональ -ности изменения напорной характеристики относительно номинальной ■подачи О«, напора при нулеЬоЙ подаче Но , напора насосаН при зада: ном значении подачи; Нмлх - максимальный напор, развиваемый насосом; дО.дН - приращение подачи, 'напора} ^ -'коэффициент запаса напора по устойчивости рабочего режима, определяется с учетом зависимости (1);А,В - коэффициенты уравнения напорной характеристики насоса; Нов - напор'в точке соединения параллельно работающих насосов (напор системы).

Для определения напора системы Нов параллельно включенных насосов, имеющих различные по форме и величине снижения напорные характеристики вида Н^Ны^О-В;(?2, использован численный метод. Поиск значения Ноб заканчивается при выполнении условия

V-

^ - 0,-0г-Сз-----<?п=0 , (10)

Яс

где Нг- геометрическая высота водоподъема водоотливной установки; Яс - коэффициент сопротивления сети напорных трубопроводов; ■ (?1,О2,СЬ,.,.0п- индивидуальные подачи совместно работающих 1-го, 2-го, 3-го...п-го насосов.

Для оценки энергетических характеристик рабочих реетшов ¿¡1ЦН, найденных в пределах ограничений по Окр.к и Окр. у , обоснованы и предложены показатели дЕо/Ео , Е,§ . •

дЕо_ Но+АОО-^ЬВО'П-Ч'о)2 аО-ЬаНсО3 А. (II)

* -'аНГ- нк° 1 • - - Нг

'0~~ТГI 2Н0(1-Со)+АО-1 '

2Но(1-Со)+Ад] ' Но '

лЕоН . • (12)

Ео(А)

о

(13)

.В выражениях (II)...(13) а,Ь,с - постоянные коэффициенты в уравнении кривей К1Щ насоса;' Ео - удельные энергозатраты на откачку I м3 воды;ДЕо - приращение удельных энергозатрат при изменении напора на величину¿Н ; Ео(А)»Ео(Б) - удельные энергозатраты на водоотлив соответственно в режимах А и В.

предложенный подход к функциональным и параметрическим ограничениям на область допустимых значений напора и подачи, полученные зависимости (3)...(13) положены в основу методики расчета и выбора 'параметров рациональных режимов: Ее использование на действующих водоотливных установках II шахт России и Украины дало возможность снизить затраты электроэнергии на 10...20 %, увеличить ресурс насосов в 1,2,...1,Ь раза. Методика использована при проектировании четырех строящихся водоотливных комплексов и при ликвидации аварий на затопленных шахтах "Ургальскал" НО "Приморскуголь" и "Эстония" ПО "Зстонсланец". •

Разработанная методика расчета и выбора параметров рациональных режимов включена в РШ 07.05.00V-.90. .

¡ia основе анализа уплотнения как трибомеханической и гидравлической системы, состоящего в сопоставлении рабочих переменных, сравнении структурных параметров, выделении положительных свойств и взаимодействий между элементами, проведен отбор и сравнительные испытания применяемых в 'гидромашиностроении и насосостроёкии уп-лотнительных устройств по функциональн!,:ч свойсграм,в наибсльисН .мере отвечающим условиям рсботь- ШЦм.

Изучение режимов дросселирования и фрикционных характеристик уплотнений выявило закономерности изменения объемных потерь и потерь на трение (рис. 5). В работе показано, что для щелевого уплотнения (образец-эталон) характерно монотонное возрастание протечки и потерь мощности, причем потери.мощности ни трение незначительны во всем интервале перепада.давления. В манжетном уплотнении по п-ноыениь к эталону наблюдается инверсия потерь энергии на трение и протечки - с ростом перепада давления потери мощности ни трение • возрастают, а затраты энергии на протечки в а.. Ли раз ниже. Незначительными потерями на трение во всем интервале рабочих давлений . отличаются вихревые уплотнения. Гидравлические характеристикигпа-вающих уплотнений аналогичны об размотал ону. ■ ' •

Сравнительная сценка уровня вибрации и дума испытательного стенда при установке указанных уплотнений показала, что наибольшей виброустойчивостью обладают манжетные уплотнения, работающие по гладкой опорной поверхности (отноиение амплитуд колебаний, ротора Ао/Аэ на оборотной частоте f0i и ее второй гармоники foz , соответственно - 0,41 и 0,cid), и плавающие уплотнения - Ао/Аэ(+oí) = =» 0,Ао/Аэ{fог) =0,66. Для вихревого уплотнения характерно возрастание уровня вибрации в высокочастотной'части спектра.

В работе выполнен анализ трибомеханических характеристик уплотнения типа „эластомер-металл" и определены условия исключения релаксационных автоколебаний при контактном взаимодействии сопряженных поверхностей подвижного и неподвижного элементов. В частности для контактных уплотнений показана возможность подавления автоколебаний путем принудительного осциллирования одной из деталей и реализации гидродинамического режима трения.

