автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Оборудование и процесс многостадийной термической обработки листового стекла

На правам рукописи

ОСТАПКО АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ

ОБОРУДОВАНИЕ И ПРОЦЕСС МНОГОСТАДИЙНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЛИСТОВОГО СТЕКЛА

05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Белгород 2004

Работа выполнена на кафедре механического оборудования Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор А. И. Шутов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор А. А. Погонин

кандидат технических наук А. В. Маматов

Ведущая организация: ОАО «Саратовский институт стекла»

Защита диссертации состоится «11» марта 2004 г. в 1100 часов в аудитории 242 на заседании совета Д 212.014.04 при Белгородском государственном технологическом университете им. В. Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46, главный корпус, ауд. 242)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова

Автореферат диссертации разослан

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук

М. Ю. Ельцов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из наиболее применяемых в строительстве материалов является листовое стекло. Благодаря своим свойствам: прозрачности, малой теплопроводности, долговечности и т.д. оно широко используется при остеклении зданий и сооружений. Кроме того, стекло, широко используется в химической, легкой промышленности, автомобилестроении.

В практике отечественного строительства при остеклении жилых и промышленных зданий и сооружений продолжает использоваться отожженное листовое стекло, имеющее весьма низкую механическую прочность, являющуюся причиной значительных его потерь при транспортировке, монтаже и эксплуатации, а также служит причиной значительного числа травм.

Сегодняшние тенденции в мировой стекольной промышленности говорят об общей ориентации на производство стекла со специальными свойствами - это безопасные стекла, пожаростойкие, солнцезащитные и т.д. На отечественном рынке потребность в данном виде продукции чувствуется особенно остро.

Особым классом стекол, стоящих отдельно от отожженных и закаленных, является стекло получаемое при помощи сложной термической обработки - нелинейном охлаждении нагретого образца. СТО - стекла нашли свое применение в многослойном стекле, так как обладая высокой прочностью, они обеспечивают крупноосколочный характер разрушения. Однако, данный вид термообработки является весьма длительным процессом, не позволяющим обеспечить высокую производительность линии.

Кроме того, существующие, на данный момент времени, закалочные агрегаты не предусматривают одновременно как высокоинтенсивного охлаждения, так и высоких производительностей охлаждающих устройств.

Таким образом, важнейшим направлением развития стекольной промышленности является совершенствование технологии и оборудова-

ния для создания новых видов стекла.

ио е.. Н А О Ь АЛ Ь Н ЛЯ БИБЛИОТЕКА

Применение разработанного способа и оборудования на производстве позволит значительно увеличить производительность упрочненного стекла, с возможностью механической обработки без саморазрушения.

Цель работы: разработка оборудования для реализации нового способа упрочнения листового стекла - трехстадийной термической обработки, и методов прогнозирования свойств упрочненного стекла, прошедшего данный вид термообработки. Научная новизна работы;

- Разработана математическая модель сложного термического упрочнения листового стекла, адекватная реальным процессам, учитывающая основные особенности теплообмена и формирования напряжений в изделии.

- На основе построенной модели исследован процесс образования напряжений в стекле в зависимости от толщины изделий и от режимов термической обработки на различных этапах упрочнения. Установлено, что значение коэффициента качества эпюры напряжений увеличивается при повышении интенсивности обдува на первой стадии охлаждения и последующем снижении на последней.

- Предложена схема комбинированной системы охлаждения (КСО) и методика ее расчета, в соответствии с которыми были выявлены конструктивно-технологические параметры данного агрегата.

Объекты исследований: процесс и оборудование для термического упрочнения листового стекла.

Автор защищает следующие основные положения:

1. Способ упрочнения листового стекла трехстадийной сложной термической обработкой (ТСТО), заключающийся в его нагреве, высокоинтенсивном охлаждении, выдержке в условиях естественной конвекции, с последующим обдувом до приемлемой технологической температуры.

2. Методику расчета напряжений в стекле упрочненном ТСТО.

3. Методику прогнозирования физико-механических свойств изделия в зависимости от технологических параметров термической обработки и особенностей оборудования.

4. Схему оборудования реализующего способ трехстадийной сложной термической обработки.

5. Методику расчета конструктивно-технологических параметров комбинированной системы охлаждения (КСО).

Практическая ценность работы:

Разработан трехстадийный процесс упрочнения стекла, позволяющий снизить продолжительность термообработки по сравнению с существующим способом «импульсной» закалки более, чем в 3 раза.

Разработана схема оборудования, адаптированная для осуществле-нияданного способаупрочнения.

На основе алгоритмов, полученных на базе математической модели упрочнения стекла, разработано программное обеспечение, позволяющее прогнозировать физико-механические свойства готового изделия в зависимости от параметров термической обработки, толщины упрочняемого изделия и конструктивных параметров оборудования.

Внедрение результатов работы: результаты работы апробированы и внедрены в опытно-промышленное производство на ООО «Уральская стекольная компания», г. Екатеринбург.

Публикации: по теме исследований опубликовано 11 печатных работы, подана 1 заявка на получение патента РФ.

Апробация работы: результаты работы доложены и одобрены на международной научной конференции «Моделирование как инструмент решения технических и гуманитарных проблем», г. Таганрог, 2002г.; международной научно - практической конференции, г.Белгород, 2002г.; международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии», посвященном 150 летию В.Г. Шухова, г.Белгород, 2003г.

Структура и объем работы: Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка литературы, приложений, включающих текст программы, результаты машинного эксперимента, акт испытания и внедрения. Общий объем работы - 150 стр., содержащей 65 рисунков, 13 таблиц, список литературы из 124 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность диссертационной работы, указана научная новизна, практическая ценность, изложены основные положение, выносимые на защиту.

Первая глава. Рассмотрено состояние процессов и оборудования в области закалки листового стекла. Выявлено преимущество воздухост-руйной закалки перед остальными видами упрочнения.

Рассмотрены различные способы повышения прочности стекла, в том числе СТО-способ, который не нашел эффективного конструктивного решения. Кроме того, данный способ обладает высокой длительностью, что уменьшает производительность закалочных линий.

Рассмотрен, ранее существующий способ упрочнения листового стекла - СТО (рис.1). Предложен новый способ упрочнения листового стекла - трехстадийная сложная термическая обработка (ТСТО) (рис.2), позволяющий получать упрочненное стекло с возможностью механической обработки без саморазрушения. Продолжительность данного процесса в 3 и более раз меньше, чем СТО.

Предложена методика расчета напряжений в листовом стекле, испытывающем ТСТО, учитывающая особенности его теплообмена с окружающей средой.

Традиционная закалка

СТО

Т]

Рис.1. Принципиальная схема сложной термической обработки

Процесс ТСТО состоит из:

- нагрева листа стекла до исходной закалочной температуры;

- импульсного охлаждения стекла в течении короткого промежутка времени;

- выдержки в условиях естественной конвекции;

- «студки» листа стекла до приемлемой технологической температуры.

Традиционная закалка

ТСТО

Рис.2. Трехстадийная схема охлаждения

Рассмотрены технические решения по выработке СТО - стекла, выявлена невозможность применения их в условиях ТСТО. Представлено описание предлагаемой схемы и общий расчет комбинированной системы охлаждения (КСО).

Исходя из вышеизложенного, в диссертационной работе были поставлены следующие задачи:

1. Разработать оборудование, адаптированное для процесса трехстадий-ной сложной термической обработки - комбинированную систему охлаждения (КСО).

2. Разработать методику расчета основных параметров КСО.

3. Разработать алгоритм расчета напряжений в стекле, испытавшем сложную термическую обработку.

4. На. основании разработанного алгоритма. исследовать механические свойства ТСТО - стекла.

5. Произвести экспериментальную проверку разработанных методик.

6. Изучить влияние технологических режимов ТСТО на свойства изделий, сократить продолжительность ТСТО упрочнения более чем в 3 раза.

7. Провести опытно - промышленную апробацию результатов работы и их внедрение в производство.

Во второй главе

Рассмотрены различные математические модели, описывающие образования напряжений в листовом стекле в процессе его термообработки.

