Моделирование контактного взаимодействия абразива со стенками сопла гидроабразивного станка при введении поверхностно-активного вещества

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В статье выявлены закономерности разрушения абразива и стенок канала соплового насадка гидроабразивного станка при движении многофазного потока, модифицированного поверхностно-активными веществами. Представлены результаты моделирования кинематических характеристик движения абразивных частиц в многофазном потоке с поверхностно-активными веществами, а также результаты моделирования контактного взаимодействия абразива со стенками сопла гидроабразивного станка. Сделаны выводы о влиянии геометрии профиля канала соплового насадка на разрушение абразива и поверхности струеобразующего канала.

About the authors

О. Г. Кожус

Орловский государственный университет им. И. С. Тургенева

Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Russian Federation, Орел

Г. В. Барсуков

Орловский государственный университет им. И. С. Тургенева

Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Russian Federation, Орел

И. Н. Кравченко

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Author for correspondence.
Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Russian Federation, Москва

Ю. А. Кузнецов

Орловский государственный аграрный университет им. Н. В. Парахина

Email: kravchenko-in71@yandex.ru
Russian Federation, Орел

References

  1. Герасимова А. М., Галиновский А. Л., Колпаков В. И. Анализ взаимодействия гидроабразивной струи с внутренней поверхностью канала фокусирующего сопла // Извести высших учебных заведений. Машиностроение. 2015. № 9 (666). С. 59–67. https://doi.org/10.18698/0536-1044-2015-9-59-67
  2. Vigneshwaran S., Uthayakumar M., Arumugaprabu V. Abrasive water jet machining of fiber-reinforced composite materials // J. of Reinforced Plastics and Composites. 2017. V. 37. P. 073168441774077. https://doi.org/10.1177/0731684417740771
  3. Supriya S. B., Srinivas S. Machining Capabilities of Abrasive Waterjet on Stainless Steel 304 // Applied Mechanics and Materials. 2019. V. 895. P. 313–318. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.895.313
  4. Li М., Su Т., Lin Х. Surface formation and kerf characteristics during single-pass abrasive waterjet slotting of hybrid CFRP/metallic stacks // CIRP J. of Manuf. Sci. and Technology. 2023. V. 41. P. 94–107. https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2022.12.017
  5. Barsukov G., Zhuravleva T., Kozhus O. Water-Jet Cutting of Fiberglass Sheet // Russian Engineering Research. 2020. V. 40. P. 963–965. https://doi.org/10.3103/S1068798X20110040
  6. Wang S., Hu D., Yang F., Lin P. Investigation on kerf taper in abrasive waterjet machining of aluminium alloy 6061-T6 // J. of Materia Research and Technology. 2021. V. 15. P. 427. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.08.012
  7. Vu N., Tuan N. A Study on Nozzle Wear Modeling in Abrasive Waterjet Cutting // Advanced Materials Research. 2009. P. 76–78. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.76-78.345
  8. Li Q., He K., Du R. Fatigue analysis of pure waterjet nozzle-a CFD and FEA approach // Advanced Materials Research. 2011. P. 328–330. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.328-330.1359
  9. Yu J., Lie G., Hai W. et al. Theoretical and Experimental Analysis of the Influence of Abrasives on Nozzle in Pre-Mixed Abrasive Water Jet // Applied Mechanics and Materials. 2012. P. 425–428. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.233.425
  10. Тищенко Л. А., Ковалев А. А., Шашурин В. Д. и др. Исследование износа соплового насадка и его влияния на производительность гидроабразивной резки // Технология металлов. 2018. № 1. С. 27–346.
  11. Галиновский А. Л., Вельтищев В. В., Белов В. А. и др. Экспериментальные исследования по выбору рациональных технологических режимов и параметров гидроабразивного резания в условиях эксплуатации оборудования в подводном положении // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2018. № 7. С. 3–9.
  12. Ilukhina A. A., Kolpakov V. I., Veltishchev V. V. et al. The Development of a Physico-Mathematical Model for the Functioning of an Underwater Waterjet Cutting Machine // Moscow University Physics Bulletin. 2020. V. 75. № 2. P. 167. https://doi.org/10.3103/S0027134920020058
  13. Галиновский А. Л., Моисеев В. А., Мугла Д. Р., Белов В. А. Определение рациональной длины фокусирующей трубки для гидроабразивной резки материалов в производстве ракетно-космической техники // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2019. № 4 (265). С. 34–41. https://doi.org/10.14489/hb.2019.04.pp.034-041
  14. Kozhus O., Barsukov G., Zhuravleva T. et al. Modeling of Surfactant Influence on Liquid Velocity in the Channel of the Focusing Tube of the Nozzle of a Waterjet Unit // Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2024. P. 765–773. https://doi.org/10.1007/978-3-031-65870-9_71
  15. Кожус О. Г., Галиновский А. Л., Барсуков Г. В. и др. Анализ образования слоя поверхностно-активного вещества в канале сопла установки для гидроабразивного резания // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2024. № 7. С. 35–41. https://doi.org/10.31044/1994-6260-2024-0-7-35-41
  16. Погрибный В. Б., Стрельникова Е. А., Шувалова Ю. С. Численное решение уравнений Навье–Стокса методом конечных объемов на структурированной сетке с гибкими границами // Вестник Херсонского национального технического университета. 2014. № 3 (50). С. 413–417.
  17. Abdelwahed M., Bade R., Chaker H. et al. On the study of three-dimensional compressible Navier–Stokes equations // Boundary Value Problems. 2024. V. 84. С. 84. https://doi.org/10.1186/s13661-024-01893-9
  18. Зуев Ю. В. Об использовании критерия Стокса при математическом моделировании двухфазных струйных течений // Ученые записки Казанского университета. Серия. Физико-математические науки. 2019. Т. 161. № 3. С. 341–354. https://doi.org/10.26907/2541-7746.2019.3.341-354
  19. Бубнов М. А., Тищенко Л. А., Ковалев А. А. Исследование процессов гидроабразивной резки и изнашивания режущего инструмента с помощью продуктов ANSYS // САПР и графика. 2014. № 6 (212). С. 44–45.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».