Актуальные вопросы современной науки (стр. 6 )

Рис. 3 – Кинематическая схема НСГОМП по патенту JPA1

Очевидно, что любая из рассмотренных схем полностью обеспечивает кинематическое задание и полную синхронизацию скоростей всех звеньев в момент переключения передач. Однако силовая и мощностная нагруженность звеньев ЭПМ может отличаться в зависимости от выбранной схемы, например, может присутствовать циркуляция мощности в механической части, поэтому был проведен полный анализ каждой схемы полученных схем.

Очевидно, что схема Г х д1; Г д2 хне имеет контуров циркуляции мощности в базовом механизме, так как в ней на каждой передаче работает только один ЭПМ. Схема Г х д1;д1 х д2 имеет контур циркуляции мощности на второй передаче, причем величина циркулирующей мощности может составлять до 125% от максимальной передаваемой мощности. Схема Г д2 х;д1 х д2имеет контур циркуляции мощности на первой передаче, причем величина циркулирующей мощности может составлять до 75% от максимальной передаваемой мощности. В схеме на рис. 3 также наблюдается циркуляция мощности на второй передаче, при ωГ<0, а величина циркулирующей мощности не превышает 25% от максимальной передаваемой мощности.

Из четырех рассмотренных схем только в схеме Г х д1; Г д2 х(рис. 2 а)нет циркулирующей мощности и обеспечиваются приемлемые угловые скорости сателлитов и остальных звеньев. Также эта схема конструктивно достаточно простая. Следовательно, среди рассмотренных вариантов именно эта схема более всего подходит для использования в НСГОМП.

Необходимо отметить, что в этом примере мы рассмотрели только один вариант подключения звеньев (подключение двух входных звеньев) и одно значение ωГmax=2,0, в то время как для выбора оптимальной схемы необходимо проанализировать все возможные варианты.

Выводы:

1.  Методика синтеза НСГОМП с помощью ПУС дает возможность рассмотреть все возможные варианты передач и выбрать наилучший из них.

2.  Синтезирована схема двухступенчатой НСГОМП отличающаяся небольшими угловыми скоростями основных звеньев и сателлитов, приемлемыми передаточными числами согласующих передач, отсутствием циркулирующей мощности, простотой при компоновке и изготовлении.

Литература

1.  Планетарные передачи: справочник / под ред. , . – Л.: Машиностроение (Ленинградское отделение), 1977. – 536 с.

2.  Объемные гидромеханические передачи: расчет и конструирование / , , и др. – Л.: Машиностроение (Ленинградское отделение), 1987. – 256 с.

3.  Филичкин, планетарных коробок передач транспортных и тяговых машин: Учебное пособие / . – Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2005. – 175 с.

4.  ПатентJPA1Япония, МПК7F16H3/72. Speed change steering device / Nomura Kouichirou [Япония]; Yamamoto Shiyunei [Япония]. Опубл. 12.11.85.

ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ

ЭПОКСИДНО-НОВОЛАЧНО-ПОЛИЭФИРНЫХ БЛОК-СООЛИГОМЕРОВ

, ,

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет),

г. Санкт-Петербург, Россия, E-mail: [e-mail]

Анализ литературных и экспериментальных данных показывает, что эпоксидно-новолачные блок-соолигомеры (ЭНБС) являются эффективными связующими для конструкционных пленочных клеев, конструкционных пенопластов, абразивных материалов и высокопористых инструментов для шлифования [1-5]. В последние годы в ряде публикаций показано, что использование олигомерных продуктов деструкции вторичного полиэтилентерефталата (ПЭТФ) позволяет повысить физико-механические характеристики пеноматериалов и пористых изделий на основе новолачных фенолоформальдегидных композиций [6-7]. Поэтому было сделано предположение, что использование продуктов деструкции ПЭТФ в составе эпоксидно-новолачных связующих для конструкционных пенопластов и пористых абразивно-шлифивальных материалов на основе ЭНБС, также позволит улучшить эксплуатационные свойства полученных материалов и увеличить ресурс работы абразивных изделий. С этой целью проведена работа по получению и исследованию эпоксидно-новолачных композиций модифицированных олигомерными продуктами разложения вторичного ПЭТФ.

