Разработки института

Скачать иллюстрированный укр/рус каталог в формате PDF DOC (61 MB)
неполный перечень
Энергетическое машиностроение
Энергетическое машиностроение
Энергоэффективность. Ресурсосбережение. Экология
Энергоэффективность. Ресурсосбережение. Экология
 свернуть перечень ↑ 
Балансировочный прибор СБ-24

     Малогабаритный балансировочный прибор СПБ-24 предназначен для измерения, контроля и оперативной диагностики амплитуды вибрации любого роторного оборудования при проведении динамического уравновешивания протяженных валов роторов в собственных подшипниках или на балансировочных станках. Позволяет определить массу грузов, необходимых для устранения дисбаланса, и стробоскопическим методом определить местоположение этих грузов.
    Прибор построен по принципу преобразования механических колебаний двух опор ротора балансируемого объекта в пропорциональные им электрические сигналы, которые затем могут складываться и вычитаться в различных пропорциях, усиливаться, фильтроваться, что позволяет измерять амплитуды колебания, соответствующие только статическому или только динамическому дисбалансу.
    В качестве преобразователя механических колебаний в электрические сигналы используются стандартные электромагнитные или пьезоэлектрические вибропреобразователи. Прибор имеет тахометр и позволяет определить число оборотов тела вращения, что устраняет случайные механические ошибки.

Балансировочный прибор СБ-24 Технические характеристики

Диапазон измеряемой амплитуды вибросмещения, мкм 1-1000
Диапазон измеряемой частоты вибрации, Гц 40-80, что соответствует об/мин 2400-4800 или по выбору Заказчика в диапазоне, об/мин 600-30000
Диапазон измеряемого сдвига фазы, град    0-360
Приведенная погрешность измерения, %     ±10
Питание от сети переменного тока напряжением, В    частотой, Гц    220±22   48-63
Потребляемая мощность, Вт    40
Габаритные размеры, мм     220х180х200
Масса прибора с датчиками, кг     3,2

     Прибор и вибропреобразователи имеют свидетельство метрологической аттестации. Аналогами являются балансировочные приборы «Агат», «Малохит», выпускаемые фирмой «Диамех», Москва.
    В СПБ-24 применены новые способы фильтрации и отсчета амплитуды, фазы и частоты вибрации. Он позволяет измерять размах полигармонических колебаний, амплитуду, фазу и частоту колебаний с частотой равной частоте вращения балансируемого ротора, а также амплитуду и частоту составляющих спектра колебаний.
    В приборе применена эффективная схема стабилизации момента вспышки строболампы относительно положения «тяжелого» места при изменении частоты вращения. Отдельные оригинальные технические решения, связанные с возможностями современной элементной базы, позволяют создать и постоянно совершенствовать прибор, не уступающий в схемном решении лучшим аналогам своего класса.
    Отличительная особенность прибора – компактность, оригинальность исполнения, удобство в эксплуатации и простота проведения точных и достоверных измерений вибрации, а также низкая цена по сравнению с аналогами.
    В виду малой себестоимости по сравнению с зарубежными аналогами (в 3-5 раз) при той же эффективности выполняемых функций экономически целесообразно широкое внедрение прибора в машиностроении, сельском хозяйстве, эксплуатационном контроле.
    В масштабах Украины актуально применение данной разработки в виду ее экономической и экологической эффективности для предприятий с часто меняющейся номенклатурой изделий.
    Степень готовности разработки – 100 %. Выполняется по требованию заказчика. Срок изготовления 4 месяца.

СВЧ-плазменная пылеугольная горелка

    Под воздействием СВЧ-энергии в потоке пылевоздушной смеси на выходе из сопла плазмотрона зажигается электрический разряд с температурой плазмы ~5000 К, в котором частицы угля нагреваются со скоростью более 106 К/с, дробятся на мельчайшие фрагменты (~1 – 5 мкм), интенсивно газифицируются и воспламеняются (см. схему горелки на рисунке). Горящий факел поджигает основной поток пылевоздушной смеси, поступающий в горелку через канал вторичного воздуха.

    Плазма СВЧ-разряда не контактирует с соплом плазмотрона, вследствие чего эрозия металла отсутствует. Плазмотрон изготавливается из обыкновенной нержавеющей стали и не требует принудительного охлаждения. Воздух для продувки прямоугольного волновода может подаваться от любой магистрали сжатого воздуха.

    Горелка комплектуется выпускаемыми промышленностью стандартными СВЧ-генераторами и волноводами. Плазмотрон и горелка разрабатываются и изготавливаются исходя из требований непосредственного заказчика. Высокий КПД преобразования СВЧ-волны в тепловую энергию плазмы, уровень плотности потока СВЧ-излучения в окружающую среду соответствует допустимому по санитарным нормам. В горелке без переделки конструкции возможно сжигание бурых и каменных углей, антрацита, а также отходов угледобычи с зольностью до 70 % и влажностью до 20 %. Цена и ресурс горелки определяется в основном стоимостью и ресурсом СВЧ-генератора и волновода.

