ПОВЫШЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ШЕСТЕРЕННОГО НАСОСА НА ОСНОВЕ НОВЫХ ФИЗИЧЕСКИХ И МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РАБОЧЕГО ПРОЦЕСА ПОДАЧИ :

Краткое содержание

Основний зміст роботи

У вступі сформульована науково-практична проблема, актуальність, мета і задачі роботи, наведена також інформація про наукові і практичні результати роботи.

У першому розділі представлені загальні відомості про НШ, охарактеризовані тенденції розвитку і конструктивні особливості НШ. Завдяки високим питомим показникам і низькій собівартості виробництва, НШ знайшли широке поширення в найрізноманітніших галузях техніки, досягаючи використання в окремих галузях до 60...80% від загальної чисельності об'ємних насосів. Але подальше розширення сектора, який займають НШ в галузі використання об'ємних насосів, неможливе без підвищення його технічного рівня.

Основними тенденціями розвитку як НШ, так і інших гідромашин є підвищення тиску, питомих показників за подачею і потужністю, керованості основними технічними параметрами, зниження маси, габаритних розмірів і собівартості, усунення шкідливих впливів на навколишнє середовище.

Відомі класифікації НШ за основними технічними ознаками: за тиском, за видом і характером ЗЗ, за напрямом евольвентного профілю, за кількістю пар шестерень, що одночасно знаходяться в зачепленні, дозволили створити структуровану систему всіх існуючих моделей НШ, що випускаються промисловістю.

Знайшла подальший розвиток запропонована Саєнко В.П. систематизація НШ по куту поширення зони високого тиску, яка дозволяє пояснити конструктивні особливості всіх відомих конструкцій НШ.

Визначені пріоритети щодо подальшого вдосконалення НШ, підвищення яких дозволить на основі узагальнених ФМ і ММ розвинути теорію НШ та розробити методики проектування НШ більш високого технічного рівня. Серед зазначених пріоритетів – підвищення тиску, підвищення питомого РОН, зниження пульсації подачі і тиску.

У другому розділі представлено аналіз технічного рівня сучасних НШ за основними технічними параметрами - тиском і подачею.

Сучасні уявлення про ФМ і ММ, що описують процес подачі НШ, ґрунтуються на роботах таких вчених, як Т.М. Башта, Л.Є. Леонов, В.М. Прокоф'єв, Є.М. Юдін, Е.А. Рибкін і А.А. Усов, Є.М. Хаймович, П.М. Андренко, В.П. Бочаров, Г.Й. Зайончковський, З.Я. Лур'є, В.А. Марцинковський, І. В. Ніколенко, А.І. Панченко, В.Б Струтинський, З.Л. Фількенштейн, О.М. Яхно та ін. Але є ряд питань в теорії і практиці проектування НШ, що потребують подальшого уточнення, розвитку і узагальнення на основі використання можливостей сучасних інформаційних технологій.

Відомі методи підвищення РОН НШ, що засновані на збільшенні геометричних параметрів ЗЗ КВ, є екстенсивним напрямком розвитку, оскільки приводять до збільшення габаритів і маси НШ, що не сприяє зростанню технічного рівня НШ.

Аналіз відомих робіт, спрямованих на підвищення РОН, показав деяку невідповідність наявних результатів: неоднозначність за ступенем впливу параметрів ЗЗ на подачу, відсутність критерію оцінки ступеня досконалості ЗЗ за подачею, що наполегливо вимагає спрямувати зусилля дослідників в напрямку подальшого розвитку теоретичних основ робочого процесу подачі НШ.

Запропонована в роботі концепція процесу подачі НШ полягає в тому, що подача складається з двох протилежно спрямованих щодо камери нагнітання рухів елементів зубців шестерень КВ. При цьому одні елементи КВ сприяють подачі, а інші зменшують подачу НШ. З цього випливає, що подачу можна підвищити зменшенням впливу негативної складової, зокрема зменшенням міжцентрової відстані при проектуванні ЗЗ КВ НШ.

Подальші дослідження шляхів підвищення РОН полягали в пошуку раціональних параметрів ЗЗ КВ, які забезпечують підвищене значення питомого РОН для заданих умов проектування НШ. В якості параметра пошуку раціональних параметрів ЗЗ, що характеризує технічний рівень НШ за питомим РОН, був запропонований коефіцієнт використання об'єму вінців шестерень (КВОВШ), який дає точну оцінку питомому РОН.

Одним з недоліків процесу подачі НШ вважається пульсація МП і тиску. Аналіз відомих публікацій в області теоретичного та експериментального дослідження пульсації МП і тиску показав, що розкид ступеню СНП лежить в широких межах від 1,25% до 100%, тобто результати теоретичних і експериментальних досліджень пульсації погано узгоджуються між собою і відрізняються більш ніж на порядок. Відсутнє також пояснення причин виникнення пульсації МП і тиску.

Результати існуючих досліджень не дають відповіді не тільки про кількісну сторону питання, а й про те, чи має місце пульсація подачі в процесі роботи НШ взагалі. Такий стан речей, безумовно, вимагає більш ретельного дослідження цього питання, як у теоретичному, так і в експериментальному плані.

У третьому розділі на основі аналізу науково-технічних джерел інформації сформульована науково-практична проблема, яка полягає в підвищенні технічного рівня НШ, а саме підвищення тиску, підвищення питомого РОН і подачі, зниження пульсації МП і тиску, що базується на розробці принципово нових уявлень про механізми і особливості протікання робочих процесів подачі НШ на основі узагальнених ФМ і ММ. Запропонований системний підхід до вирішення поставленої науково-практичної проблеми полягає в реалізації комплексу теоретичних і експериментальних досліджень об'єкта і предмета дослідження, що дозволяє досягти мети дослідження.