Выявлено, что наиболее соответствующим реальным физическим процессам, является алгоритм Гардона - Нарайанасвами. Однако, он дает большую ошибку при расчете малоинтенсивных режимов охлаждения. Уточнен расчет вязкости стекла в процессе его термообработки. Для решения данной задачи был произведен синтез алгоритмов Фридкина и Гардона — Нарайанасвами, ранее не применяемый ни в одной из исследованных работ, что, с одной стороны, позволило адекватно оценить температурные поля, охлаждаемого изделия, а с другой - произвести расчет напряжений, возникающих в листовом стекле, в процессе его упрочнения.

С целью изучения процесса ТСТО листового стекла, выявления характера и степени влияния технологических параметров на свойства упрочненного листового стекла была разработана математическая модель, на основе которой был составлен алгоритм расчета закалочных напряжений в листовом стекле и проведено математическое моделирование процесса ТСТО листового стекла.

В соответствии с разработанным алгоритмом полутолщину стекла разбивают на слои, для каждого из которых производится расчет внутренних временных и остаточных напряжений.

Промежуток времени, в течение которого производилась термообработка стекла, делится на фиксированные отрезки: То=0, Т^То+Дт, т2=т1+Дт,...,т11=т11.1+Дт.

В основу алгоритма была положена математическая модель предложенная ранее. Однако проведенные исследования показали, что, применяя методику Фурье при расчете температурных полей в этих условиях, исследователь сталкивается с объективной неадекватностью получаемых решений. К примеру, при охлаждении стекла, в течение промежутка времени , воздушным потоком с коэффициентом теплоотдачи с последующим охлаждением стекла с той же интенсивностью (рис.3) (тонкая линия). Т. А и т. В на графиках соответствуют изменению режима охлаждения стекла. Как видно из графиков, наблюдается «зависание» значения температуры внутреннего (т.А) слоя стекла и резкое падение температуры внешнего (т.В), что противоречит здравому смыслу. В данном случае

наиболее вероятными являются графики, изображенные на рис.3 (толстая линия).

Графики, представленные на рис.4, соответствуют температурной истории стекла в условиях его двухстадийного охлаждения. Т. С и T.D на графиках соответствуют изменению режима охлаждения стекла.

При переходе на режим охлаждения в условиях естественной конвекции происходит временной нагрев внешних слоев стекла за счет более горячих внутренних (рис.4) (толстая линия), что не наблюдается при использовании уравнений Фурье, описанных в работах Гардона - Нарайа-насвами (тонкая линия).

Рис.4. Температурные поля, рассчитанные при ТСТО листового стекла: — температурные поля, рассчитанные в соответствии с алгоритмом, описанным Шутовым - Поповым;

—• температурные, поля по Фридкину температуры

В этом случае предпочтительнее становятся балансовые уравнения, один из вариантов которых использовали Р.З. Фридкин и О. В. Мазурин при расчете нагрева стекла.

Качественная картина изменения температуры внутреннего и наружного слоев (рис.4) (толстая линия) дает более осмысленный результат в виде временного «всплеска» температуры наружного слоя за счет кон-дуктивной составляющей от внутренних слоев.

Температурное поле для любого слоя, кроме поверхностного, вычисляется по формуле:

7-(*„г+ДГ) = 7-(Д:„Г)+^(9ДХ„Г) + 91(ДГ„Г)),

Рис.3. Температурные поля, рассчитанные при равномерном охлаждении стекла:

— температурные поля, рассчитанные в соответствии с алгоритмом, описанным Шутовым - Поповым;

— действительные графики изменения

где

- значение температуры в х, слое в момент времени , К;

- кондуктивная составляющая;

- лучистая составляющая; - теплоемкость стекла;

р - плотность стекла.

Причем, значение где к - коэффициент температуро-

проводности стекла.

Температура поверхности рассчитывается в два этапа:

- в первом приближении

(2)

где Т(х1,т), Т(хг,т) и Т(хз,т) - температура в момент времени т 1,2 и 3- го слоев соответственно, К,

- а окончательно, с учетом поверхностных эффектов

Т (х ,г I Аг)- л-Пх1,т)+а,-Т.-еп{Е{Т1„)-ОЛЕ{Тй))^ " а. + А

(3)

где

- коэффициент эффективной теплопроводности стекла;

- коэффициент теплоотдачи от охлаждающего агента;

- температура окружающей среды;

- интегральное излучение теплового потока изделия, для участка спектра в котором стекло непрозрачно (т.е. лучей тех длин волн, которые отражается стеклом) при температурах поверхности и окружающего воздуха, соответственно.

На основании приведенного алгоритма расчета температурных полей производится определение мгновенного значения напряжений:

1-1

где временной градиент напряжений: где Е(Т) - модуль упругости первого рода,

(4)

v - коэффициент Пуассона.

Расчетное значение фиктивной деформации:

e'ix^Tj) = E{rj.x) + £,{x„Tj)-El{x„rJ_,) и совместной деформации слоев:

Расчет релаксационной функции производится как:

R(x,,Vj) = е" тепловая деформация каждого слоя стекла:

Tj) = Pg№P Tj) - t(x„ 0)] + J3j_tf(x„ Tj) - t(x„ 0)],

где tf - фиктивная температура:

где т„ - постоянная Кольрауша. Вычисляется ]

i7(x„ry)

1КИ

(7)

(8)

(9)

(10) (П)

где т)^ - вязкость сравнения

Далее определяется реальная вязкость стекла по формулам Там-мана-Фулчера и Аррениуса:

(12)

где А,В.С,А/,В/ - постоянные, зависящие от состава стекла.

На основании. разработанного комплексного алгоритма была составлен программный продукт и проведен контрольный расчет по безукоризненным экспериментам Р. Гардона с начальными условиями: 1(0)=7380С, <х=222,6Вт/(м2К), ё=6,1 мм. Среднее отклонение расчетных результатов от экспериментальных данных оставило 6%.

Применение трехстадийного упрочнения требует высокой интенсивности охлаждения на первой стадии и больших производительностей обдувочных устройств на 3-ей. Таким образом, на новом этапе разработки оборудования предложено использовать комбинированную систему охлаждения (рис. 5).

Весь цикл термообработки одного листа разбивается на 4 этапа, причем компрессор, так и вентилятор работают непрерывно в течение всей продолжительности процесса. Заполнение ресивера осуществляется также в течение всего процесса.

Первой стадии работы системы - интенсивному охлаждению, соответствует открытие клапана 4 при закрытом 5, в течении промежутка времени ТС при этом происходит «критическое» истечение воздуха, что обеспечивает максимально возможное значение коэффициента теплоотдачи в течении заданного интервала времени, после чего происходит закрытие клапана 4. 3

Рис. 5. Комбинированная система охлаждения: 1 - вентилятор; 2 - компрессор; 3 - ресивер; 4,5 - электроклапаны; б - закалочные решетки

Вторая стадия заключается в заполнении ресивера 3, при закрытых клапанах 4 и 5, в течении промежутка времени т2. Характерной особенностью является равенство объемного расхода вентилятора и объемной производительности компрессора.

Третья стадия соответствует открытию клапана 5, что позволяет использовать вентиляторную систему 1 для «студки» изделий, в течение промежутка времени т3, а так же для заполнения ресивера 3.

Стадия, в течение которой происходит подвес листов на зажимах, их нагрев, подача из печи в охлаждающее устройство, происходит при закрытии клапанов 4 и 5 и продолжающемся заполнении ресивера 3, в течении промежутка времени - продолжительность подвеса и подачи листа из печи в охлаждающее устройство и снятия его с зажимов, - временной интервал нагрева изделия.

Далее следует описание эффекта работы КСО: в течении промежутка времени охлаждения стекла не происходит, таким образом интенсивность обдува равняется 0. При подаче листа стекла из печи в закалочные решетки производится его интенсивный обдув продолжительностью , с интенсивностью охлаждения . Далее, в течении , следует выдержка в условиях естественной конвекции, при которой происходит наполнение ресивера и отсутствует принудительное охлаждение. Последним этапом ТСТО является «студка», которой соответствует коэффициент , до приемлемой технологической температуры.

