МАГНІТОРІДИННІ ГЕРМЕТИЗАТОРИ ДЛЯ ПІДШИПНИКОВИХ ВУЗЛІВ ШАХТНИХ ВЕНТИЛЯТОРІВ ГОЛОВНОГО ПРОВІТРЮВАННЯ

Анотація

Проаналізовано умови роботи вентиляторів головного провітрювання та їх вплив на надійність ущільнень підшипникових вузлів вентиляторів. Обґрунтовано застосування магніторідинних герметизуючих комплексів замість штатних ущільнень.Тому було проведено комп’ютерне моделювання взаємопов’язаних нелінійних магнітних та гідродинамічних процесів в активній зоні магніторідинного герметизатора (МРГ) чисельним методом кінцевих елементів за допомогою пакету програм Comsol при варіюванні зазору в діапазоні 0,1…1,0мм. Розрахунок виконували у два етапи. На першому етапі розрахували розподіл у статичних умовах магнітного поля в активній зоні герметизатора з урахуванням нелінійних характеристик магнітопроводу та у припущенні насичення магнітної рідини (МР) M = Ms. При цьому визначали положення кордону МР, обмежене ізобарами p = = Ms ⋅ B = const, де В = |B| – Модуль вектора магнітної індукції. На другому етапі розраховували гідродинамічні процеси в МЖ при обертанні валу в припущенні, що межі магнітної рідини збігаються з межами рідини в статичних умовах. При цьому враховували нелінійну емпіричну залежність в’язкості МР від величини магнітного поля та нелінійні властивості рівняння Нав’є-Стокса. Таким чином, завдання на двох етапах розглядали як слабко пов’язані, що дозволило виконати їхнє послідовне рішення.Розроблена математична модель магнітних та гідродинамічних процесів, що відбуваються в зазорі герметизатора, дозволила спроектувати та впровадити оптимізовані конструкції магніторідинного герметизуючого комплексу (МРГК) для двох вентиляторів головного провітрювання різних типів з урахуванням підвищених зазорів у робочій зоні. Аналіз досвіду експлуатації МРГК доводить перспективність їх застосування у вентиляторах головного провітрювання (ВГП). Результати досліджень підтверджено дослідно-промисловою експлуатацією вентиляторів головного провітрювання із встановленими герметизуючими комплексами. Були проведені випробування МЖГК на осьовому шахтному вентиляторі ВОД-30М (ш. Тернівська, м. Павлоград) та відцентровому шахтному вентиляторі ВЦ-25 (ш. Ювілейна, м. Павлоград).