Модифицированные композиции получали по следующей методике: в реакционную колбу загружали масс. ч: 1-5 измельченного вторичного ПЭТФ; 1-5 олигопропилендиола марки Лапрол 202 или олигопропилентриола маркиЛапрол 503; 34-39 новолачной смолы марки СФ-0112. Вводили 0,5 % от содержания ПЭТФ диацетата цинка в качестве катализатора деструкции. Полученную смесь нагревали при перемешивании до расплавления при 240-250°С и выдерживали при данной температуре в течении 1 ч. Затем полученную массу охлаждали до 120-125°С и вводили в нее эпоксидную смолу марки ЭД-16. Данную смесь выдерживали при температуре 120-125°С и перемешивании в течение 40-60 мин. Синтезированные продукты сливали в поддон для охлаждения. Процессы контролировали по температуре каплепадения по Уббелоде. Полученные продукты представляли собой твердые хрупкие аморфные олигомеры с температурой каплепадения в пределах 80-98°С.

Примеры рецептур получения и свойства образцов эпоксидно-новолачно-полиэфирных блок-соолигомеров (ЭНПБС) представлены в таблице 1.

Таблица 1

Рецептуры получения и свойства эпоксидно-новолачно-полиэфирных блок-соолигомеров

Компоненты олигомерной системы	Содержание компонентов, масс. %
Эпоксидная смола	58	57	55	59	57	57	58	58
Новолачная смола	38	37	35	39	37	37	38	38
Полиэтилентерефталат	2	3	5	1	1	2	3	1
Лапрол 202	2	-	-	1	-	4	1	-
Лапрол 503	-	3	5	-	5		-	3
Свойства олигомерной основы
Температура каплепадения, °С	90-92	88-90	85-88	94-95	82-84	84-86	96-98	83-84
Массовая доля эпоксидных групп, %	8,8-9,1	8,4-8,6	8,1-8,3	9,1-9,5	8,5-8,7	8,4-8,7	8,7-9,0	8,9-9,2

Анализ результатов синтеза олигомерных композиций, содержащих модифицирующие олигоэфиры показывает, что содержание олигопропиленди(три)олов оказывает существенное влияние на температуру каплепадения олигомерной основы (рисунок). Увеличение содержания модифицирующего лапрола приводит к снижению температуры каплепадения блок-соолигомера.

Рис. Зависимость температуры каплепадения ЭНПБС от типа и содержания лапрола.

Марка лапрола: 1 – Лапрол 202; 2 – Лапол503.

Более низкая температура каплепадения олигомерных композиций, содержащих Лапрол202 объясняется более низкой молярной массой этого олигомера, и соответственно более низкой динамической вязкостью [6-7].

Исследование свойств олигомерных композиций, отвержденных при 180°С в течение 6 ч свидетельствует, что зависимость физико-механических характеристик от содержания олигоэфирной компоненты, как правило, носит экстремальный характер. Это наблюдается на примере зависимостей разрушающего напряжения при изгибе, модудяпругости при изгибе и ударной вязкости. При этом оптимальное содержание модифицирующего олигоэфира для получения максимальных показателей составляет 3-5 мас.%.

Свойства отвержденных образцов эпоксидно-новолачно-полиэфирных блок-соолигомеров с использованием олигопропилентрила Л-503 представлены в таблице 2.

Показатели ЭНПБС по ряду характеристик существенно выше, чем показатели для ЭНБС [8]. Особенно, необходимо отметить повышение разрушающего напряжения при изгибе и модуля упругости при изгибе, которые составляют, соответственно, 165-186 МПа и 4,3-4,5 ГПа.

Таблица 2

Свойства отвержденных эпоксидно-новолачно-полиэфирных блок-соолигомеров

Содержание олигоэфира, мас.%	Разрушающее напряжение, МПа	Модуль упругости при изгибе, ГПа	Ударная вязкость, кДж/м2	Твердость по Бринеллю, МПа
при сжатии	при изгибе
0	164-172	126-148	3,8-4,1	11-14	174-178
2	165-173	130-152	3,9-4,2	12-15	172-176
3	167-173	138-158	4,0-4,2	13-16	168-172
4	168-174	165-186	4,3-4,5	14-18	164-169
5	168-176	148-171	4,1-4,3	15-16	160-165
8	166-178	136-162	3,9-4,1	14-16	156-159
10	164-178	128-156	3,8-3,9	12-15	152-157

Повышение физико-механических характеристик отвержденных образцов на основе разработанных связующих обусловлено снижением внутренних напряжений в модифицированных полимерных сетках при оптимальном соотношении компонентов.

Полученные результаты позволяют сделать предварительный вывод о возможности использования олигомеров данного типа в качестве основы перспективных связующих для получения высокопрочных конструкционныхпенопластов и эффективных пористых абразивно-шлифовальных материалов.