Изменение давления в ресивере: из ресивера, имеющего давление р(0), созданное компрессором, происходит истечение воздуха в течении продолжительности интенсивного охлаждения, причем при достижении окончания данного этапа давление становится равным Далее

идет заполнение ресивера в течении Вентилятор, работает

в течении с закрытым электроклапаном 5 и в результате

его объемный расход равен расходу компрессора, а давление - (давление холостого хода) имеет большее значение, чем при работе на закалочные решетки -

Вентилятор, работает в течении с закрытым элек-

троклапаном 5 и в результате его объемный расход равен расходу компрессора, а давление - имеет несколько большее значение, чем при работе на закалочные решетки -

В течении Тнагр.+Тп0д.+Т1+Т2 объемный расход компрессора - и вентилятора Чв.х.х. КСО одинаков, однако на стадии «студки», при неизменном расходе компрессора, расход вентилятора увеличивается и становится равным Если рассмотреть суммарный расход вентилятора стандартной системы закалки и компрессора, работающих раздельно, то он будет значительно выше, чем расход КСО.

Мощность, затрачиваемая вентиляторной системой охлаждения является произведением расхода на давление им создаваемое. Таким образом, вследствие большого уменьшения расхода вентилятора и незначительного увеличения давления, им создаваемого мощность КСО большую продолжительность временного интервала будет меньше вентиляторной системы охлаждения, даже с учетом уменьшения его КПД..

Известна зависимость коэффициента теплоотдачи от параметров решетки:

где

- соответственно плотность и динамическая вязкость воздуха, - скорость взаимодействия струй хладоагента с охлаждаемым объектом (ударная), определяемая как:

а = 0,286—(Яе)0'623 ■>

>0,623

(13)

где

к - коэффициент теплопроводности воздуха, X - шаг сопел,

Re — критерий Рейнольдса, причем

(14)

и^б.бЗ-м;—.приТЮ^В'

г'

и

где

— скорость воздуха на срезе сопла (в нашем случае 340 м/с).

Исходя из вышеприведенных формул расчет шага сопл решеток производится по формуле:

Расчетный шаг сопл составил 66 мм.

Эффект работы КСО состоит в использовании так называемого «критического течения воздуха», когда при известном соотношении давления воздуха в ресивере и атмосферном давлении ратм, а именно, при

Ьи. <0,528

Р

(17)

истечение воздуха из сопл происходит со скоростью звука в окружающей среде:

(18)

где с - скорость воздуха, к - показатель адиабаты, ратм - плотность атмосферного воздуха.

Понятно, что продолжительность критического течения воздуха ограничена исходным давлением в ресивере р(0), объемом ресивера V, площадью проходных сечений сопл 8 и подлежит расчету.

Расчет режимов истечения воздуха из ресивера В предлагаемых условиях сопротивлением трубопроводов и клапана пренебрегаем. В исходном состоянии воздух в закрытом ресивере имеет объем V, давление р(0), его масса т(0), а ПЛОТНОСТЬ р(0). При внезапном открывании клапана происходит истечение воздуха через отверстие с поперечным сечением 8 в окружающую среду. Истечение адиабатическое. Расчет производится лишь при критическом истечении воздуха, т.е. при котором величина коэффициента теплоотдачи величина постоянная. Данная задача решалась ранее при условии забора воздуха из окружающей среды и истечении воздуха из ресивера до его полного освобождения от воздуха. В нашем случае данная задача усложняется тем, что

расчет истечения воздуха происходит лишь до достижения докритическо-го режима.

Докритический вариант истечения характеризуется следующим соотношением давления в ресивере и атмосферного давления:

р (19) при этом скорость истечения:

I. п___

(20)

Поскольку давление в ресивере при истечении воздуха постоянно падает, предлагается вариант дискретного расчета характеристики истечения.

Разработанный нами алгоритм отличается от предложенного ранее учетом начальной массы в ресивере, вычисляемой по формуле:

где

М - молярная масса воздуха,

Я - газовая постоянная,

р(0) - начальное давление в ресивере,

\ркНВ - объем ресивера.

Расчет компрессора Рассматривается наполнение ресивера объемом V до рабочего давления р(0). Описанные ранее ограничения, не позволяют использовать классический вариант расчета мощности компрессора, возникает задача нахождения данного параметра с их учетом.

Предварительно рассчитывается минимально необходимая производительность компрессора:

П = (22)

Я-Г0-г т

где

М - мольная масса воздуха,

Я - универсальная газовая постоянная, То - температура воздуха в ресивере, т0 - начальная масса воздуха в ресивере, п - показатель политропы сжатия, т - продолжительность заполнения ресивера.

Теоретическое значение мощности, затрачиваемой на заполнение ресивера:

(23)

где - давление и плотность воздуха, создаваемые вентилятором

при его холостом ходе, соответственно.

Мощность на валу компрессора (эффективная):

(24)

Мощность электродвигателя (установочная):

Рэд=1,15-Ре. (25)

Расчет удельного расхода вентилятора Расчет удельного расхода вентилятора производится исходя их соотношения:

(26)

где

ц - коэффициент истечения воздуха из сопел, 8рет - площадь охлаждающей решетки. ♦ Мощность струи воздуха:

где

рв - давление, создаваемое вентилятором. Мощность электродвигателя Рэд.:

где

Лпр. - коэффициент полезного действия привода, Т|„ - коэффициент полезного действия вентилятора, ■По.в. - коэффициент полезного действия воздуховодов.

В третьей главе на основании рассмотренных математических моделей и алгоритмов производится расчет КСО, а так же терморежимов, которые обеспечиваются данным устройством.

Для описания свойств стекла, "подвергнутого ТСТО использован параметр, названный коэффициентом качества эпюры, представляющий собой отношение абсолютных величин поверхностных ап и центральных напряжений: - определяет прочность стекла, поскольку

- прочность исходного отожженного стекла, а от величины зависит интенсивность фрагментации изделия при разрушении и возможность его механической обработки путем резки, шлифования или сверления. Таким образом, высокий уровень коэффициента качества эпюры соответствует стеклу, испытавшему ТСТО, обладающему большой прочностью и возможностью механической обработки без самоподдерживающегося разрушения.

На основании написанного программного продукта был проведен машинный эксперимент по 6 факторам: начальной температуре стекла -^0), его толщине - d, продолжительности выдержки в условиях первой стадии охлаждения и выдержки в условиях естественной конвекции -соответственно, интенсивностей первой и последней стадий обдува -

ОСь а2, соответственно. Результатом является функция

где

а, = 2,5603-10е * .

-0,5709+0,0025г (0)+0,7962^-0,0034от,-0,0025атг

1.7343

|-8/тч2.77|8лА7|46 0.3886 -0.1»5 ,,

-1,1451+0,0017<(0)+0,2438Л+1,8147-Ю5»,-0,0005а,

г,

Суммарная средняя относительная ошибка составила 7,02%, что с учетом специфичности эксперимента и величины разброса получаемых значений данный результат можно признать удовлетворительным.

Были, проведены исследования влияния каждой величины на х> а так же даны рекомендации по формированию технологических режимов. Максимально возможная величина значения коэффициента качества составила 7,8. Продолжительность процесса ТСТО 3 - 16 раз меньше, чем продолжительность СТО.

На основании интенсивности первой стадии охлаждения СХ1=700Вт/(м2'К) в соответствии с приведенными выражениями (29) - (30), из условия достижения функцией качества максимума, определяется Т| для каждой из толщин стекла от 3 до 6 мм, а так же начальная температура закалки -1(0) = 650°С.

В соответствии с уравнением Винкельмана - Шотта, для каждой из толщин стекла, определяется минимально необходимый температурный градиент, соответствующий отсутствию боя при его термообработке, для каждой из толщин стекла:

где

В - коэффициент стекла зависящий от его состава и формы изделия, К - коэффициент термической стойкости стекла:

где

Яр - предел прочности стекла при растяжении.