Выделение критериев гидравлического, энергетического и вибрационного качеств контактных и бесконтактных уплотнений, перенос положительных структурных особенностей из одной технической■системы в другую, позволил обосновать базовые конструктивные схемы гидродинамических уплотнений нового класса. Показано, что наиболее перспективными являются.манжетные с ограничителями радиального хо-

Зависимости потерь мощности на трение (а) и протечки (б) в уплотнениях

да рабочей кромки, манжетные вихревые, манжетные плавающие уплотнения, обеспечивающие получение стабильных силовых и гидравлических характеристик, надежность и экономичность в работе, высокую износостойкость и автоматическую адаптацию сопряженных -деталей. Ьа базе решения задачи установившегося изотермического течения жидкости в клиновидном зазоре получены зависимости

Рд-Рц-Рг=0

или

Рг. ЛК-1 рп1сУ.п^ л0„

определяющие оптимальный режим жидкостного трения гидродинамических комбинированных уплотнений. В выражениях (14) и (1а) Рд,Рц,Р|— силы даатения, центробежная и гидродинамическая действующие на под-' вижнуп кремку; Бо - диаметр уплотнения; К - коэффициент,- характеризующий угол гидравлического клина между' опорными поверхностями; V- окружная скорость; - динамическая вязкость жидкости; бо -минимальный зазор между элементами уплотнения; р - давление на. входе в уплотнение; К$ - коэффициент перекрытия, характеризующий отношение номинальной площади контакта к фактической.

Стендовые испытания показали, что по основным характеристикам комбинированные манжетные, манжетные вихревые и манжетные плавающие уплотнения существенно превосходят динамические бесконтактные и контактные уплотнения. Потери мощности на протечки в уплотнениях манжетного типа в 1,5...2,7 раза, уровень вибрации ротора в 1,5...1,6-раза ниже, чем в уплотнениях серийного исполнения.

Анализ, данных эксплуатации позволил установить показатели надежности гидравлических разгрузочных устройств хиЦН: средняя наработка на отказ составляет 546 часов, а наработка до первого отказа - 1229 часов. Основной причиной отказов является износ сверх допустимого неподвижного и вращающегося колец гидропяты вследствие их механического контакта. Исходя из энергетической теории изнашивания, была сделана оценка дополнительных затрат мощности, обусловленных изнашиванием рабочих поверхностей. При максимальной скорости изнашивания- они могут достигать 4 % мощности, потребляемой насосом.

Экспериментальное определение величины торцового зазора между- рабочими поверхностями колец дало возможность установить реальные значения зазоров, проверить расчетные соотношения и назначить направления дальнейшего совершенствования гидравлического разгру-. зочного устройства. Измерения величины торцового зазора были выпол-

(14) (1Ь)

нены на егенде, оборудованном насосом ЦПСйО-1з2, с помощью раэра-богышых оптического н индуктивного методов.

Результаты эксперимента приведены на рис.3.

Экспериментальные измерения радиального распределения давления вдоль разгрузочного диска показали приемлемость линейного закона распределения давления для' практических расчетов разгрузочных устройств.-При давлении в полости слива,равном пула, на выходной части торцовой ще.ли било зафиксировано образование газо- и парсна-полненных областей, что свидетельствовало"о возникновении кавитации. Установлено, что обусловленное кавитацией уменьшение плотности жидкости приводит к падению несущей способности гидроиягы до 30 ,'ь.

Синхронная запись на бистродействующем самописце сигналов, снимаемых с датчиков давления на входе и выходе насоса,в полости разгрузочной камеры,расхода воды в трубопроводе и осевого положения ротора,позволила определить влияние режима работы насоса иа рабочие параметры уравновешивающего устройства. Показано, что изменение давления в разгрузочной камере полностью повторяет процесс изменения д авления на выходе насоса. Характеристика изменения торцевого зазора совпадает с формой изменения давления на выходе насоса, однако реакция гидропяты на изменение давления запаздывает на 0,d...I с. При' кавитации насоса рабочие параметры гидравлического разгрузочного устройства нестабильны, функционирование-происходит в неустойчивом, автоколебательном режиме.

.Анализ полученных результатов и сопоставление расчетных и фактических величин позволили установить, что основной причиной низкой надежности является превышение действующей на ротор осевой силы над .грузоподъемностью гидравлического разгрузочного устройства, обусловленное износом целевых уплотнений раоочих колес. Другими факторами, усугублявшими условия функционирования, лвлявтея: перекос рабочих поверхностей деталей гидропяты, связанный с неточностями изгоговле-, ния; применение трибогехнически несовместимых материалов сопряженных деталей'; значительное изменение функциональных параметров уравновешивающего устройства при нестационарных режимах работы насоса.

С учетом величины зазоров в щелевых уплотнениях разработан метод расчета действующей на рабочее колесо осевой силы. В основу решения положены теоретические предпосылки работ Чегурко А.Е., Байбикова A.C., Каданьяна В,К. Характеристика потока в окружном направлении представлена уравнением

¿К . 2лгГГ|/>с-Г^) В(пп.гж) 31ггц)г5пВ(2т1;п*1)

<1г р(5В(2л+1;2п+<) 0(ЗпТ2] * (1«)

Для определения проекций напряжения на стенках камеры использованы зависимости

Тус = О.ПЬрЛсЩсЫс .

В формулах (Ь), (17) Т - напряжение трения жидкости; СО -окружная скорость} 0 - радиальный расход'едкости б боковой камере; В(Х;у) - бега-фуш:ция; . п - показатель степени, зависящий от числа Ие ; 5 -"ширина боковой камеры;- Л - коэффициент гидравлического трения; ЬГ/ИЛр - относительная скорость и ее составляющая по 0,-и цилиндрической системы координат; Д ,с - индексы величин, соответствующих для диска рабочего ::слееа и стенки 'корпуса.

Входной е соотношения (17) козффицлы.т гидраатического трения определен из формулы Ко'лбру ка-Уайта,.

