Transport engineering Transport engineering Транспортное машиностроение 2782-5957 57155 10.30987/2782-5957-2023-2-27-36 Машиностроение Mechanical engineering Машиностроение CONSTRUCTION OF PIPELINE STOP VALVES USING THE LAWS OF HYDROSTATICS AND HYDRODYNAMICS КОНСТРУИРОВАНИЕ ТРУБОПРОВОДНОЙ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАКОНОВ ГИДРОСТАТИКИ И ГИДРОДИНАМИКИ https://orcid.org/0000-0002-4504-3392 Крамсаков Дамир Едыгеулы Kramsakov Damir Edygeuly kramsakov.d@gmail.com https://orcid.org/0000-0002-6557-4860 Чудинов Александр Михайлович Chudinov Aleksandr Mihaylovich alexxx777alex@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-3194-2274 Кольга Анатолий Дмитриевич Kol'ga Anatoliy Dmitrievich kad-55@magtu.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0003-2893-5070 Столповских Иван Никитович Stolpovskich Ivan Nikitovich stolpovskih_i@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0001-6637-7917 Александров Виктор Алексеевич Aleksandrov Viktor Alekseevich alexandrov_vikt@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева Алматы Казахстан Satbayev University Almaty Kazakhstan Уральский государственный аграрный университет Екатеринбург Россия Ural State Agrarian University Yekaterinburg Russian Federation Уральский государственный аграрный университет Екатеринбург Россия Ural State Agrarian University Yekaterinburg Russian Federation Уральский государственный аграрный университет Екатеринбург Россия Ural State Agrarian University Yekaterinburg Russian Federation Казахский национальный исследовательский университет имени К.И. Сатпаева Алматы Казахстан Satbayev University Almaty Kazakhstan Уральский государственный аграрный университет Екатеринбург Россия Ural State Agrarian University Yekaterinburg Russian Federation 28 02 2023 28 02 2023 2023 2 27 36 05 10 2022 17 01 2023 https://naukaru.ru/en/nauka/article/57155/view

Цель исследований. Обоснование возможности создания запорной трубопроводной арматуры, обладающей минимальными массогабаритными параметрами и максимальной эффективностью работы. Задача, решению которой посвящена статья. Снижение массогабаритных параметров запорной арматуры трубопроводов. Методы исследования. Решение поставленных задач проводилось на основе базовых методов гидростатики (закон Паскаля) и гидродинамики (уравнение Бернулли). Новизна работы. Заключается в установлении возможности замены сложных, крупногабаритных и массивных элементов систем управления трубопроводами на простые элементы, работающие на основных базовых законах гидравлики. Результаты исследования. Проведенные исследования подтверждают возможность значительного упрощения конструкций запорной трубопроводной арматуры, снижения массогабаритных параметров и повышения эффективности и надежности работы трубопроводных систем. Выводы. Учитывая особенности статического и динамического состояния текучего (жидкости, газа), пользуясь законами гидростатики и гидродинамики, целесообразно всю конструкцию запорной трубопроводной арматуры разделить на два взаимосвязанных, объединенных в одном корпусе составляющих устройства: устройство, запирающее трубопровод (останавливающее движение текучего), и устройство, открывающее трубопровод (обеспечивающее движение текучего). При этом одно из устройств работает за счет скоростного (динамического) давления текучего, а второе - за счет статического давления.

Study objective. Giving grounds to the possibility of making pipeline stop valves with minimal mass and size parameters and maximum operational efficiency. The task to which the paper is devoted. Reduction of mass and size parameters of pipeline stop valves. Research methods. The problems are solved according to the basic methods of hydrostatics (Pascal's law) and hydrodynamics (Bernoulli’s principle). The novelty of the work. It consists in finding the possibility of replacing complex, large-sized and massive elements of pipeline control systems with simple elements operating according to the basic laws of hydraulics. Study results. The studies conducted confirm the possibility to simplify significantly the designs of pipeline stop valves, reducing the mass and size parameters and increasing the efficiency and reliability of pipeline systems. Conclusions. Taking into account the peculiarities of the static and dynamic state of the fluid (liquid, gas), using the laws of hydrostatics and hydrodynamics, it is advisable to divide the entire structure of the pipeline stop valves into two interconnected devise components combined in one case: a device that locks the pipeline (stopping the fluid flow), and a device that opens the pipeline (ensuring the fluid flow). At the same time, one of the devices operates due to high-speed (dynamic) fluid pressure, and the second - due to static pressure.