Далее, используя программный продукт, написанный на основе разработанного алгоритма (глава 2), вычисляется перепад температур при

(31)

(32)

варьировании выдержки в условиях естественной конвекции, в зависимости от интенсивности третьей стадии термообработки. Границей, определяющей минимально необходимую продолжительность выдержки в условиях естественной конвекции, при отсутствии самопроизвольного разрушения изделия, является равенство перепада вычисляемого по (31) - (32) перепада температур и полученного при использовании программного продукта.

Окончательные значения параметров технологического процесса определяются из условия минимизации длительности процесса при его термообработки- (таблица 1).

На основании приведенных в главе 2 алгоритмов были рассмотрены режимы истечения воздуха из ресивера объемом V = 5 м3 с исходным давлением р(0) = 485 кПа через отверстие, площадь которого была идентична площади выходных отверстий сопл вертикальной закалочной установки. При заданных конструктивно-технологических параметрах системы длительность критического истечения воздуха составляет 4,08 с. В этом интервале времени скорость истечения постоянна и составляет около 340 м/с.

Таблица 1

Параметры технологических режимов ■

с1 = 3 ММ с1 = 4 мм с1 = 5 мм (1 = 6 мм

тьс 1,44 2,39 3,29 4,08

а,, Вт/(м2-К) 700 700 700 700

3 8 32 75

а2, Вт/(м2-К) 300 300 300 300

Т-охл.! С 41 54 85 137

На основании (31) построение зависимости мощности КСО от продолжительности цикла, а так же мощности стандартной вентиляторной системы охлаждения (рис. 6).

Р,д., кВт 70

60 50 40 30 20 10 0

: : :

: :

! :

: :

: •

: :

Т,С

200 400 600 737

Рис. 6. Зависимость мощности вентиляторной системы и КСО от продолжительности цикла термообработки

При построении данной зависимости необходимо учитывать, что КПД вентилятора, работающего на холостом ходу 0,1, а в рабочем режиме 0,75.

Как видно из рисунка, мощность, потребляемая вентилятором системы КСО, при его работе на холостом ходу составляет 22,7% от мощности, потребляемой стандартной вентиляторной системой охлаждения при «спуске» воздуха в атмосферу, т. к. мощность КСО (без учета компрессора) в данный промежуток времени составит 15,1 кВт, а вентиляторной системы — 66,4 кВт.

Таким образом, предложенный вариант комбинированной системы охлаждения позволяет достигнуть более, чем 60 % выигрыша в затратах энергии, а полученные данные позволяют спроектировать и осуществить систему для 3-х стадийного охлаждения листового стекла.

В главе были рассмотрены потери на трение в воздухопроводе, а так же потери, возникающие в расходе вентилятора в течении «студки» при «заборе» воздуха компрессором. Они составили 4, 46% и 0,17 Па соответственно, что позволило признать их несущественными и пренебречь ими в расчетах.

В четвертой главе приведены экспериментальные данные по оценке адекватности теории термостойкости стекла, в процессе третьей стадии

его охлаждения, реальным протекающим физическим процессам. Кроме того, при внедрение разработанных оборудования и терморежимов в производство необходимо было исследовать прочностные характеристики изделий, прошедших данный вид термообработки.

При проведении первой серии экспериментов при известных d, ^0), (Х), а2 и Т1 (таблица 1) проводилась дискретизация промежутка времени т2 с шагом 20 с. Результаты экспериментальных данных полностью совпали с расчетными (рис.7). Д1,°С б, мм

120

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Рис.7. Зависимость термостойкости листового стекла от продолжительности выдержки в условиях естественной конвекции для различных толщин

стекла:

- расчетная кривая, соответствующая отсутствию боя, - расчетная кривая, соответствующая наличию боя,

- экспериментальные точки, в которых наблюдался бой,

- экспериментальные точки, в которых бой отсутствовал Каждой точке соответствовало трехкратное проведение эксперимента, в ходе которого определялось наличие или отсутствие боя, фиксировался промежуток времени, соответствующий «границе» между наличием и отсутствием самопроизвольного разрушения. Далее в соответствии

с изложенной ранее теорией боя были рассчитаны минимально необходимые продолжительности выдержки в условиях естественной конвекции для каждого из прорабатываемых терморежимов.

Определение прочностных характеристик стекла происходило в соответствии с ГОСТ 5727-88. Все образцы, упрочненные с использованием разработанных терморежимов на разработанном оборудовании выдержали удар стальным шаром массой 227±2 г, бросаемым с установленной ГОСТом высоты (таблица 2).

Таблица 2

Номер опыта Толщина, мм Пробой шаром образца Сквозное отверстие Характер трещин Обсыпание осколков Отскок шара, см

I 3 отсутствует присутствует Кинжаловидный волнистый Да 5

2 3

3 5

4 4 15

5 17

6 15

7 5 отсутствует отсутствует Кинжаловидный волнистый Нет 19,5

8 19

9 20

10 6 24

11 25

12 24,5

Неодинаковые значения высоты отскока шара для стекол равной толщины объясняются неравномерностью упрочнения листового стекла.

В пятой главе описано внедрение разработанного оборудования в производство. Описаны основные результаты и выводы, а так же представлены фотоснимки образцов изделий (рис. 8)

Рис.8. Визуальная проверка возможности механической обработки стекла,

прошедшего ТСТО

Эффект от внедрения данной системы на ООО производственно-коммерческой фирме «Уральская стекольная компания», который составил 978,7 тыс. руб. / год.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1, На основе изучения процессов упрочнения листового стекла выявлено, что в настоящее время в связи с развивающейся строительной индустрией требуются новые материалы,, обладающие как прочностью закаленного, так и характером разрушения отожженного. СТО - стекло, обладающее данными характеристиками упрочняется «импульсным» способом термообработки, который является длительным 6-10 мин.

2 . Разработан трех - стадийный способ термообработки, а так же произведен синтез алгоритмов Фридкина и Гардона - Нарайанасвами, результатом которого является математическая модель, описывающая физические процессы, протекающие в стекле, испытывающем данный тип упрочнения. Среднее отклонение от экспериментальных данных составило 6%.

3. На основании построенной модели проведено планирование эксперимента и получена зависимость, описывающая свойства листового ТСТО -стекла, в зависимости от параметров термообработки. Выявлено, что время протекания процесса уменьшилась в 3,2 - 16,6 раз. Даны рекомендации по формированию технологического процесса.

4. Даны рекомендации по устранению самопроизвольного разрушения стекла в начале третьей стадии термообработки.

5. Предложена конструкция агрегата адаптированного к трехстадийному упрочнению листового стекла - комбинированная система 3-х стадийного

охлаждения листового стекла (КСО), для определения параметров которой разработана методика расчета данного оборудования, на основании проведенных исследований произведен расчет параметров оборудования, а так же технологических параметров производства. Мощность установки составила 23,63 кВт, что на 66,67% меньше, чем суммарная мощность вентиляторной и компрессорно-ресиверной установки.

6. Полученные экспериментальные данные позволили сделать вывод об адекватности методики определения возможности самопроизвольного разрушения листового стекла в процессе его упрочнения, рельно протекающему процессу. Экспериментально определены прочностные свойства ТСТО — стекла, они соответствуют требованиям ГОСТ 5727-88 к закаленному стеклу.

7. Прибыль от внедрения разработанного оборудования на ООО произ-водственно-коммерческая'фирма «Уральская > стекольная компания» составила 978,7 тыс. руб. / год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Остапко А.С., Шутов А.И., Остапко Т.С., Моделирование нелинейных режимов термообработки листового стекла // Материалы международной научной конференции «Моделирование как инструмент решения технических и гуманитарных проблем» - часть 3 - Таганрог: ТРТУ, 2002,106 стр.

2. Шутов А. И., Новиков И.А., Остапко А.С. Перспективы нового способа термической обработки листового стекла. Стекло и керамика. - № 10. 2002.-С. 3-4.

3. A. I. Shutov, I. A. Novikov, A. S. Ostapko. Prospects of a New Method for Thermal Treatment of Sheet Glass. Glass and Ceramics. №59 (9-10). 2002. -p.: 329-330.

