Искусственных отражателей

Формовочные материалы — это совокупность природных и искусственных материалов, используемых для приготовления формовочных и стержневых смесей. В качестве исходных материалов используют формовочные кварцевые пески и литейные формовочные глины. Глины обладают связующей способностью и термохимической устойчивостью, что позволяет получать отливки без пригара. Если глина не обеспечивает необходимых свойств смесей, применяют различные связующие материалы. Кроме того, используют противопригарные добавки (каменноугольную пыль, графит), защитные присадочные материалы (борную кислоту, серный цвет) и другие добавки,

Упругостные энергетические установки. Работают на энергии сжатых газов и пружин. Малая энергоемкость этого вторичного ИЭ является единственным препятствием к его широкому применению. Поэтому главной проблемой здесь является создание искусственных материалов особо высокой прочности (для баллонов сжатого газа, давлением 1000—2000 бар) или особо высокой упругости (для пружин). Новые полимерные материалы уже теперь позволяют увеличить энергоемкость пружин в 20—30 раз.

Те же самые соображения применимы к исследованиям и разработкам, проводимым в области создания искусственных материалов, способных воздействовать на процессы фотосинтеза. По свидетельству проф. Мэлвина Кэлвина, лауреата Нобелевской премии, некоторые материалы позволят получить к. п. д., равный 75 %.

В книге впервые дается систематизированное изложение результатов разработки технических средств и технологии нового способа дробления и измельчения горных пород, руд и искусственных материалов импульсными электрическими разрядами. Изучены основные закономерности пробоя и дробления частиц материала с оценкой электрических и энергетических параметров процесса и прогнозированием гранулометрического состава продукта измельчения на основе предложенной модели разрушения, исследованы физические основы избирательности электроимпульсной дезинтеграции руд, предложены и исследованы технические средства и оценена технологическая эффективность способа в приложении к различным технологическим целям в процессах переработки многообразного минерального сырья и отходов производства.

Рассмотрим более детально гидродинамический подход к расчету конечных показателей разрушения твердых тел при взрыве ВВ. Основным допущением является замена реальной среды несжимаемой. Такая модель является наиболее подходящей для монолитных сред с большой акустической жесткостью. Из горных пород наиболее близки к рассматриваемой модели монолитные кварциты, из искусственных материалов - стекло, кварцевые керамики и т.д. Для них погрешность, вызванная идеализацией среды, будет минимальной.

Проверка соответствия предложенной расчетной модели электроимпульсного разрушения реальному процессу и применимости ее в практических целях проведена на экспериментальных данных (раздел 2.1) по разрушению модельных материалов (стекло С-И 4), горных пород (микрокварциты, граниты), руды Шерловогорского месторождения, искусственных материалов (керамика). По физико-механическим свойствам разрушаемых образцов и параметрам нагружения рассчитывались средневероятностный размер осколка, коэффициенты равномерности разрушения и гранулометрического состава разрушаемых образцов.

разрушаемого материала позволяет полностью описать процесс разрушения горных пород и искусственных материалов электроимпульсным способом. Для решения этой задачи на ЭВМ создан алгоритм расчета, который позволяет в заданный момент времени определить гранулометрический состав готового продукта (подрешетного) и остатка на сите, т.е. позволяет описать кинетику процесса и конечные результаты разрушения. Структурная схема алгоритма приведена на рис.2.22.

Накопленный опыт по разрушению горных пород, искусственных материалов электроимпульсным способом указывает на существование общих закономерностей в изменении энергетических показателей при варьировании параметров источника импульсов, характеристик рабочих камер, физико-механических и электрофизических свойств разрушаемого материала.

При анализе результатов исследований учитываются упругие и прочностные свойства материала, электрическая прочность, а также исходная крупность продукта. Исследования энергетических закономерностей электроимпульсной дезинтеграции охватывают ряд горных пород и искусственных материалов, перекрывающий широкий диапазон физико-механических свойств. Электрофизические свойства выбранных материалов ограничены в основном проводимостью, так как показано, что руды, содержащие высокопроводящие материалы в количестве более 30%, электроимпульсным способом не разрушаются вследствие образования электропроводящих мостиков между электродами. Исследования по электроимпульсному дроблению материалов проводились с помощью планирования эксперимента /60/.

в рабочей зоне и вывод готового продукта в систему сбора. Эта конструкция требует специальных решений по герметизации аппарата при значительных ударных нагрузках. Основным недостатком конструкций, использующих гидроклассификацию в восходящих турбулентных потоках, является разделение материала по удельному весу, поэтому более тяжелые минералы в указанных конструкциях переизмельчаются. Кроме того, эти устройства требуют дополнительного оборудования (насосы, сгустители, отстойники и т.д.). Наиболее полезны указанные конструкции для измельчения мономинеральных или искусственных материалов, например, плавленых корундов, периклаза, обладающих постоянством физико-механических свойств во всем диапазоне крупности.

