7. Пример расчета

Определим рациональные геометрические параметры малогабаритного струеформирующего устройства, а также динамические и структурные характеристики струи воды по ее длине для следующих исходных данных:

Пространство для размещения МСУ, мм.............	240
Давление воды ,МПа.........................................	40
Диаметр струеформирующей насадки , мм....	1,9

Исходя из возможности размещения МСУ в реальном объеме пространства, имеющегося на исполнительном органе, определяем ориентировочную длину из выражения (5.1)

мм.

Определяем диаметр проточного канала струеформирующего устройства исходя из равенства

мм.

Принимаем мм.

Определяем степень расширения потока в диффузоре МСУ по формуле (5.2):

.

Находим диаметр подводящего канала для :

мм.

Принимаем мм. Производим проверку параметра , по величине потерь напора в подводящем трубопроводе по формуле (5.5):

м вод. ст. или 0,17 МПа.

где - длина трубопровода или канала на исполнительном органе для подвода воды к струеформирующему устройству, мм; - скорость движения жидкости в подводящем канале; определяется по формуле (5.5):

м/с.

- коэффициент гидравлического сопротивления, принимается равным 0,017 (рассчитывается по формуле (5.6)).

При необходимости производим коррекцию значения диаметра в сторону увеличения (до ) или в сторону уменьшения ( ). При выборе значения , необходимо учитывать увеличение потерь напора при уменьшении диаметра подводящего трубопровода.

Определяем значение параметра по формуле (5.8):

мм.

В дальнейших расчетах принимаем мм.

Параметр определяется из выражения (5.9)

мм.

Принимаем мм.

Проверку суммарной длины второй зоны формирования струи воды ( ) производим по формуле (5.10):

мм.

Таким образом, т.е. , что свидетельствует о корректности выбора этих параметров.

Определяем значение параметра из соотношения:

мм.

Находим длину насадки по формуле (5.13)

мм.

Принимаем мм.

Определяем сумму значений длин элементов струеформирующего устройства по формуле

мм.

Таким образом, полученное значение соответствует заданному пространству для размещения струеформирующего устройства на исполнительном органе горной машины.

Длину начального участка струи воды, сформированной в МСУ с определенными выше геометрическими параметрами, определяем из выражения (5.15)

мм.

Принимаем длину начального участка струи мм.

Длина начального участка составляет , что по принятой выше классификации соответствует оценке качества формирования струи как весьма компактной.

Текущие значения осевого динамического давления струи сформированной в МСУ с принятыми исходными параметрами: МПа, мм и мм, определяем по формуле (5.16)

По результатам расчетов построим график текущих значений осевого динамического давления по длине струи (рис. 7.1).

Рис. 7.1. График изменения осевого динамического давления по длине струи

Для принятых исходных гидравлических параметров МПа, мм и мм по формуле (5.17) построим график зависимости изменения диаметра струи по ее длине (рис. 7.2).

Рис. 7.2. График изменения диаметра струи по ее длине