 гидростатика гидродинамика гидравлический привод трубопровод арматура система управления hydrostatics hydrodynamics hydraulic drive pipeline valves control system

Жарницкая Н.Ф. Современное состояние и оценка эффективности использования водных ресурсов в сельском хозяйстве//Известия высших учебных заведений. Серия: Экономика, финансы и управление производством.- 2012.- № 3 (13).- С. 92-100. Zharnitskaya NF. Current status and performance evaluation use of water resources in agriculture. News of Higher Educational Institutions. Economics, Finance and Production Management. 2012;3 (13):92-100. Кольцов В.П., Попова Е.С., Герасимова Е.О. Трубопроводная арматура нового поколения// Вестник ИрГТУ.- 2011. -№ 9.- С. 27-35 Koltsov VP, Popova ES, Gerasimova EO. Pipeline fittings of a new generation. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2011;9:27-35. Арматура трубопроводная. Задвижки. Методика силового расчета. Стандарт ЦКБА 002-2003. Технический комитет по стандартизации «Трубопроводная арматура и сильфоны» (ТК 259). -СПб.: Изд-во НПФ «ЦКБА», 2017.- 69 с. Pipeline fittings. Pipe valves. The method of power calculation. Standard TSKBA 002-2003. Technical Committee for Standardization: Pipeline fittings and bellows (TC 259). St. Petersburg: Publishing House TSKBA; 2017. Свинцов А. П., Мукарзель С. А., Рысьев Д. А. Расходные характеристики водоразборной арматуры//Сантехника. Водоснабжение и инженерные системы. - 2005. -№6.- С. 62-68. Svintsov AP, Mukarzel SA, Rysyev DA. Consumable characteristics of water-collecting fittings. SANTECHNIKA Magazine (Water Supply, Pipes, Fittings). 2005;6:62-68. Гуревич Д.Ф. Расчет и конструирование трубопроводной арматуры. - Л.: Машиностроение, 1969. - 886 с. Gurevich DF. Calculation and design of pipeline fittings. Leningrad: Mashinostroenie; 1969. Зайцева С.Г. Внедрение современной трубопроводной арматуры как метод снижения потерь воды и повышения энергоэффективности // Водоснабжение и санитарная техника. - 2012.- № 3.- С. 61-65. Zaitseva SG. The use of advanced pipe accessories as a method of reducing water losses and improving energy efficiency. Water Supply and Sanitary Technique. 2012;3:61-65. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник. -М.: Машиностроение, 1995.- 488с Sveshnikov VK. Machine hydraulic drives: handbook. Moscow: Mashinostroenie; 1995. Исследование работы и характеристик элементов гидропривода металлургических машин: учеб. пособие/В.В. Точилкин и др. -Магнитогорск: Изд-во МГТУ им. Г.И. Носова, 2014.- 207с. Tochilkin VV. Study of operation and characteristics of hydraulic drive elements of metallurgical machines: textbook. Magnitogorsk: Publishing House of the Moscow State Technical University named after G.I. Nosov; 2014. Ландау Л.Д. Теоретическая физика: в 10 т. Т.2. Гидродинамика/Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц - 5-е изд., - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - 736 с. Landau LD, Lifshits EM. Theoretical physics: hydrodynamics. 5th ed. Moscow: FIZMATLIT; 2006. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - 7-е изд. - М.: Дрофа, 2003.- 840с. Loitsyansky LG. Mechanics of fluid and gas. 7th ed. Moscow: Drofa; 2003.