В ряду геологических объектов и искусственных материалов имеются такие, которые наиболее благоприятны для электроимпульсной дезинтеграции в силу выгодного соотношения электрических и физико-механических свойств полезного компонента и вмещающих пород.

искусственными отражателями (рис. 2.10): диск — плоскодонным отверстием, сферу — отверстием со сферическим дном и т. д. Амплитуды эхосигналов от моделей дефектов и искусственных отражателей мало отличаются, когда их размеры больше длины волны ультразвука. В противном случае амплитуды эхосигналов могут не совпадать.

Все рассмотренные выше типы искусственных отражателей делят на три группы/точечные или непротяженные (сфера, небольшой диск и короткий цилиндр), протяженные в одном направлении (бесконечный цилиндр и полоса) и протяженные в двух направлениях (бесконечная плоскость). Протяженность отражателя считают малой, если изменение функции / на площади дефекта невелико (не более 20%). Протяженным считают отражатель, пересекающий всю зону эффективного действия акустического поля преобразователя. Если отражатель находится в ближней зоне преобразователя, то условие протяженности: размер дефекта больше диаметра преобразователя.

При расчетах реальные дефекты заменяют моделями правильной геометрической формы. При экспериментах модели дефектов имитируют искусственными отражателями соответствующих размеров Ь0 и /0- Амплитуды эхо-сигналов от моделей дефектов и соответствующих искусственных отражателей практически одинаковы, если их размеры &0. 'о !> ^2.

В двух последних графах табл. 11 приведены приближенные формулы для искусственных отражателей или моделей дефектов, размеры которых значительно больше Я. В формулах для ближней зоны в скобках указаны пределы изменения числового коэффициента в зависимости от расстояния

Проверка абсолютной акустической чувствительности. Все некалиброванные ручки, регулирующие чувствительность, устанавливают в положение, соответствующее максимуму чувствительности. Рассчитывают значение р'/р0для одного из искусственных отражателей способами, которые приведены на с. 231. На образце с выбранным искусственным отражателем находят положение преобразователя, соответствующее максимуму амплитуды эхо-сигнала, и по аттенюатору определяют запас (резерв) L чувствительности дефектоскопа, т. е, число делений аттенюатора, на которое еще можно повысить чувствительность до ее максимального значения или до появления электрических шумов высотою А0/2. Суммой значений р'/р0 и L (дБ) определяют искомый параметр ^mtn/^«; отношение амплитуды минимального акустического сигнала рт\п, который регистрируется дефектоскопом, к максимальной амплитуде зондирующего импульса р0. Максимальная акустическая чувствительность связана с максимальной электрической чувствительностью зависимостями:

При контроле изделий большей толщины используют глубино-мерное устройство дефектоскопа. В процессе настройки добиваются правильных показаний глубиномера при измерении координат искусственных отражателей в образце. Точность настройки повышается с увеличением числа отражателей в рабочем диапазоне расстояний. Разновидностью этого способа является настройка по вспомогательным координатным шкалам —• линейкам.

У с л «зная чувствительность характеризуется размерами и максимальной глубиной залегания выявляемых искусственных отражателей, принятых в качестве эталонных и выполненных з образце из материала с определенными акустическими свойствами.

Точность работы глубиномера проверяют сопоставлением истинных координат искусственных отражателей в образцах с измеренными по глубиномеру и считают удовлетворительной, если погрешность измерения не превышает величины, указанной в паспорте дефектоскопа. Чувствительность дефектоскопа с преобразователем считается удовлетворительной, если обеспечивается чувствительность поиска. Частота УЗ колебаний, излучаемая преобразователем, проверяется по стандартным образцам № 3 и 4 и не должна отличаться от номинальной более чем на 10%.

используемых в качестве искусственных отражателей, даны удобные способы расчета максимальных эхосигналов, применимые для широкого диапазона диаметров. Также рассмотрено изменение амплитуды эхосигнала при смещении преобразователя относительно края полуплоскости, имитирующей край протяженного дефекта.

Формулы для расчета эхосигналов от некоторых искусственных отражателей и моделей дефектов при контроле эхозер-кальным методом сведены в табл. 2.8. Все формулы - для поперечных волн, углы наклона преобразователей - между первым и вторым критическими. Обозначения те же, что в табл. 2.1 и 2.2, со следующими дополнениями: R2 = R(a) x

Для приближения к оптимальному закону изменения коэффициента усиления необходимо получать эхосигналы от искусственных отражателей выбранной формы и одинакового размера, расположенных на разной глубине. Это могут быть плоскодонные отверстия, боковые цилиндрические отверстия или донные сигналы (например, ступенчатый образец) в зависимости от выбранного типа отражателя.