Для однозначного рехения. уравнения (16) необходимо задать начальное значение параметра К ; п

к_ иУл п ~ пТТ) , (1о)

В(пи;пн)

В передней камере поток жидкости направлен от периферии к центру. Начальное значение К в формуле (1о) определяется окружной скоростью их на наружном радиусе Соковой камеры

Для задней камеры характерен.радиально-расходящийся поток. В этом случае-начальное значение параметра К находится через окружную скорость потока на выходе из межступенного уплотнения

й)3-о,5и;А(1-ехр(-2а}АС^г1гг1/а)). - . (20)

В формулах (19), (20) Ок - расход через рабочее колесо;ш -поправка на конечное число лопаток; Ьг - ширина канала рабочего колеса на выходе;С^- - коэффициент трения; - длина уплотнения;

угол установки лопатки на выходе; п,3 - индексы величин, относящиеся соответственноцпередкей и задней камерам.

Для определения радиального распределения давления использовано выражение

(21)

г

Действующая на.рабочее колесо осевая сила определяется по формуле „Гг гг

Р=рдНря(г,2-г0г)+]йрм(г)2тсгс1г-]дрз(г)2?1г01г , (£2) где Нр - потенциальный напор; гв , Гг° ~ соответственно радикс:; сТупицы, входной горловины и диска рабочего колеса.

Величины расходов в передшгх и боковых камерах найдены из ре- . щения уравнений .

•£п(о)= дРкп-рс|Нр-йРуп = о ;

) - ДРкз + р9(Н-Нр)-дРуз^0 • ' °

где дРк - перепад давления л боковой камере; дРу - перепад давления по уплотненютл; Н - напор ступени.

На основании соотношений (16)...(23) разработаны алгоритм и программа расчета действующе!! на рабочее колесо осевой силы. - •

Экспериментальная проверке- метода показала, что разница значений фактического и расчетного распределения давления в боков:.^ камерах рабочего колеса- насоса ЦНС60-132 не превышает 10 % величины максимального перепада давления. На этом же насосе было выполнено' измерение осевой силы путем тензометрирования специальной втулки, установленной между диском и гайкой ротора. Расхождение мекду расчетом и экспериментом составило 9 %.

Разработанный метод выбора-оптимальных параметров гидравлического устройства основан на .составлении целевой функции исксм-лс переменных,'принимающей экстремальное значение при наилучшем (оптимальном) удовлетворении условий задачи. В качестве целевой функции принята мощность, потребляемая гидравлическим разгрузочным устройством, В связи с тем, что для ШЦН возможна работа гидропяты в условиях' механического контакта рабочих поверхностей неподвижного и вращающегося колец, -получены соотношения, позволяющие учесть1 механические потери в торцовом зазоре. * -Условия надежности в методике используются в качестве ограничений оптимизационной задачи, которое устанавливают диапазон изменения переменят проектирования.

П031*СЛЫ'у ПОЛНОСТЬЮ ИСКЛЮЧИТЬ ИЗЯпО уПЛ0ТЧСМ1*Й 'J'í^O'lII^ ~

лес невозмсзшо, для обеспечения надежной работы гидравлического разгрузочного устройства необходимо, чтобы в течении всего срока службы насоса'действующая на ротср осевая сила не превышала гидростатической уравновешивание!'! сил!"

FMS« = ^-Ap(RÍ+R1R2-tR|-3R<!)2 П,Тмах , ■ (24)-.

где- Fmax - максимхтьная грузоподъемность гидравлического разгрузок ного устройства (при зазоре ha =0); Тй'АХ. - осеЕая сила при максимальных зазорах в щелевых уплотнениях;-др - .перепад давления на разгрузочном устройстве; ГЬ - коэффициент запаса.

Анализ-факторов, влияющих на результат оптимизации, позволил установить, что мощность, потребляемая'гидравлическим разгрузочным устройством, незначительно зависит от-длины торцовой щели, а минимум по;ерь мощности всегда имеет место при величине зазора в радиальной щели, равней минимально допустимому значению. С учетом этих выводов и соотношения (24) исходная задача без существенного увеличения погрешности была преобразована к наиболее простому типу задачи с целевой функцией одной переменной..На основе полученных соотношений

'p-2hi/±_£ t Ro JlL -v- " S ion

c"Xl p -ftir'-hf'fr'v ; . (2j) -

R2= -|-+Уя^(рМАх/лйр)--||~ : • /■ (26)

N = No+ NM , ' , . ' (27) .

разработан алгоритм поиска условного -минимума' численными методами.

■ Иетсды расчета осевой силы и выбора-оптимальных параметров гидравлических разгрузочных устройств использованы при проектировании модернизированных й .новых шахтных насосов типа UHCIdO-bo.. .425, ЦЙСК300-120.. .600-А, ЦНСАоО-ЬО. .'.250, ЦНСЛ1вО-500.. .900, ЦНСА500- -650.. .1300, ЦНСД900-250.. .1000, HCÍIÍ4I0-25O..1000. .

Проведенные исследования позволили на базе положений энергетической теории изнашивания разработать метод выбора материалов деталей шахтных Насосов. Выделение ,Из структуры энергетического баланса трнбомеханической системы доли энергии, затрачиваемой на разрушение материала и оценка.обусловленного ею деформированного объема послужили основой для обоснованир и оценки критериев удельной энергии деформации и аккумулирующих свойстЬ материала. При решении, этей задачи использовалась энергетическая аналогия между.процессами

формоизменения при силовом нагруаении мате:нала и процессами деформирования при трении и ударе. Показано, что деформирование и разрушение поверхности деталей насосов шахтного водоотлива вызвано действием свободно перемещающихся в потоке абразивных частиц .и частицами, кратковременного закрепляющимися'в щелевых зазорах,- . причем доминирующим является иэнашизание, обусловленное тангенциальными усилиями.