  Технические характеристики горелки:

Скорость пылевоздушной смеси в плазмотроне, м/с 14 - 16
Расход угля через плазмотрон, кг/ч  до 750
Общий расход угля на горелку, кг/ч  до 2500
Тепловая мощность горелки, кВт  до 15000
Частота СВЧ-волны, МГц  915
Электрическая мощность СВЧ-генератора, кВт  до 100
Ресурс СВЧ-генератора, ч  7000
Цена СВЧ-генератора, дол.  до 100000


    Применяется при замене газовых и мазутных горелок при розжиге пылеугольных котлов, переводе газовых котлов на более дешевое угольное топливо, стабилизации горения угольной пыли в основных горелках.

    Проведены научно-исследовательские работы по оптимизации схемы и параметров горелки. Разработан, изготовлен и испытан на стенде в ИПМаш НАН Украины (см. фото) опытно-промышленный вариант СВЧ-плазменной горелки для сжигания Донецкого антрацита марки АШ.

СВЧ-плазменные технологии сжигания высокозольных низкореакционных углей в энергетике

    Традиционной технологией использования топлив в энергетике является прямое сжигание углей в факеле. При этом для розжига и стабилизации процесса горения высокозольных низкореакционных углей применяют значительные добавки (20% и более) высококачественного топлива (природный газ или топочный мазут, стоимость которых постоянно растет).

    Применение СВЧ-плазменных технологий даст возможность отказаться от дополнительного использования мазута или природного газа, снизить неполноту сгорания угля и уменьшить уровни выбросов токсичных и канцерогенных веществ с дымовыми газами. При этом для СВЧ-плазменных технологий сжигания указанных углей будет использоваться не более 2 % вырабатываемой на блоке электрической энергии.

    Впервые разработана техническая документация, изготовлены образцы магнетрона мощностью 100 кВт и экспериментальные СВЧ-плазменные горелки.

Способ группового планетарно-врезного размерного шлифования труднообрабатываемых изделий со сложной криволинейной поверхностью

     В основу разработки положена идея снижения энергосиловых параметров стружко-образо¬вания за счет кинематического обеспечения условий для наиболее полного адсорбционного взаимодействия ювенильных участков поверхности зоны резания с компонентами смазочно-охлаждающей технологической среды (СОТС), что способствует снижению энергии пластической деформации и образования новой поверхности, а также значительному снижению адгезионных явлений. Достигается это за счет усовершенствования кинематики процесса и использования планетарно-врезного метода формообразования.
     При этом способе обеспечивается скорость шлифования Vр = 35…45 м/с, скорость вращения барабана nб = 0…650 об/мин, количество одновременно обрабатываемых лопаток – 3, длина обрабатываемой части Lp ≤ 400 мм, дискретность управляемого планетарного подворота Δφ = 15'. Используются стандартные абразивные круги средних структур. Температура шлифования не превышает 100ºС.
     Осуществляется групповая, планетарно-врезная обработка изделий, которые устанавливаются на специальном планетарном приспособлении, обеспечивающем переносное перемещение деталей по круговой траектории вокруг общей оси с регулируемым поворотом вокруг планетарных осей вращения. Скорость кругового вращения определяется из функциональной зависимости, которая связывает геометрические и физические параметры абразивного круга и обрабатываемого изделия и позволяет обеспечить ее рациональное значение для комплексного проявления адсорбционно-пластифицирующего эффекта.

     Применение предлагаемого способа обеспечивает:
          - снижение удельной мощности шлифования в 1,5-2,5 раза и практически полное исключение зависимости от величины используемой врезной подачи;
          - снижение удельного расхода абразива на порядок;
          - снижение засаливания абразивного круга при обработке высокопластичных и вязких материалов;
          - экономию энергии на обработку одной лопатки на 5-8 кВт·ч, что при производстве 50000 лопаток в год позволит сэкономить ~525,2 МВт·ч;
          - снижение расхода СОТС на порядок;
          - повышение на 5-15 % прочности поверхностного слоя за счет формирования напряжений сжатия.

     Предназначено для повышения эффективности шлифования деталей типа турбинных лопаток, кулачковых валов и др., изготавливаемых из труднообрабатываемых материалов.
     На базе серийного круглошлифовального полуавтомата мод. 3А151 создан лабораторный образец копировально-шлифовального станка для групповой обработки выпуклой части профиля пера турбинных лопаток методом планетарно-врезного шлифования, который успешно прошел экспериментальную апробацию.

 

 

Демонстрационное видео