4. Шутов А.И., Остапко А.С, Крамарев С.Н., Семикопенко Ю.В., Остапко Т.С. Влияние теплового излучения на свойства закаленного стекла. Рациональные энергосберегающие конструкции, здания и сооружения в строительстве и коммунальном хозяйстве: Сб. научн. тр. Международной научн.-практ. Конф. - Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2002. - 4.2.242-е.

5. Шутов А. И., Остапко А.С., Остапко Т.С., Медведев К.А. Алгоритм расчета нелинейных режимов термообработки листового стекла. Стекло и керамика. - № 1.2003. - С. 6 - 8.

6. A. I. Shutov, A. S. Ostapko, Т. S. Ostapko, К. A. Medvedev. A Calculation Algorithm for Nonlinear Thermal Treatment of Sheet Glass. № 60 (1-2). 2003. -p.: 7-9.

7. Шутов А.И., Крамарев С.Н., Остапко А.С., Семикопенко Ю.В., Остапко Т.С. Интенсификация процесса закалки с использованием критического течения воздуха // Материалы межвузовского сборника статей - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003. --С. 298- 303.

8. Шутов А.И., Остапко А.С., Остапко Т.С, Медведев К.А. Исследование параметров сложной термической обработки на свойства листового стекла // Материалы межвузовского сборника статей - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003. - С. 307- 311.

9. Шутов А.И., Остапко А.С., Остапко Т.С, Семикопенко Ю.В., Медведев К.А Планирование эксперимента при трехстадийной термической обработке листового стекла // Материалы межвузовского сборника статей — Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003. - С. 312 - 316.

10. Шутов А. И., Остапко А.С, Остапко Т.С Влияние параметров сложной термической обработки на свойства листового стекла. Стекло и кера-мика.-№ 7. 2003. - С. 8 - 9.

11. Технологические комплексы, оборудование предприятий строительных материалов и стройиндустрии: Сб. докл. Международной Интернет-конференции. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова. 2003. - 258 с. Шутов А.И., Остапко А.С, Крамарев С.Н., Остапко Т.С Исследование влияния двухстадийных режимов охлаждения на свойства листового стекла. Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова: Материалы Международного конгресса «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии», посвященного 150 летию В.Г. Шухова/ Белгородский государственный университет им. В.Г. Шухова. - Белгород, 2003. - Ч. III. - № 6. - 431 - 433 с.

Подписано в печать

Усл. п. л. 1.0 Тираж 100

Формат 60x84/16 Заказ № 12

Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете им. В. Г. Шухова. 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.

* - 31 49

Введение.

1. Состояние вопроса и достижения в области процессов и оборудования, применяемых при закалке листового стекла и математических моделей, используемых для описания процесса закалки.<.

1.1 .Оборудование для жидкостной закалки листового стекла.

1.2.Оборудование для закалки листового стекла в контакте с твердым телом.

1.3.Оборудование и способы воздушной закалки листового стекла.

1.3.1. Оборудование для воздушной закалки листового стекла.

1.3.2. Способы воздушной закалки листового стекла.

1.3.3. Новый способ термообработки листового стекла.

1.4.Оборудование для обеспечения неравномерной закалки листового стекла.

1.4.1. Описание существующих устройств.

1.5.Вывод ы.

1.6.Цель и задачи исследования.

2. Разработка алгоритма и исследование свойств листового стекла, испытавшего сложную термическую обработку.

2.1.Современные математические модели, описывающие процесс закалки листового стекла.

2.1.1. Теории мгновенного затвердевания.

2.1.2. Теория «вязкоупругости».•.

2.1.3. «Структурная» теория.

2.2.Алгоритм расчетов нелинейных режимов термообработки листового стекла.

2.3.Теоретическое обоснование параметров работы комбинированной системы охлаждения.

2.3.1. Разработка оборудования для обеспечения трехстадийной сложной термической обработки.

2.3.2. Описание принципа работы комбинированной системы охлаждения.

2.3.3. Исследование влияния конструктивных параметров закалочной решетки на интенсивность обдува.

2.3.4. Алгоритм расчетов режимов истечения воздуха.

2.3.5. Расчет мощности и удельного расхода вентилятора комбинированной системы охлаждения.

2.3.6. Расчет мощности и расхода компрессора комбинированной системы охлаждения.

2.4.Выводы.

Методика расчета основных параметров оборудования для производства ТСТО - стекла и планирование эксперимента.

3.1 .Методика планирования эксперимента.

3.1.1. Расчет функции отклика.

3.1.2. Исследование функции отклика на значимость ее коэффициентов и на достоверность.

3.2.Исследование свойств листового стекла, испытавшего сложную термическую обработку.

3.2.1. Исследования влияния параметров сложной термической обработки на технологический процесс.

3.2.2. Исследования влияния параметров сложной термической обработки на коэффициент качества эпюры напряжений.

3.3.Методика расчета основных параметров оборудования для обеспечения трехстадийной сложной термической обработки.

3.3.1. Определение технологических параметров сложной термической обработки.

3.3.2. Определение продолжительности минимально необходимой выдержки в условиях естественной конвекции при отсутствии технологического боя.

3.4.Методика расчета комбинированной системы охлаждения.

3.4.1. Расчет мощности и расхода компрессора комбинированной системы охлаждения.

3.4.2. Расчет мощности и удельного расхода вентилятора комбинированной системы охлаждения.

3.4.3. Определение потерь на сопротивление трубопроводов и производительности вентилятора. Определение эффективности системы комбинированного охлаждения.

3.5.Вывод ы.

4. Экспериментальные исследования самоподдерживающегося разрушения листового в начале третьей стадии его ТСТО и прочности

ТСТО-стекла.

4.1 .Термостойкость листового стекла.

4.2.Экспериментальные исследования прочностных характеристик стекла, прошедшего ТСТО.

4.3.Выводы.

5. Промышленные результаты. Внедрение.

5.1.Отработка процесса выработки упрочненного стекла.

5.2.Испытания упрочненного листового стекла.

5.3.Расчет экономической эффективности проекта.

5.3.1. Расчетный экономический эффект от использования комбинированной системы охлаждения.

5.4.Вывод ы.

Одним из наиболее применяемых в строительстве материалов является листовое стекло. Благодаря своим свойствам: прозрачности, малой теплопроводности, долговечности и т.д. оно широко используется при остеклении зданий и сооружений. Кроме того, стекло, широко используется в химической, легкой промышленности, автомобиле и кораблестроении.

Важнейшим направлением развития стекольной промышленности является совершенствование технологии и оборудования для создания новых видов стекла [1].

В практике отечественного строительства при остеклении жилых и промышленных зданий и сооружений продолжает использоваться отожженное листовое стекло, имеющее весьма низкую механическую прочность являющуюся причиной значительных его потерь при транспортировке, монтаже и эксплуатации, а также служит причиной значительного числа травм [2,3,4,5,6].

Сегодняшние тенденции в мировой стекольной промышленности говорят об общей ориентации на производство стекла со специальными свойствами [7,8] - это безопасные стекла, пожаростойкие, солнцезащитные и т.д. На отечественном рынке потребность в данном виде продукции чувствуется особенно остро.

Особым классом стекол, стоящих отдельно от отожженных и закаленных, является стекло получаемое при помощи сложной термической обработки - нелинейном охлаждении нагретого образца. СТО - стекла нашли свое применение в многослойном стекле, так как обладая высокой прочностью, они обеспечивают круиноосколочный характер разрушения. Однако, данный вид термообработки является весьма длительным процессом -6-10 минут, не позволяющим обеспечить высокую производительность линии [9].

Таким образом, нелыо представленной работы является: разработка оборудования для реализации нового способа упрочнения листового стекла — трехстадийной термической обработки, и методов прогнозирования свойств упрочненного стекла, прошедшего дашнлй вид термообработки.

Для достижения поставленной цели постаЕ$лены следующие задачи:

1. Разработать оборудование, адаптированное для процесса трехстадийной сложной термической обработки — комбинированную систему охлаждения (КСО).

2. Разработать методику расчета основных параметров КСО.

3. Разработать алгоритм расчета напряжений в стекле, испытавшем сложную термическую обработку.