Литература

1. В кн.: Химическая технология, свойства и применение пластмасс

/ Межвуз. сб. науч. Тр.- Л., ЛТИ им. Ленсовета.- 1978.- С.115-124.

2. , Барсова ПЭН - новый тип пенопластов. Л.: ЛДНТП,

1974, 24 с.

3. , Коцелайнен на основе порошковых эпоксидно-

новолачных композиций// Пласт. массы.– 1998.–№ 2.– С. 40-42.

4. Вольфсон теплостойкогоэпоксифенольного связующего для

абразивного инструмента из синтетических сверхтвердых материалов: Автореф. дис. …

канд. техн. наук / ; Л.: ЛТИ им. Ленсовета. – 198с.

5. Цой полировальные инструменты на эпоксикаучуковой связке. Тезисы

докладов Всесоюзн. науч.-техн. семинара: Турбоабразивная обработка деталей

сложного профиля. Л.: 20-22 окт. 198с.

6. Дворко полимерные материалы для машиностроения / Сб. науч.

тр. межд. науч.-техн. конф.: Новые материалы и технологии в машиностроении.-

Вып.12.- Брянск: БГИТА, 2010.- С. 134-136.

7. , , и др. Применение продуктов

разложения вторичного полиэтилентерефталата для модификации конструкционных

пенофенопластов/ В сб. межд. науч.-техн. конф.: Экологически устойчивое развитие,

рациональное использование природных ресурсов.- Тула: Изд-во «Инновационные

технологии», 2010.- С. 36-37.

8. Тризно -новолачные блоксополимеры, композиции и пластические

массы на их основе: Дис. ... д-ра техн. наук/ ЛТИ им. Ленсовета.– Л., 1973.– 341 с.

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ ПЛАСТА

,

Институт нефти и газа Сибирского федерального университета,

г. Красноярск, Россия, e-mail: [e-mail]

Продуктивная залежь (коллектор), представляющая собой газожидкостную двухфазную среду, находящуюся в упругом состоянии в термобарических условиях пласта, слоиста, при этом каждый слой имеет свою частоту (нелинейная система).

В коллекторе постоянно идут незатухающие колебания, поддерживаемые внешними источниками энергии (солнечно-лунные приливы, удаленные землетрясения и т. д.).

Совокупность направлений, в которых распространяется поле упругих колебаний, определяется направляющими свойствами коллектора, в частности, его расчлененностью, а его затухание определяется резонансными свойствами каждого слоя.

Гидродинамический пульсатор давления предназначен обработки ПЗП с целью увеличения притока углеводородов к скважине, исключительной особенностью является возможность регулирования параметров обработки, то есть изменение амплитуды и частоты гидравлических импульсов [1].

Для определения качественной характеристики работы гидродинамического устройства используем значением эффективного расстояния пройденного частицей за один гидравлический импульс в направлении скважины:

;

Где: - расстояние пройденное частицей от пласта в направлении центра скважины за 1 импульс;

- скорость частицы от пласта в направлении центра скважины;

- время движения частицы от пласта в направлении центра скважины;

- расстояние пройденное частицей отцентра скважины в направлении пласта за 1 импульс;

- скорость частицы от центра скважины в направлении пласта;

- время движения частицы отцентра скважины в направлении пласта;

Рассмотрим физический процесс движения частицы в направлении пласта:

Р0 – давление создаваемое гидродинамическим устройством;

Р1 – пластовое давление;

Р2 – давление в пространстве действующее на частицу в произвольной точке 2;

Р3 – давление в затрубном пространстве;

R – расстояние от центра скважины до произвольной точке 2.

S0 – площадь поперечного сечения гидродинамического устройства в затрубном пространстве диаметром - D0;

dh– изменение высоты столба жидкости за один гидравлический импульс.

Для определения скорости движения рабочей жидкости при возникновении гидравлического импульса , найдем потенциальную энергию столба жидкости h0:

Рисунок 1 – Физическая модель обоснования работы гидродинамического устройства.

;

;

Так как – масса столба жидкости;

При истечении жидкости вся потенциальная энергия превратится в кинетическую энергию движения:

;

Где средняя скорость истечения жидкости за время t гидроудара (импульса):

;

;

Средняя скорость истечения жидкости равна:

;

Давление действующее на частицу на расстоянии R от источника импульса:

dVжо – объем истекшей жидкости из гидродинамического устройства равен объему жидкости прошедшей через поры:

dVжо = dVR;

S0υжоdt = Sпорυж dt;

S0 – площадь внутренней камеры гидродинамического устройства;