Исследование списанной модели, включающее определение порогового значения .коэффициента аккумуляции энергии , соответствующего зоне пластического деформирования (см.рис. 2)', схематизацию эквивалентной форлы твердых частиц; оценку количества взаимодействующих частиц и их кинематической энергии в момент соударения, позволило получить зависимости.износа от параметров потока, механических свойств и конструктивных факторов соответственно для свободно контактируемых и полузакрепленных абразивных частиц:

дп • (!♦№$„* ( ег %?) •

где

. * ),5ЭТсЬРг1ГУН.НВ, . а ,_ 4НВант

В формулах (2.^),. (29) 1Г - скорость твердых частиц;' с - относительное содержание взвесей в шахтной воде; - эквивалентная толщина слоя жидкости, все частицы которого взаимодействуют с по- ■ верхнсстыо детали; Т - время изнашивания; рг - плотность абра-зива;Ьк,Рк- периметр канала и площадь канала; Бу - зазор в сопряжении; Ро - диаметр уплотнения; у ~ угол атаки; Е,в - модуль Юнга и модуль сдвига; - коэффициент Пуассона; 5а - относительное удлинение; б^,^ ~ соответственно предел прочности при растяжении, и сдвиге; НВ - твердость по Брине'ллю; бы - условное ншцл- , жение разрушения абразивной частицы; Эн -ударная вязкость; с1г -диаметр частицы; - коэффициент трения скольжения абразива по-материалу детали.

' Износостойкость материалов деталей ШЦН при равных внешних условиях согласно выражениям (2о), (29) определяется при изнашивании соответственно свободным и полузакрепленным абразивом, комплексом. механических свойств

З^-нвбоЧ^'анб"1 ;

^у'^НЬг^т/ангС^!*-^)-'..- (Л)

Из зависимостей ~(о0) к (31) следует важный вывод: сопротивляемость материалов гидрсабразивному изнашиванию определяется не только твердостью, а 'ее ^произведением на'относительное'удлинение, ударную вязкость, модуль и предел прочности при сц'вйге.

В качестве критериев оценки относительной износостойкости материалов по скорости- изнашивания Припяти параметры:

.для деталей -проточной части • ...

■с(нв5»т|ан)о6а 0о ~ (нв^'Г|анЬео " ' . для деталей унлотаеииДу разгдозочных устройств -. . '

-П.. (^^■fгHB^•/t^иh)0 (¿о'т'гЗнгЬ 6э ' '

Ро" (Н^ВД.НВ^з (%гЬана>э бо ' ■

. Индексы I и 2 соответствуют характеристикам материала неподвижного и вращающегося .элементов, э,0 со ответствуют базовой детали (эталон) и сравниваемому элементу. Сравнение показателей износостойкости по скорости изнашив'.ыия ' '.,""'

: - ' " '|м).

и наработке Т до предельного износа дИм

д --ДЬг.гзДу2_ ХЗ'о)

т ■ Та дЬмйЗуз

показало (рис..?),-. что величина скорости изнашивания не отражает реальную картину разрушения лдей и их состояние!.' при меньшей скорости изнашивания уплотнения Ну&дакТая в-значительно большем повышении износостойкости чем, например, рабочее колесо, корпусные детали. - - '

Исходя из экономически оправданного' принципа создания машины с одинаковыми .ресурсными х-арактерисГлк'ами основный элементов, для. обеспечения их' равно.сбалансированного ресурса сформулировано усло-

дЬж дЬмг _ ..'■ дЬма•_..-.. &1)и> _ ■ г -лл

планируя ресурс, насоса Тн на стадии проектирования с учетом , соотношения (36),определяется уьра 'износостойкости каждой Детали.-

Алгоритм выбора материалов выполняется.'в- следующей последовательности: 8) с^учетом уровня риботосросооаости (£) серийного на-еоса задается перечень деталей, имитирующих его ресурс; б)'на стен-

Диаграмма показателей сткоситетьпсй износостойкости насоса ЦЬС IJ0-I2d

ev г

ï

5,4

/ ' /

/

'/ /

s

/ / /

/ —

V У

/ / / V / 2

6i

I - лопасть рабочего колоса; 2 - лопаст.Ь. направляющего аппарата; 3 -кольцо уплотнения рабочего колеса; i - диск разгрузки; Ь -втулка разгрузки _ "

Рис. 7 •

За исимость изменения-удельных энергозатрат от наработки насоса ЦНС 500-800- для комбинированного (Ï)' и серийного (2) " , уплотнений ...

4t/M к Вт-и

6U

•

• , ..... ~——-

1000 2000

'.Рис. à

1,4

4

о

.:.' провесятся исппгзния на износ нащного образца насоса, рабочие •л.-г-ачч: коюрого изгс.иЕЛИваутся из одноименного мггерта, напри-':•'» 4J гj н;: СЧГ.0; в) »ю дьянч/ и „-пытан кн определяется скорсс1Ь из-т-п»шснйя 3V = лЬ/Т (йЬ - лкчс.йапй износ детали за время Т ); :') "исчодя из пределыл-п cujiояния насоса,усгонашшвпст-

i : лрсасдьгиР. кзьсс деталей дЬм ; и) ?. учетом установленного в ГЗ рс-сурса ; »продоле гея покздатель Мр ; с) по справочным ценным вы-ччсшш-.оя kcmiuckcii (о2) и (33); к) из условия Mpi = 6oi выбирается и-г>1].и..л для детали (лги близки* значения?; (То предпочтение отдается материалы с болькш пределом прочности Ts ).

