Геометричне моделювання робочих об’ємів роторно–планетарних трохоїдних машин - Автореферат

Крім того, важливим показником (інтегральною характеристикою) роторно - планетарних гідромашин трохоїдного типу є їх витрати в часі, які можна характеризувати зміною в часі обєму робочої камери, обмеженої поверхнями корпусу і ротора. В роботах Р.М.Сухомлінова, Б.Н.Бірюкова, В.С.Беніовича, Г.Д.Апазиді, А.М.Бойка та інших вчених наведено описи профілів корпусів і роторів роторно-планетарних машин, а також методи визначення зміни у часі обємів їх робочих камер, які базуються на обчисленні еліптичних інтегралів. Усунення недоліків опису деталей роторно - планетарних виробів дугами кіл, та розробка інженерного методу визначення зміни у часі обємів їх робочих камер, сприятиме появленню на України новітньої техніки світового рівня, що і вказує на актуальність теми досліджень. Мета дослідження полягає у розробці інженерного методу визначення зміни у часі обємів робочих камер роторно-планетарних машин трохоїдного типу на основі точного опису двох обвідних сімї кривих, утворених у результаті обкатки трохоїдою за схемою планетарного механізму, та обчислення залежності зміни у часі площ фігур, обмежених обвідною та елементами її сімї. Наукову новизну роботи складає інженерний метод визначення зміни у часі обємів робочих камер роторно-планетарних машин, компонентами якого є способи точного опису із залученням функцій комплексної змінної двох обвідних сімї кривих, утворених у результаті обкатки трохоїдою за схемою планетарного механізму; класифікації на рівні аналітичних виразів сімї профілів роторів і корпусів трохоїдних роторно-планетарних машин в залежності від відношення радіусів ділильних кіл планетарного механізму, та обчислення залежності зміни у часі площ фігур, обмежених обвідною та елементами її сімї.У дисертації наведено теоретичне обґрунтування інженерного методу визначення зміни у часі обємів робочих камер роторно-планетарних машин, компонентами якого є способи точного опису засобами функцій комплексної змінної двох обвідних сімї кривих, утворених у результаті обкатки трохоїди за схемою планетарного механізму; класифікації на рівні аналітичних виразів сімї профілів роторів і корпусів машин в залежності від відношення радіусів ділильних кіл планетарного механізму, та обчислення залежності зміни у часі площ фігур, обмежених обвідною та елементами її сімї, що дозволяє розраховувати обємні витрати роторно-планетарних машин.

У дисертації наведено теоретичне обґрунтування інженерного методу визначення зміни у часі обємів робочих камер роторно-планетарних машин, компонентами якого є способи точного опису засобами функцій комплексної змінної двох обвідних сімї кривих, утворених у результаті обкатки трохоїди за схемою планетарного механізму; класифікації на рівні аналітичних виразів сімї профілів роторів і корпусів машин в залежності від відношення радіусів ділильних кіл планетарного механізму, та обчислення залежності зміни у часі площ фігур, обмежених обвідною та елементами її сімї, що дозволяє розраховувати обємні витрати роторно-планетарних машин.

При цьому отримані результати, що мають науково - практичну цінність.

? зроблено огляд методів обчислення обємів робочих камер роторно-планетарних машин, з кого випливає необхідність опису обвідних сімї кривих, утворених у результаті обкатки трохоїди за схемою планетарного механізму;

? розроблено із залученням функцій комплексної змінної метод точного опису обвідних сімї кривих, утворених в результаті обкатки епітрохоїди або гіпотрохоїди, що дозволило розширити клас взаємоспряжених кривих;

? розроблено алгоритми визначення обвідних сімї кривих, утворених в результаті обкатки фігури планетарним механізмом, що дозволяє скоротити час обчислень обємів робочих камер роторно-планетарних машин;

