Электрофизические методы обработки материалов. Предложить конструкцию и электрическую схему устройства для обработки сырых брёвен высоковольтными импульсами с целью…

Электрофизические методы обработки материалов.

Предложить конструкцию и электрическую схему устройства для обработки сырых брёвен высоковольтными импульсами с целью получения щепы.

Для данного задания необходимо предложить конструктивно-технологическую схему установки для осуществления технологического процесса. Представить технологическую и электрическую схемы, обоснование и доказательства для осуществления процесса, подбор основного оборудования.

Содержание работы

Введение                                                                                         3

1. Назначение и исходные данные                                               4

1.1. Назначение и выбор способа                                              4

1.2. Характеристика сырья и режима                                       5

2. Физические основы обработки                                                6

2.1. Преобразование энергии импульса                                   6

2.2. Силовые факторы и образование щепы                            7

3. Конструкция и технологическая схема                                   8

3.1. Компоновка установки                                                       8

3.2. Разрядная головка и движение сырья                               9

4. Электрическая схема                                                               10

4.1. Зарядная и импульсная цепи                                            10

4.2. Управление и защитные блокировки                              11

5. Расчёт основных параметров                                                  12

5.1. Сырьё и энергия накопителя                                            12

5.2. Импульсный ток и разрядная цепь                                  13

5.3. Заряд и безопасное разряжение                                       14

5.4. Производительность и расход энергии                           15

6. Подбор оборудования                                                             16

6.1. Механическая и гидравлическая части                           16

6.2. Электрооборудование и измерения                                 17

7. Технология работы и испытания                                           18

7.1. Последовательность операций                                         18

7.2. Контроль результата и обслуживание                             19

Заключение                                                                                  20

Список литературы                                                                     21

Графическая часть                                                                       22

Лист Г1. Конструкция и силовые факторы                           22

Лист Г2. Технологическая схема                                            23

Лист Г3. Электрическая схема                                                24

Лист Г4. Управление и блокировки                                       25

---

Формат документа - doc

<в каталог

Фрагмент (вторая страница) ↓↓↓

Введение

Тема работы — получение щепы из сырых брёвен с применением высоковольтных импульсов. Предлагается установка, в которой электрическая энергия накапливается в конденсаторах и выделяется коротким разрядом в водозаполненной полости древесины. Возникающее давление раскрывает трещины, после чего отделённые фрагменты дорезаются поперёк волокон и сортируются.

Для сырой древесины существенны влажность, направление волокон, сучки и неодинаковая прочность по сечению. Эти особенности затрудняют получение частиц одинаковой формы одним импульсом. Поэтому установка рассматривается как технологический комплекс с отдельными операциями подготовки, импульсного расщепления и доведения фракционного состава.

Цель работы — предложить конструкцию аппарата и согласованную электрическую схему, объяснить действующие силовые факторы, рассчитать накопитель и вспомогательные цепи, определить требования к оборудованию. Основной результат разработки — схема опытной установки с контролируемым местом выделения энергии и автоматическим снятием остаточного заряда.

Выбран внутриполостный электрогидравлический способ. Разрядная головка вводится в неглубокое отверстие, заполненное водой. Такой приём задаёт положение рабочего промежутка внутри бревна и уменьшает зависимость возникновения разряда от случайного поверхностного перекрытия. Полость создаётся механически, а её стенки передают импульс давления окружающей древесине.

Расчётный вариант рассчитан на отрезок сырого бревна диаметром 120 мм и длиной 500 мм. Два импульсных конденсатора образуют батарею 1,92 мкФ. При зарядном напряжении 40 кВ запасается 1,536 кДж. Для оценки загрузки оборудования принят цикл из 12 импульсов, однако достаточное для расщепления число воздействий определяется по испытаниям.

Физический принцип опирается на исследования электрогидравлического эффекта и разрушения древесины сильными импульсными токами. Геометрия головки, режим и производительность ниже являются параметрами предлагаемой разработки. Расчёт электрической части подтверждает возможность формирования импульсов; выход щепы и энергетическое преимущество требуют отдельной технологической проверки.