■'>!,- юдика оценки »ujhoccciсйкости и кйЦ'а материалов качена в 1'И0?.0й.С0'7-50 и использовалесь riгn-i прсоктирэшод кодер!шзирс-khhjix и hcelix касссов на Ясногорсксм маизиводь. ' ■

На базе ыподнышнх исследований ь рабсто сформулирсЕЗНн принципы прсектирова.ля ианосостоКких элементов üjn, "приведены новые уонструкпшис реаеннл уплотнений и гидравлических разгрузочных устройств.

Сравнительные стендовые испытания гидравлического разгрузочного устройства манжетного типа и разгрузочного устройства серийного исполнения, выполненные на насосе ЦпСоО-1о2, показали, что-разработанное устройство более экономично, за счет меньших потерь трения в терцовом зазоре, допускает надежную работу при меньших величинах торцового зазора без j-худаения энергетических показателей.

С учетом результатов стендовых испытаний были разработаны рабочие чертежи, конструкторская и технологическая документация, на основании которой были представлены опытные партии гидравлических разгрузочных устройств Манжетного типа для насосов ЦпСЗОО-120,..сОО.

Испытания гидравлических разгрузочных jстрсйств манжетного типа в производственных условиях были проведены на- 7 водоотливные установках шахт Ю "Добропольеуголь", характеризующихся тяжелыми условиями эксплуатации оборудования по гидро-абразивнрму, коррозионному и навигационным "видел изнашивания. Результаты испытаний позволил:! установить их более высокую надежность/ Срецняя наработка на отказ гидравлических разгрузочных устройств манжетного Типа в Z раза БЫа)«,. 4L-¡.разгрузочных устройств серийного исполнения. . • .

La баз? обоснованных перспективных схем манжетн'-гх- гпдгодкнами-чс.сг'.:х, MabSvCT> их вихреь-к и мчигегних шава&зк ytwcT!":':ni', прешедших стендовые исиытоикя, разрабсчана конструкторская документации и изготош-.сии иигвие парши кшоинироьакньк уплотнений для насссон

ЦНС300-120,. .600, ¡J¡C50ü-£00 ^ 1№Гь50-9Б0.

ПрсмЦлл'енные" испытания комбинированных; уплотнений били прсзе-до! и ¡.а 9 ьсдоотлипньвс установках аахт UL "Свердлсвантраиит", "Д^нбассантрацит" и "ДсЗропсяьеуп ль". 'Резучьтати ислыаний свидетельствуют о значительно!.! увелич( нии долговечности насоссв, ос-i.abei.Hüx кси0!ашрованнь:.1и унтстншик;..!! (ь 1,4...2,5 раза). Ъ качестве критерия -шергетическсй я^фг-ктивносаи использовался локаса-, •гель Д Е/Т" (Т - наработка пресса). Комбинированные уплотнения i¡Mf-'",T ь 2...Ь»раз меньшую скорость пр;.ршения 'удельных знергозат-рат (рлс. t), чем у uiccea с уплотнениями серийного исполнения.

К-л.структиише схемы и рабочие чсртсяи гидравлических разгрузочных устройств й комбинированных уп:опений использованы £сьс,гсрским лашзавоцом, Днепропетровским филиалом института Гилро-мшебегащеиие, конструкторским отделал -КЛлГМ.им. .¿.М.&едсрово, Горловеким мал1заводгл1,'Сумским IIliL им. М.В.Фрунзе при разработке насосов ЦЬСК300-120.. .GOO-A, ЦНСАСО-ЬО.. .250,- 1ДЖА1Ь0-&00. .900, ЦНСA3Ó0-650.. 1300, НСЫ320-144. -. .720, ЬСЫЮ-250... 1000.

Экономический эффект при внедрении модернизированных насоссв типа ЦЬС составляет более к мат.. руб. (1.01.91 г.).

'ЗА К VÍ0 Ч Ь Н И Ь

В диссертадиснной работе дано теоретическое обобщение и решение крупней научней проблемы', имеющей важное народнохозяйственное значение - пГ-Ешеьие долговечности и обеспечение в процессе эксплуатации в'ксоких энергетических показателей современных шшетикх г.асссо», заключающейся в установщики закономерностей ионаашьакия "í.ier.ec.TCв шахтыгх насосов, разработке основ прикладной теории их расчета и кснструирсвания

• Основные научные и практические резу ¡ьтаты работы сводятся к с деду тему:

1. Развита концепция ссзаиния и разработаны базовые технические решения ответственных элементов ЬЦН, открнвакхдие - возможность проектирования насосной техники водоотлива нового технического уровня, повышения их работоспособности, ресурса в сломнпс условиях эксплуатации,

2.- Установлен механизм и характеристики изнашивания деталей LLíH, обусловленных гидроабразивьым, агрессивным воздействием иахт-¡ |,й -оде, непосредственным механическим контактом сопряженных деталей ротора и корпуса. .Показано,, что доминирующим при гидроа^ра.-,

si'.buo!.: lUih'-jii-aitim лылется разр^ч'нле деталей код действием пластических деформации, ыаьанпых тангенцпальний кчнаи-нситой скорое?» •¡л.ердих ч.;откц. Выяыснп -условия, ;&зид: и оссэечлос гк фун.-.циомп-роьдни« cnteooCíBjiKiiite yci:oj сниз процессов изнадаганан," ycvi-коьде«:; ¡ олнчссгЕеш ...е характеристики запаса рабогсеаогобноуги С 'íc'Mcíí i'о t насоса.