4. На основании разработанного алгоритма исследовать механические свойства ТСТО - стекла.

5. Произвести экспериментальную проверку разработашшх методик.

6. Изучить влияние технологических режимов ТСТО на свойства изделий, сократить продолжительность ТСТО упрочнения более чем в 3 раза.

7. Провести опытно - промышленную апробацию результатов работы и их внедрение в производство.

Объект исследований: процесс и оборудование для термического упрочнения листового стекла. Научная новизна работы:

- Разработана математическая модель сложного термического упрочнения листового стекла, адекватная реальным процессам, учитывающая основные особенности теплообмена и формирования напряжений в изделии.

- На основе построенной модели исследован процесс образования напряжений в стекле в зависимости от толщины изделий и от режимов термической обработки на различных этапах упрочнения. Установлено, что значение коэффициента качества эпюры напряжений увеличивается при повышении интенсивности обдува на первой стадии охлаждения и последующем снижении на последней.

- Предложена схема комбинированной системы охлаждения (КСО) и методика ее расчета, в соответствии с которыми были выявлены конструктивно-технологические параметры данного агрегата. Автор защищает следующие основные положения:

1. Способ упрочнения листового стекла трехстадийной сложной термической обработкой (ТСТО).

2. Методику расчета напряжений в стекле упрочненном ТСТО.

3. Методику прогнозирования физико-механических свойств изделия в зависимости от технологических параметров термической обработки и особенностей оборудования.

4. Схему оборудования реализующего способ трехстадийной сложной термической обработки.

5. Методику расчета конструктивно-технологических параметров комбинированной системы охлаждения (КСО).

Практическая ценность работы: Разработан трехстадийный процесс упрочнения стекла, позволяющий снизить продолжительность термообработки по сравнению с существующим способом «импульсной» закалки [10] более чем в 3 раза.

Разработана схема оборудования, адаптированная для осуществления данного способа упрочнения.

На основе алгоритмов, полученных на базе математической модели упрочнения стекла, разработано программное обеспечение, позволяющее прогнозировать физико-механические свойства готового изделия в зависимости от параметров термической обработки, толщины упрочняемого изделия и конструктивных параметров оборудования.

Внедрение результатов работы: результаты работы апробированы и внедрены в опытно-промышленное производство на ООО «EuroGlass» (г. Екатеринбург). Использование результатов на данном предприятии позволит уменьшить количество затрачиваемой энергии на 66% (в денежном выражении около 408,94 тыс. руб. / год ).

Публикации: по теме работы опубликовано 11 работ, подана 1 заявка на получение патента РФ.

Апробация работы: результаты работы доложены и одобрены на международной научной конференции «Моделирование как инструмент решения технических и гуманитарных проблем», г. Таганрог, 2002г.; международной научно - практической конференции, г.Белгород, 2002г.; международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии», посвященном 150 летию В.Г. Шухова, г.Белгород, 2003г.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка литературы, приложений, включающих текст программы, результаты машинного эксперимента, акт испытания и внедрения. Общий объем работы - 150 стр., содержащей 65 рисунков, 13 таблиц, список литературы из 124 наименований.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основе изучения процессов упрочнения листового стекла выявлено, что в настоящее время в связи с развивающейся строительной индустрией требуются новые материалы, обладающие как прочностью закаленного, так и характером разрушения отожженного. СТО - стекло, обладающее данными характеристиками упрочняется «импульсным» способом термообработки, который является длительным 6-10 мин.

2 . Разработан трех - стадийный способ термообработки, а так же произведен синтез алгоритмов Фридкина и Гардона - Нарайанасвами, результатом которого является математическая модель, описывающая физические процессы, протекающие в стекле, испытывающем данный тип упрочнения. Среднее отклонение от экспериментальных данных составило 6%.

3. На основании построенной модели проведено планирование эксперимента и получена зависимость, описывающая свойства листового ТСТО - стекла, в зависимости от параметров термообработки. Выявлено, что время протекания процесса уменьшилась в 3,2 - 16,6 раз. Даны рекомендации по формированию технологического процесса.

4. Даны рекомендации по устранению самопроизвольного разрушения стекла в начале третьей стадии термообработки.

5. Предложена конструкция агрегата адаптированного к трехстадийному упрочнению листового стекла - комбинированная система 3-х стадийного охлаждения листового стекла (КСО), для определения параметров которой разработана методика расчета данного оборудования, на основании проведенных исследований произведен расчет параметров оборудования, а так же технологических параметров производства. Мощность установки составила 23,63 кВт, что на 66,67% меньше, чем суммарная мощность вентиляторной и компрессорно-ресиверной установки.

6. Полученные экспериментальные данные позволили сделать вывод об адекватности методики определения возможности самопроизвольного разрушения листового стекла в процессе его упрочнения, рельно протекающему процессу. Экспериментально определены прочностные свойства ТСТО - стекла, они соответствуют требованиям ГОСТ 5727-88 к закаленному стеклу.

7. Прибыль от внедрения разработанного оборудования на ООО производственно-коммерческая фирма «Уральская стекольная компания» составила 978,7 тыс. руб. / год.

1. Шутов Л. И., Лалыкин И. В., Овчинников Л.В. Видоизменение эшоры закалочных напряжений в листовом стекле // Стекло и керамика. -№ 11-12. 1992.-С. 22-23.

2. Клиндт Л., Клейн В. Стекло в строительстве. / Под ред. И.П. Трохимовской, Ф. Л. Шертсра. М.: Стройиздат. 1981. - С. 279.

3. Бондарев К. Т. Листовое полированное стекло. М.: Стройиздат, 1978. — 167 с.

4. Будов В.М., Саркисов П.Д. Производство строительного и технического стекла. М.: Высшая школа, 1991.-319 с.

5. Зубанов В.А., Чугунов Е.А., Юдин Н.А. Механическое оборудование стекольных и ситаловых заводов. М.: Машиностроение, 1984. -366 с.

6. Справочник по производству стекла. Т.1. / Под ред. И.И. Китайгородского и С.И. Сильвестровича. М.: Стройиздат, 1963. — 1026 с.

7. Электронное издание http://vvvvw.pilkington.com/

8. Электронное издание http.7/vvvvw.tamglass.ru/

9. Патент РФ № 2151750 Способ закалки стекла/ Шутов А. И., Попов П. В., Чистяков А. А., Лалыкин Н. В., Опубл. в Б. И., № 18, 2000.

10. Шутов А.И., Попов П.В., Чистяков А.А., Формирование заданных потребительских свойств листового стекла, Известия высших учебных заведений. Строительство. Изд. Новосибирской государственной академии строительства. 1996, №10, с. 101-106.

11. А.С. №1608141 (СССР). Ванна для упрочнения стеклоизделии/ С.Т.Фролов, Н. Я. Гусак, Л. Я. Литовский и В. П. Мухин Опубл. в Б.И., 1990, №43.

12. А.С. №939414 (СССР). Установка для закалки стекла / Агибалов В.И., Шутов А.И., Майстренко И.А. Опубл. в Б.И., 1982, №24.

13. А.С. №1414799 (СССР). Способ упрочения стекло изделий/ Е. М. Акимова и В.К. Абаджян Опубл. в Б.И., 1988, №29.

14. Богуславский И.А. Высокопрочные закаленные стекла. М.: Стройиздат, 1969.-207 с.

15. Л.С. 863516 (СССР). Ванна для закалки листового стекла / Шабанов А.Г. и др. Опубл. В Б.И., 1978, №5.

16. А.С. №1368278 (СССР). Установка для закалки листового стекла/ Н.А.Каиков, Ю.В. Григоров, В.И. Агибалов и А.И. Иванов. Опубл. в Б.И., 1988, №3.

17. А.С. №906952 (СССР). Способ закалки стекла и устройство для его осуществления / А. М. Бутаев, Р.П. Келина, Ю. В. Липовцев, В. В. Попов;. Н.П. Коваленко, И. А. Горбань, Е.В. Ковалева и В. В. Трощин Опубл. в Б.И., 1982, №7.