? розроблено алгоритми профілювання виробів шляхом взаємної обкатки на площині трохоїд, в результаті чого зявилася можливість підвищувати ресурс роботи виробу шляхом відмови від апроксимації контурів дугами кіл;

? розроблено математичне забезпечення алгоритмів визначення зміни у часі площ фігур, обмежених обвідною та елементами її сімї, що дає можливість визначати у часі обємні витрати роторно - планетарних машин;

? метод впроваджено у НДІ при проектуванні пожежних насосів, та у навчальний процес Академії цивільного захисту при вивченні теми „Конструкції пожежних мотопомп”.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНО У ТАКИХ РОБОТАХ: 1. Рева В.Г., Васильєв О.Б. Геометричне моделювання спряжених профілів ротора і корпуса двигуна Ванкеля // Прикладна геометрія та інженерна графіка. Київ: КНУБА, 2003. Вип. 73. - С. 228 - 234

Здобувач розробив метод опису обвідних при визначенні взаємоспряжених кривих для профілів ротора і корпуса двигуна Ванкеля.

2. Рева В.Г. Опис взаємоспряжених кривих за допомогою функцій комплексної змінної // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. Мелітополь: ТДАТА, 2004. Вип. 4. - Т. 23. - С. 70 - 74

3. Рева В.Г. Визначення швидкості і прискорення точки при її русі по обвідній сімї трохоїд // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. Мелітополь: ТДАТА, 2004. Вип. 4. - Т. 26. - С. 71 - 76

4. Рева В.Г. Опис обвідної сімї трохоїд із залученням функцій комплексної змінної // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. Мелітополь: ТДАТА, 2004. Вип. 4. - Т. 27. - С. 61 - 66

5. Рева В.Г., Васильєв О.Б. Опис та класифікація взаємоспряжених кривих як профілів деталей ротаційних машин. // Геометричне та компютерне моделювання. Харків: ХДУХТ, 2003. Вип. 3. - С. 87-91

Здобувач розробив метод опису обвідних для визначення взаємоспряжених кривих у загальному випадку.

6. Рева В.Г. Опис за допомогою комплексної функції кривих, взаємо спряжених з епітрохоїдою // Геометричне та компютерне моделювання. Харків: ХДУХТ, 2004. Вип. 4. - С. 115 - 121

7. Рева В.Г. Використання комплексних функцій для опису кривих, взаємо спряжених з гіпотрохоїдою // Геометричне та компютерне моделювання. Харків: ХДУХТ, 2004. Вип. 5. - С. 81 - 87

8. Рева В.Г. Визначення точок самоперетину кривої, яка складена з обвідних сімї трохоїд // Геометричне та компютерне моделювання. Харків: ХДУХТ, 2004. Вип. 6. - С. 93 - 99

9. Рева В.Г. Куценко Л.М. Моделирование процесса пожара средствами особенностей отображений // Проблемы пожарной безопасности. Харьков: Фолио, 2003. Вып. 13. - С. 130 - 135.

Здобувач розробив математичне наповнення програми, яка дозволяє моделювати застосування ротаційних гідравлічних машин для гасіння пожеж.

10. Рева В.Г. Куценко Л.М. Опис та класифікація профілів деталей ротаційних гідравлічних машин // Проблемы пожарной безопасности. Харьков: Фолио, 2004. Вып. 15. - С. 194 - 200.

Здобувач розробив для математичного процесора MAPLE версії програм, у тому числі і анімаційних зображень, які підтверджують процес обертання роторів у корпусах.

11. Рева В.Г., Куценко Л.М., Васильєв О.Б. Геометричне моделювання взаємоспряжених профілів роторів і корпусів як обвідних сімї трохоїд. - Київ: Видавництво МНС України, 2003. - 150 с.

Здобувач зробив огляд схем роботи роторно-планетарних машин, розробив метод опису обвідних для визначення взаємоспряжених кривих, а також склав версії програм анімаційних зображень процесу обертання роторів у корпусах.