J. Оооспован и разработан метод расчета и выбор; Шраме]рив глцизнпыгих режиыоь, базируащийся на ограничениях области' дол; о-•ssuuí э.-:ачений напора 11 подачи ( Qicp.4ssQpsQKp.K; Нкр-^'Нма* ), критериях оценка скорости приращения энергозатрат ( Ér0 = ¿Eo/E0; с - ¿E„/Eo: ДН/'Н ; 6-(Е 0(а)/Ео(Б))~ 1 ). позьолпь^ий с учетом' величины и ф-рм.ч спижен/я напорной характеристики -численьичи Метоцами вбирать 'лппмальний peiau работы» показано, что едким из определяй,-щи/. ф-ан1срсь. экономичного режима является р&вгхыс-.рное перераспределение гидравлической энергии между' параллельно включениями насосами. •

4.*Обоснован подход к ькделенк.о и сопоставлению критериев' гидравлического,'энергетического и вибрационного качессш.уплотнений, установлены;когичёстиенные характеристики связей между их структ. рными napai.ieTpaj.ui, сфер.п лировани принципы создания износостойких и аксноаичных упдогьепий нового класса, »¡оказано, что'дм обеспечения оптимального, режима дросселирования жидкости в гидродинамических комбинированных уплотнениях необходимо рцчлкаоь&ть условие Рг/Рд= 0," ". ..0,cj5.

0. Установлены причини мпкой кадздшети и ъамнолернссти функционирования. гидравлических разгрузочных у о. роГютъ г]Дп различных условиях и режимах эксплуатации-. РазрлбО'Пияи.е -им эци изм.з-рэния торцового зазора между деталями гидропяты псс. ьс .-»или усиливать, что их интенсивное'изнашивание обусловлено.r!peb;.'jt:¡;n.M д>»й-стьую.цс-й на ротор осевой силы под грузоподъемность,; у'р.ijjí:^h.c-.яi;.. щего устройства из-за износа уплотнений,. перекосом рабочих i;uü;j .--.-ностей колец и -нестационарными течениями мидчости ь зазоре.- .

6. Разработаны .методы расчета действуVi^eK на t от ор осеч.ой силы и выбора оптимальных .ирамегров гидравлического устрейеч ьа.

С учетом радиального расхода жидкости в <5 оно »их кшермх. рабочего долеса, величины ут.ечки через щелевое уплотнение определены закономерности распределения давления 'цг.о.хь диска и действ;,»-щая на ротор осевая сила, ¡¡оказано, что оптимизация jUipaiiwpo¿. гидравлического разгрузочного устройзтва, позволяющая производи!:-, вы-

бор сктимздьш« размеров, обеспечивается при минимуме энергот; :'.-с~ них потерь с учетом контактного взаимодействия неподг.вшоги и ;:¡ »-тлящегося колец и роста в лроцессе экендуаг.-'ции осесой силч ir -oí износа 'уплотнений.

/. Разработан метод сценки износостойкости и выбора м.чг.:М:— лов с учетом комплексного показателя износостойкое!и и прккци.п сбаяе.нсирокпшого ресурса элементов ЛД,'!. Получены з-иш'лшоси!, '.'ея-зьшаицие износ с .чсхакическики характеристике?.«!! материалов, ¡ онст-руктиш^ш я оксплуарационными факторами, на Сазе которых сбое«'. -даны принципы вь:5'о?а оптимального сочетания материалов.. показано, что ьеличкла комплексного .показателя бо , характеризующего сослчо-мение механических свойств детали-эталона и детали-образца ( НР, Oo.Xs.aH.f , G .),• долит быть численно соизмерима с параметр;;' рзвнсстойкссти мр , который наряду'со скорссть.о изнашивания j«mr вает тагае. предельное состояние конструктивного элемента по изьссу и установленный ресурс насоса.

Б. Результаты экспериментальных* исследований, проведенных на стендах М1Ш'..1 им. М.М.Федорова к- в промышленных условиях на шахтах ПО "Добрспольеутоль", "Свердловзитрацит", "Антрацит", "Донбасс-антрацит", "Селицовугодь'', "Красноар;мейскуголь", "Приморскуголь", "Зстонсланец'' подтвердили достоверность теоретических .положений и доказали эффективность предложенных и внедренных технических решений, пооволиших увеличить ресурс .серийных насосов в 1,5...2 раза, модернизированных (Ц;;СКЗО0-12О.. .600А) бсее чем в 3 раза, снизить энергозатраты на откачку на 10.,.20 %.

Основное научные положения диссертации реализованы при разработке технических заданий, рабочей документации на модернизированные а новке-насосы шах.тного водоотлива ЦНС300-120.. .oOQ-I, Цг)С IriO-но. ; .42Ú-I, ЦНСК30О-120.-. .603-А, ЦНСА60-50...250-1, ЦЛС/iItíO-dOO-900-I, IáíiGAoOO-oüO.. .1300-1 (йсногор-кий машзавод), ЦПСД300-250....1000 (Макеевский PÍO), НСш4Ю-250.. .1000 (Сумское НПО им. М.В.-Фрунзе), HCJ320-I44... 720 (Голдовский-машзавод им.С.М.Нирссо).