18. Стекло. / Под ред. И. М. Павлушкина. М.: Стройиздат. 1973. - 487 с.

19. Павлушкин II.M. Основы технологии стекла. М.: Стройиздат, 1977. -432 с.

20. А.С. №852806 (СССР). Установка для закалки листового стекла/ А.Г.Шабапов, В.И. Агибалов и В.Д. Чуриков. Опубл. в Б.И., 1981, №29.

21. А.С. №1209616 (СССР). Способ закалки стекла/ А. Б. Жималов, Ю. Б. Субботин, В. П. Чалов, I I. И. Андрсичсв и В. И. Рыбин Опубл. в Б.И., 1986, №5.

22. А.С. №1232142 (Великобритания). Способ закалки стеклоизделий и устройство для его осуществления/ Малькольм Джеймс Ригби, Питер Вард и Брайан Марч Опубл. в Б.И., 1986, №18.

23. Л.С. №843729 (Великобритания). Способ закалки стеклоизделий и устройство для его осуществления/ Джоффри Мартин Баллард Опубл. в Б.И., 1981, №24.

24. Будов В.М., Саркисов П.Д. Производство строительного стекла и стеклоизделий. М.: Высшая школа, 1978. - 223 с.

25. Будов В.М., Саркисов П. Д. Производство строительного и технического стекла. М.: Высшая школа, 1991. — 319 с.

26. Сапожников М. Я., Дроздов I I. Е. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов. М.: Литература по строительству, 1970.-487 с.

27. Тарбсев В. В., Шепелев Д. П., Бутияков А.И., Цепслева Т. Г. Производство стекла. П.Новгород: ФГУИПП «Нижполиграф», 2002. - 224 е.: ил.

28. Агибалов В.И., Майстренко И.А., Потапов В.И., Шутов А.И. Горизонтальная линия закалки стекла усовершенствованной конструкции // Стекло и керамика. 1982. - №3. - с. 8 - 10.

29. Шабанов А. Г. Разработка технологического процесса горизонтальной закалки листового стекла // Стекло и керамика. № 9. - 1968 - С. 8 - 11.

30. Шабанов А. Г., Гороховский В. А., Чуриков В. Д. и др. Горизонтальная закалка листового стекла на твердьix опорах // Стекло и керамика. — 1970. — № 10.-С.5-7.

31. ГОСТ 5727-88 (СТ СЭВ 744-77 746-77). Стекло безопасное для наземного транспорта. Общие технические условия. - М.: Изд. стандартов, 1992.-25 с.

32. Мазурин О.В., Белоусов IO.JI. Отжиг и закалка стекла. Учебное пособие. М., Изд. МИСИ и БТИСМ, 1984, 114с.

33. Шутов А. И., Сакулина Е. П. Гарантированный коэффициент теплоотдачи при закалке стекла // Стекло и керамика. — 1991.—№6.—С. 5-6.

34. Шутов А.И., Казакова И.П. Оптимизация параметров закалочных решеток.// Стекло и керамика. 1981. - №9. - с. 8 - 9.

35. Шабанов Л.Г., Шутов Л.И., Потапов В.И., Чуриков В.Д., Чистяков Л.Л. Аэродинамические характеристики и охлаждающая способность воздухоструйных устройств для закалки листового стекла // Стекло и керамика. 1982. - №1. - с. 14-15.

36. Казаков И.П., Чистяков А.Л., Шутов А.И; Универсальные характеристики закалочных решеток // Стекло и керамика. 1980. - №7. -С. 12-13.

37. Шутов А. И., Остапко Л.С., Остапко Т.С. Влияние параметров сложной термической обработки на свойства листового стекла. Стекло и керамика. -№7. 2003.-С. 8-9.

38. Шутов А.И., Суханов В.Е. Методика расчёта параметров неравномерности воздухоструйпой закалки стекла// Стекло и керамика. — 1997.-№8.-С. 8- 10.

39. Шутов А.И., Чистяков А.А., Прокофьева Т.П. . Распределение напряжений в стекле при воздухоструйной закалке// Стекло и керамика. — 1981.-№3.-С. 13- 14.

40. Gardon R. Thermal Tempering of Glass // Glass: Science and Technology. -1980. V.5,№10.-P. 145-216.

41. Чистяков A.A., Чуриков В.Д., Шутов А.И. Определение охлаждающей способности воздушной подушки при закалке стекла // Стекло и керамика. -1980. №1.с.6-8.48. Патент США №3332759.49. Патент США №3323500.

42. Ванин В.И. Отжиг и закалка стекла. М.: Стройиздат, 1965. - 116с.

43. Л.С. №1096239 (СССР). Способ закалки стеклянного листа/ Н.Н.Трошин, В. Я. Матвеенко, П. Н. Качалов и И. Л. Майстренко Опубл. в Б.И., 1984, №21.

44. Шутов Л.И. Оборудование и основы проектирования стекольных заводов / Учебное пособие. 4.2. Белгород: Изд. БТИСМ, 1993. - 55с.

45. Пух В. П. Прочность и разрушение стекла. JL: Наука 1973 - 156 с.

46. Л.С. №1440876 (СССР). Способ термического упрочнения стекла/ С.И. Дяковский, В. И. Качалин и Н. А. Николаев Опубл. в Б.И., 1988, №44.

47. Л.С. №1525121 (СССР). Способ закалки стекла/ В. И. Качалин, С.И. Дякивский, И. Л. Николаев, В. И. Притула и С. Т. Фролов Опубл. в Б.И., 1989, №4.56. Патент Японии №2268/1972.

48. Шутов Д. И., Новиков И.Д., Остапко А.С. Перспективы нового способа термической обработки листового стекла. Стекло и керамика. -№ 10. 2002. -С. 3-4.

49. A. I. Shutov, I. Д. Novikov, A. S. Ostapko. Prospects of a New Method for Thermal Treatment of Sheet Glass. Glass and Ceramics. №59 (9-10). 2002. — p.: 329-330.

50. Попов П.В. Способ и оборудование для производства стекла с новыми потребительскими свойствами: Автореф. дис. к-та техн. наук. Белгород, 1998,-24с.

51. Охлаждающие системы периодического действия: Метод. Указ. К выполнению курсового проекта для студ. Спец. 250800 / Сост. Д.И. Шутов, Л.И. Яшуркасва, И.А. Новиков. Белгород: БелГТАСМ, 2002. - 14 с.

52. Большая советская энциклопедия. Т. 10 — М.: Изд. БСЭ, 1974. 110 с.

53. Бартенев Г.М. Механические свойства и тепловая обработка стекла. -М.: Госстройиздат, 1960. 166с.

54. Weymann II. D. Л Thcrmoviscoelastic Description of the Tempering of Glass// Journal American Ceramic Society. 1962. - V.45, № 11. - P.517-522.

55. Инденбом В.Л. ЖТФ, 24, 1954, №5.

56. Lee E., Rogers Т., Woo T. Structural Relaxation in Tempered Glass// J. Americ. Ceramic Society. 1964. - V.29, №19. - P.240-253.

57. Kurkjian C.R. Realxation of Tirsional Stress in the Trensformation range of soda-lime-silika glass // Physics Chemistry Glasses. 1963. - V.4, №4. - P. 128136.

58. Naraynaswamy O. Gardon R. Calculation Algorithm of Temporal and Residual Stress in Glass under Hardening// J. Americ. Ceramic Society. 1969. -V. 10, № 10. - P. 125-131.

59. Naraynaswamy O.S. Model of Structal Relaxation in Glass// J. Americ. Ceramic Society. 1971. - V.54, №10. - P.491-498.

60. Gardon R. Strong Glass. « Crystalline Solids », 1985, vol. 73, p 15 - 67.

61. Strength and fracture of glass: Pap. 16 Int. Congr. Glass. Madrid 4-9 Oct., 1992 / Pukh V. P. // Soc. espl ceramy vidrio. 1992. -31, № 1. p. 77 - 96.

62. Tool A.Q., Hill E.F. On the Constitution and Density of Glass// J. Americ. Ceramic Society. 1925. - V.9, №8. - P. 185-206.

