Moskva, Moscow, Russian Federation
Moskva, Moscow, Russian Federation
Results of theoretical and experimental researches related to cold deformation degree influence when rolling on strength and hydraulic characteristics of metal gauzes used for production of built-in filters’ filtering walls have been presented. An analytical dependence of gauze’s permeation coefficient on the gauze’s reduction ratio and relative lengthening when rolling has been received based on ideal porous body’s capillary model. Theoretical research results have been compared with the experimental data obtained at filtration of compressed air and mineral oil through samples of gauzes with various degree of cold deformation. Experimental dependences of gauzes’ relative lengthening and strength limit on their cold deformation degree have been presented. Results of visual researches of deformed gauzes’ surface condition have been presented. A dependence of contact spots’ square at gauzes’ surfaces on reduction ratio has been received. The analysis of contact spots’ influence on hydraulic characteristics of the multilayered mesh material used for filtering walls production has been carried out. Results of experimental studies of gauzes’ hydraulic characteristics have been processed in the form of dimensionless dependence of hydraulic resistance coefficient on filtered environment stream’s Reynolds number.
metal gauze, porous material, cold deformation, durability, permeability, filter.
1. Введение в проблему
Безопасность полетов воздушных судов в значительной степени зависит от чистоты рабочих жидкостей авиационных гидросистем, поддерживаемой на требуемом уровне встроенными фильтрами [1, 2]. Условия эксплуатации этих фильтров характеризуются широким диапазоном рабочих температур (от –50 °С до +150 °С), высокими уровнями давления и значительной вязкостью рабочих жидкостей, а также наличием ударных пусковых нагрузок на фильтровальные перегородки. Жесткие условия эксплуатации встроенных фильтров дополняются повышенными требованиями к их надежности, обусловленными тяжелыми социально-экономическими последствиями аварий на авиационном транспорте [3].
В наибольшей степени сложным условиям эксплуатации отвечают фильтры, оснащенные фильтровальными перегородками из комбинированных пористых сетчатых металлов (КПСМ), получаемых горячей прокаткой в вакууме многослойных пакетов проволочных сеток [4, 5]. Эти материалы обладают высокой механической прочностью, технологичны при изготовлении фильтровальных перегородок сложной конфигурации, а использование в пакете различных комбинаций проволочных сеток позволяет получать фильтровальные перегородки с разнообразными эксплуатационными характеристиками. Требуемая тонкость фильтрования КПСМ обеспечивается фильтровальным слоем, образованным сетками с мелкими ячейками, а высокая механическая прочность достигается за счет наличия в пакете опорного слоя, формируемого из сеток с крупными ячейками, изготавливаемых из более толстой проволоки.
1. Kostochkin V.V. Nadezhnost dvigatelei i silovykh ustanovok [Reliability of engines and power plants]. Moscow, Machinostroenie Publ., 1988.
2. Siritsin T.A. Ekspluatatsiia i nadezhnost gidro-i pnevmoprivodov [Operation and reliability of hydraulic and pneumatic drives]. Moscow, Machinostroenie Publ., 1990. 248 p.
3. Shumilov I.S. Sistemy upravleniia ruliami samoletov [The rudder control system aircraft]. Moscow, MSTU named after N.E. Bauman Publ., 2009.
4. Sinel’nikov J.I., Tret’iakov A.F., Maturin N.I., Kolesnikov A.G. Poristye setchatye materialy [The porous mesh materials]. Moscow, Metallurgiia Publ., 1983.
5. Novikov J.M., Bol’shakov V.A. Vysakonadezhnye regeneriruemye filtry i filtroelementy is kombinirovannogo poristogo setchatogo metalla (KPSM) dlij slozhnysh teshnicheskish obiektov [Highly reginerable filters and filter elements of combined porous metal mesh for complex technical systems]. Bezopasnost zhiznedeiatel’nosti (BGD) [Life Safety], 2001, I. 7, pp.13-18.
6. Belov S.V., Novikov J.M., Kolesnikov A.G., Bol’shakov V.A. Mnogosloinye kombinirovannye filtruiushchie materialy [Multilayer composite filter media] Vestnik mashinostroeniia [Engineering Herald]. 1991, I. 6. pp. 31-33.
7. Collins K.E. Flow through porous materials. New York, 1961.
8. Kirsanov J.A., Nazimov P.A., Bashkirtsev G.V. Geometricheskie I termofizicheskie sharacteristiki vysokoporistysh struktur [Geometric and thermophysical characteristics of higher-porous structure]. Proceedings of Higher Educational Institutions. Aviation eqvipment. 2010, I. 2, pp. 49-52. (in Russian)
9. Belov S.V. Poristye pronitsaemye materialy [Porous permeable materials]. Moscow, Metallurgiia Publ., 1987.
10. Zeigarnik J.A., Poliakov A.F., Sushoruchenko S.J., Shekhter J.P. Gidravlicheskie kharakteristiki obolochek is poristykh setchatykh materialov [The hydraulic performance of the membranes made of porous mesh materials]. Teplofizica vysokikh temperatyr [High temperatures phisics]. 1996, V. 34, I. 6. pp. 924-928.
11. Devisilov V.A., Spiridonov V.S. Metallicheskie provolochnye setki dlia filtrovania zhidkostei i gazov [Metal wire mesh for filtering liquid and gas]. Bezopasnost v Teshnosfere [Safety in the technosphere], 2009, I. 3, pp. 36-45.
12. Belov S.V., Devisilov V.A., Zhdanov V.N. Gidravlicheskoe soprotivlenie provolochnykh metallicheskikh setok [Hydraulic resistance of woven metal mesh]. Khimicheskoe i neftianoe mashinostroenie [Chemical and petroleum engineering]. 1989, I. 8, pp. 26-28.