Экономический эф-фецт от внедрения результатов диссертационной работы на действующих водоотливных установках шахт России и Украины составляет 1,5 млн.руб. (1.01.У1 г.), в том чисче 520 тыс. руб. за счет сокращения срока ликвидации аварий, связанных с откачкой о а топленных аа« "Ургальскзя" ГС "¿римсрскутоль", "Озтоьин" ПО-. "Эстсксланяц". Экоясчическкй пг-:: вне ;р?н::п мо wpwunp'?-

цаннш низссоэ тина ЦпС cqc»*»« .более 2 млн.руб. (1.01.31 г.).

Основное содержание диссертации опубликовано ь слсдуЕ-ДИх

j ;бсг;-'/-::

1. ¿.л'мчрчуп И.В. Расчет скорости гадрозоЧаоиьпсго изнау.п.а-кы деталей uuxiHHx нлсоссв/А^еа-^сть и долговечность ci-opyt-н.'.я и грубой; о водоп гидротранспорт t снс.см: СС.науч. tj: доз /!',.;-лиси: ЯГ'Д нгч Цулукидзе, - 19с1.- с.^-кТ .

2. |Ьл'л«3}*'; к п.В. Аналитическая оценка сь'.рооти пэкешизыт со:.:рн^.ек!'.я ии:-т-1.г;л1.а" при наличии абразива// ¿¡осг-лняс »{фсктик-ности и оксплуагацисьн&й надежно .-ti: ,j»<тньтх с?г.циок.ч|»aac jefSHo:,.:.: Сб.1г»уч.7г^.чоЕ/ Донецк; luSiO лм.;»!,;оь.*,- ii-wo. - с. 65-95.

а. ¡¡ал'дмарчук п.Ь.- ijyTii i;OEti:c:;;:n 1:;п.с:соетсйксг-.т1 '¿¿хтны.-- на-.гс'спв/ Дрм*цк: (iiitlTM им.М.Л.ледсрова, Ivöj. - с. - Рукопись дел. в ЦМ;..Муголь I.OJ.oj.

Л. F.tüH П.Ь., Налама{чук Н.З., Длальког jj.fi. Влияние :шши-ч ьод на изнашивание деталей в режиме избирательного переноса// Проблемы трения и изнашивания. - l'-J-SZ. - с.34-36.

о. Богомолов H.A., 1шачарчук Н.В. Совершенствование эксплуатации шахтных водоотливных установок// Уголь Украины. - ISJJ. -К J. - с.ПН4. ' *

0. Паламарчук П.В., Ал альков i).i». Уодернизи^оганнкй насос ЦнСеС-^ЗО// Горные мшшш и автоматика: научн.-техн.реферат сб./ ЦНЯЭПуголь, ЦБПТН .Минуглгпрома УССР, - 1^2. - .V 5 - с. 4-5.

1. Адом u.E.-, Высоцкий H.H., Паламарчук Ii.В., Колосов B.i.f. Гидравлйчесгие исследования и доработка насосов К20Дз0 и 1'АЬ/Ьо// Горине машины и автоматика: Ьаучн.-техн.реферат.сб./ ЦШЭИуголь, ЦБНТИ Минуглепроча УССР, - I9Ö4. - Ii 7. с. 17-19.

Ö. Паламарчук Н.В., Адам 0. В., Ксшкатьда Л.И. Технические решения по создании шахтных насосов для откачки загрязненных вод/'/ Ссновные прсбло'ч совершенствования шахтных стационарных установок: Со.науч.трудов/ Донецк ЫИГМ им.М.М.Федорова, - 19о4. - с. 118-123.

9. Адам О.В., Паламарчук Н.Б.,. Коакзльда Д.И. новашенне качества "эксплуатации и ремонта шахтных насосов// Технология и организация угольного машиностроения/ Цг«Шугодь, ЦБг.ТГ» Минуглепрсмс УССР, - 19о4. - с.16-19

10. ыаламарлук Н.В., Тимсхин Ю.В.' Центробежный секционный на с ее// Г'зрпые ьпшпны и автоматика: Паучн.-техн.реферат. сб./ ЦШШуголь ЦЕпГ» Мш.углепромь УССР, - 1965. - },' II. - с. 10-12.

11.'Паламарчук ll.B., Тимохин Ю.В. Измерение торцоиого зыо-ра гидра ыдчоского разгрузочного устройства инщ|::ив!им датчиком//' Вестниг машиностроения. - IsLu. - >' 3. - с. 17-19.

12. паламарчук il.B., Тимохин iJ.b. ¡гЬмерекие зазора м>::кду гя-rcl. и псцпятмп'.см// Рац. предложен, и изоор; рексмеи:^иные .'.!:1,.я.;тер-CTL.CM для внедрения на заводах угольного машиностроения: 1:зучн,-техн.реферат.сб./ ЦЖИуголь, ¡¡ЬлК} Минуглепрома УССР, - Г^Зз. -

S 2. т с..12-13.

13. Богомолов л.А., паламарчук З.В., Колосов Ь..М. Усл'/гийство дли измерения расхода вод;-, и шахтншс трубопроводах // Уголь Украины. - Пои. - И 3. - с. 42-43.

14. паламарчук К. В., Тимохин «З.В, ¡.оьышение эффективности работы гидравлического разгрузочного устройства шахтных насосог1// Теоретические и эксплуатационные проблемы шахтных сгьциокарнкх установок: Сб.Hay mi.трудов/ Донецк: iil-LlTM им.M.i.Федорова, - 1936.-с. 10^-116. -

13. Каламарчук li.B., Гимохин ii.В. Работа гидравлическ.го разгрузочного устройства при кавитации насоса// Горная механика • и автоматика: респ.научн.-техн.сб./ Киев, - 19оЛ )f 30. - с.7-9.