63. Tool A.Q. Relation Between Inelastic Deforability and Termal Expansion of Glass in its Annealing Range// J. Americ. Ceramic Society. — 1964. V.29, №9. -P.240-253.

64. Стеклование и стабилизация неорганических стекол. Мазурин О.В. Л.,«Наука», 1978. 62с.

65. Бартенев Г. М. Механические свойства и тепловая обработка стекла. -М.: Госстрой издат, 1960. -362 с.

66. Мазурин О.В., Лапыкин Н.В. Расчет напряжений в листовом стекле при непрерывном изменении скорости охлаждения // Физика и химия стекла, 1980. Т.6. - №5. - с.622-625.

67. Шутов Л.И. Теоретические основы и технология производства гнутых, термически упрочненных изделий из листового стекла: Диссертация докт. техн. наук. Белгород: Изд. БТИСМ, 1992. - 240с.

68. Михеев М.Л., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип. М., «Энергия», 1997. 344с., ил.

69. Зворыкин Д.Б., Прохоров Ю.И. Применение лучистого инфракрасного нагрева в электронной промышленности. М.: Энергия, 1980. — 176с., ил.

70. Фридкин Р.З., Мазурин О.В. Алгоритм расчета с учетом теплопередачи излучением температурного поля в стеклянной пластине при ее нагреве и охлаждении // Физика и химия стекла, 1979. Т.5. - №7. - с.733-736.

71. Andrade E.N. da Costa. A Theory Viscosity of Liquids // Phylosophical Magazine, 1934. V.17. P.497-511, and P.698-732.

72. Мазурин O.B., Поцслуева Л.П. Определение температур стеклования по температурным зависимостям вязкости стеклообразующих расплавов // Физика и химия стекла, 1978. Т.4. - №5 - С.570-580.

73. Безбородов М.А. Вязкость силикатных стекол. — Минск.: Наука и техника. 1975.-352 с.

74. Мазурин О.В. Стеклование. Л.: Наука, 1986. 158 с.

75. Справочник но производству стекла. Т.1. / Под ред. И.И. Китайгородского и С.И. Сильвестровича. М.: Стройиздат, 1963. - 1026 с.

76. A. I. Shutov, A. S. Ostapko, Т. S. Ostapko, К. A. Medvedcv. A Calculation Algorithm for Nonlinear Thermal Treatment of Sheet Glass. № 60 (1-2). 2003. -p.: 7-9.

77. Шутов А.И., Остаико А.С., Останко T.C., Медведев К.А. Алгоритм расчетов нелинейных режимов термообработки листового стекла // Стекло и керамика. 2003. - №1. - с.6-8.

78. Шутов А.И., Шабанов А.Г., Белоусов Ю.Л., Фирсов В.А. Метод определения модуля упругости стекла при температурах выше температуры стеклования // Стекло и керамика. 1993. - №4. - с. 5 - 8.

79. Шутов А.И., Белоусов ЮЛ., Фирсов В.А. Температурная зависимость модуля упругости промышленных стекол // Стекло и керамика. 1992. - №2. -с. 12-13.

80. Шутов Л.И., Лахметкин И.В. Аппроксимация зависимости модуля упругости стекла от температуры // Стекло и керамика. 1998. - №12. — с. 6 -7.

81. Н.М. Баранникок, П.В. Горбунов. Выбор метода увеличения производительности компрессорной станции. Прикладная гидромеханика и теплофизика. Выпуск II. Сборник научных статей под общей редакцией доц. к.т.н. А.А. Шершнева. Красноярск 1973.

82. Баранников Н.М. Графоаналитический метод определения некоторых параметров наддува для компрессоров, работающих в высокогорных условиях. «Известия вузов. Горный журнал», 1963, №7.

83. Баранников Н.М. Экономичность применения наддува для компрессоров, работающих в высокогорных условиях. — «Известия вузов. Цветная металургия», 1962, №4.

84. Казакова И.П., Чистяков А.Д., Шутов А.И. Универсальные характеристики закалочных решеток.// Стекло и керамика. 1980. - №7. - с. 12- 13.

85. Шабанов Л. Г., Марков В. П., Шутов А. И., Чистяков А. А., Чуриков В. Д. Интенсификация процесса воздушной закалки листового стекла // Стекло и керамика.-№ П. 1980-С. 10-11.

86. Шутов А.И., Новиков И.А., Чистяков А.А. Охлаждающая способность современных закалочных решеток.// Стекло и керамика. 2000. - №2. - с. 10 -11.

87. Шутов А.И., Сакулина Е.П., Кашкевич О.В. КПД закалки и пути его повышения.// Стекло и керамика. 1989. - №7. - с. 10.

88. Шутов А.И. Выбор электродвигателя привода вентилятора устройств для закалки стекла.// Стекло и керамика. 1987. - №6. - с. 14 - 15.

89. Кухлинг X. Справочник по физике: Пер. с нем. М.: Мир, 1983, 520 е., ил.

90. ЮЗ.Яровский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике. М.: Наука, 1979. -942 с.

91. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Химия, 1985 800 с.

92. Воробьев Н.Д. Математическое моделирование на ЭВМ и САПР механического оборудования: Учеб. пособие / БелГТАМ. — Белгород. 1990. — 94 с.

93. Вознесенский В.Л. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Финансы и статистика, 1981. -263с., ил.

94. Ермаков С.М., Жиглявский А.А. Математическая теория оптимального эксперимента: Учеб. пособие. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. — 320с.

95. Планирование эксперимента в условиях неоднородностей / Е.В. Маркова, А.Н. Лисенко. Академия паук СССР, 1973. - 219с.

96. Проблема планирования эксперимента, ответственный редактор кандидат техн. наук доцент Г.Б.Круг, Издательство Наука, М: 1969, 409с.

97. Планирование и организация измерительного эксперимента / Е.Т. Володарский, Б.М. Малиновский, Ю.М. Туз. К.: Вища iiik. Головное издательство, 1987. - 280с.

98. Шутов А.И., Остапко А.С., Остапко Т.С., Медведев К.А. Исследование параметров сложной термической обработки на свойства листового стекла // МатериалЕ,1 межвузовского сборника статей Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2003. - С. 307- 311.

99. Справочник по производству стекла Т.2. / Под ред. И.И. Китайгородского и С.И. Сильвестровича. — М.: Стройиздат, 1963. — 815 с.

100. Гейтвуд Б.Е. Температурные напряжения. Изд-во иностр. Лит., М., 1959.

101. Солинов Ф.Г. Производство листового стекла. М.: Стройиздат, 1976.

102. Журавлев Г.И. К определению термостойкости стекол // Физика и химия стекла, 1978. Т.4, №3, с. 295 299.

103. Блудов Б.Ф., Скопинова Л.В., Бочарова В.К. Лабораторные работы по технологии силикатов: Учеб. пособие / БТИСМ. Белгород. 1976. - 94 с.

104. Альтшуль А.Д., Кисилев П.Г. Гидравлика и аэродинамика (Основы механики жидкости). Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Стройиздат, 1975. 323 с.

105. АлЕ.тшуль А.Д., Кисилев П.Г. Гидравлика и аэродинамика (Основы механики жидкости). М., Стройиздат, 1965. — 274 с.

106. Борисов С.II., Даточный В.В. Гидравлические расчеты газопроводов. М., «Недра», 1972. 356 с.

107. Шутов Л.И., Лалыкин Н.В., Овчинников Л.В. Взаимосвязь статической и динамической прочности закалённого стекла// Стекло и керамика. 1993. -№2.-С. 3-5.

108. Шутов Л.И., Попов П.В., Струков В.Г. Методика расчёта ударной прочности листового стекла// Стекло и керамика. 1996. - №6. - С. 8-11.

109. Шутов А.И., Суханов В.Е. Методика расчёта параметров неравномерности воздухоструйной закалки стекла// Стекло и керамика. — 1997. №8. - С. 8-10.

110. Шутов А.И., Чистяков А. А., Прокофьева Т.П. . Распределение напряжений в стекле при воздухоструйной закалке// Стекло и керамика. — 1981. №3. - С. 13- 14.