16, 'Тимохин а.в. i Паламарчук Я. В. Выбор оптимальных конструк-тиьшгх размеров гидравлического разгрузочного устройства шахтного насоса с учетом энергетических потерь// Стационарное оборудование шахт: 36.научн..трудов/ Денец.с Ц-ИП4 им.М.М.Федорова, - 193/. -с.114-122. ■ '

I с. Паламарчук л.В., Критерии износостойкости деталей насосов, нере.качивахцих загрязненную соду// Стационлрлсь оборудование шахт: Cfi.научи.трупов/ Донецк: (5&1Л1 им.¡1.1!.Федорова.- 19с'?.-с. 122- ¡30. " •

Ij'. Паламарчук 11 В., Тимохин 'й.Ъ., Колосов B.il. методика и результаты измерения осевой еяли ротора. шахтного цвнгрсбежног-о нп— ссса//.-.¡роблемы и задачи со вериснсувовлния стационарных шахтных установок: Сб.науч..трудов/ Донецк: hi'.ilTM им.М.М.&едсровл.-ГЗиЗ.-с.100-109.

1Э. Тимохин Й.В., Паламарчук ti.B., Потвгов С.И. Обобщенные показатели состояния шахтного водоотлива// Прогрессивное оборудован;» шахтных стационарны:« установок: Сб.науч.трудов/ Донецк: ШКГМ им.M.IJ.Федорова.-I939. '-..с. 88-S6. '

Зь

1.0. ¡¿¡дшщмур ti.il. , Ь'.Х'ОГ. СГрцШ'ЧИЫ4&чил раОО-

V,*: 1,.. п'Те; г.с;. к,-и ..лх:'!-:':-. ^ л; ^рсгр^о--

спв.;ое чби.'.уд' [днг.с ..г-::1 ¡.:.к. ет. ци>марнь-х устаьиес::: Сб.ч, ¿руде»/ и Нсц.ч: ^ДГМ им.-МЛ.^цС;/ка. - 11Ы. - с. 67-77..

••I. ¡. У^дслнение рабсчогс.' 1:сл«са насоса//

Рнц.прсдло;.:. и изсо'р., р гсисядускые .Чишки'орси. оу. ддя -л д. ¡»¡им на загонах угсльнсгс м-' пьес гроения: науч.-го>::-.рефера!.со./ ЦЦиГ^голь, 1Ц>иИ1 Минуглепра*а ¿СОР. - - К а. - с. 6-7.

22. ¡¿ааы^ чуг и.ь., {досхкь ¿.Ь; ¿¡зыс-р^Мс яг.щсь-мс 1'.:д.;а1зличе01 их разгрузочных ,етрс^ств// меч ;ж ^¡-.кК

полезна* иепог.аших: К-ои.пч;;-ч.-г{чь.с(5./ с. о, 3-37.

2о. Вадгли^ чу к п.В., 1\,дзиа-.ов i3.ii.', Т|эдши. и.Ь. Гкчрьмк- . чес.;;;е и оноргетпческио адзьтирисгиьи ко^окнпроь.'.нн.-.!:-: ¿члени н;и!// Разработка, эксплуатация и ремонт ¿ахтккх стационарных усгакоюи; Сб.н. уч. трудов/ делец»« хД11!ГМ им* М. И.» е цс рс в». -ЗД . -с. I «Л - 1и1.

2ч. ь'-шамарчук 11. В., Голованов В. 11., Коваль ii.il. ¡иустойчивые рс-ьгац работы иахты:.<-насосов// Разработка, эксплуатация и ре-: шнт латных стационарных установок: Сб..науч. трудов/дедыцк: 'ЫЫГЛ им.М.!л.^едороьа.-1УъО,- с. ) 11-120.

2о. ¡илвдарчук Н.В., Голиканоь В.п., Ноьаль И.У. Работа насоса на Бездумной смеси/ Разработка, оксичуатмция и ремонт шахтных стационары1« установок: Сб.на;:ч. трудов/ Донецк: 12*Д1ГЦ нм.М.М.^едо-рсьа.-1кю,- с.102-1И.

•.•1дсларчук Н.В., Сйрудь М.И., Головиной В.К., Тигюхин Ю.В. Ьоьл^снке оксплуагационно!"; ьау-йього насосов ьахтного водоотлива// Уголь Укрг пь^-ОДЛ-V I. с,. ;У,'-Г:о, • -

'¿/. Тнмохнн ¿).Б., ии&ыггрчук п.Ь., Гасюкев;ч В.К. моле водс-притоков угольных 1л;оа// Горная механика: Об л.ау'ч. ;руаоь/ Долецк: ИИкТГМ 1Ш..М.М.Федорова.с.

2а. Р1\4 07.06.007-9Л. ЛЫкьиен,. 3 коррозионной стойкости и износостойкости деталей шахтных водоотливных установок. Методика расчета работы и повышение эксплуатационной 'доаговочнссти дета ¿е*1-насосов. Методика выбора материалов.-лй1ГО им.М. -здорова, Мин— углецром СССР, 1990. с. сР.

29. Адам О.В., Тимохин Ю.Б., Паламарчук Н.В., Антонов З.И., Кошгшдо Л.И. Надежность высоыо..бороп.'мх•наоооов// Горная механике: Сб.науч.трудов/ Донецк: иы.и.М.-едо! с.оГ-и..