Исследование влияния различных факторов на механические потери на трение в пластинчатой ротационной машине - Курсовая работа

Среди объемных ротационных компрессоров и вакуумных машин с внутренним сжатием важное место занимают пластинчатые роторные машины, работающие на различных рабочих средних, не активных по отношению к материалам элементов их рабочей полости (воздухе, аммиаке, фреонах и др.). Их выпускают с объемной производительностью от 0,0003 до 0,833 м3/мин как с подачей смазки в рабочую полость, так и с безмасляным сжиганием, когда пластины выполнены из самосмазывающегося материала. Для машины с подачей смазки в рабочую полость пластины изготовляют из стали 85, текстолита ПТ-7, асботекстолита А, стеклотекстолита СТ-1, СТЭФ-1, а для машин с безмасляным сжатием - их графита УГ-20к, АГ-1500-Б-83, антифрикционной фторопластовой композиции ФКН-7 и др. Пластины являются слабым звеном этих машин, и срок службы пластин определяет надежность и срок безаварийной эксплуатации. Машины с наклонными пластинами имеют более высокий механический к.п.д. и большой срок службы пластин, поскольку уменьшается сила трения пластин о внутреннюю поверхность цилиндра и в пазах ротора за счет улучшения условий входа пластины в пах и выхода из него.?=arcsin(-угол между радиусами R и r, приведенными из одной точки на поверхности цилиндра в центры корпуса и ротора; а - длина части пластины, выступающей из ротора; В теоретических исследованиях энергетических характеристик пластинчатых ротационных машин основное место занимают вопросы определения потерь мощности на сжатие рабочего тела, потерь мощности на трение пластин о корпус при наличии разгрузочных колец или без них, также с радиальными или наклоненными по направлению вращения ротора пластинами. Методики расчета Ntp приведены в работах [4, 5], причем в работе [5] рассотрен расчет для машины с радиальными пластинами и разгрузочными кольцами, а в работе [4] - расчет для машины с радиальными и наклонными пластинами при наличии разгрузочных колец и без них. При одинаковых скоростях конца радиальной пластины и разгрузочного кольца скорость ?3/1=0, а пластина повернута на угол ?0 от своего верхнего положения.Выполнив интегрирование выражения (26), получить зависимость для потерь мощности на трение пластин в пазах ротора как для радиальных, так и для наклонных пластин.Вводя в выражение для скорости ?3/2 (5), реакций RA (14) и RB (15) угол наклона пластин ?, выполняем интегрирование формулы (26), определив раздельно составляющие мощности N1 на трение пластин в пазах ротора, соответственно, от сил инерции пластин NП? и от разности давлений в соседних рабочих ячейках NП?р? , т.е.Введя в выражения для силы F (25), скорости ?3/4 (6) угол наклона пластин ?, производим интегрирование формулы (28), определив раздельно составляющие мощности N2 на трение пластин о цилиндр, соответственно, от центробежных сил инерции пластин NЦ? и от разности давлений в соседних ячейках NЦ?р? , т.е. В машинах с разгрузочными кольцами в формулу (29) вместо мощности N2 (39) входит мощность N2’ (30).Мощности трения пластин в пазах ротора с возрастанием угла наклона ? от 0? до 30? возрастает, причем это возрастание составляет 23,8%, при этом более существенно возрастает мощность трения в пазах ротора, связанное с перепадом давлений в соседних ячейках. С увеличением ? от 0? до 30? мощность на трение пластин о цилиндр уменьшается, при чем это уменьшение составляет 27,9%. С увеличением показателя адиабаты рабочего тела мощность трения в пазах ротора возрастает за счет составляющей мощности трения от перепада давлений. С возрастанием k от 1,12 до 1,4 мощность трения пластин в пазах ротора выросла на 3,4%. Мощность трения пластин в пазах ротора возрастает более существенно при изменении от 0,1 до 0,15 на 48,8%, при этом более значительно возрастает мощность трения от перепада давлений в соседних рабочих ячейках.

Содержание

1. Общие сведения о пластинчатых ротационных пластинах

2. Анализ теоретических исследований энергетических характеристик пластинчатых ротационных машин

3. Постановка задачи исследования

4. Определение потерь мощности на трение пластин в пазах ротора пластинчатой ротационной машины с наклонными и радиальными пластинами

5. Определение потерь мощности на трение радиальных и наклонных пластин о корпус пластинчатой ротационной машины

Выводы

Литература

1. Общие сведения о пластинчатых ротационных пластинах

Выполненные в данной работе теоретические исследования энергетических характеристик пластинчатых ротационных машин позволяют сделать ряд следующих выводов.

1. Мощности трения пластин в пазах ротора с возрастанием угла наклона ? от 0? до 30? возрастает, причем это возрастание составляет 23,8%, при этом более существенно возрастает мощность трения в пазах ротора, связанное с перепадом давлений в соседних ячейках. С увеличением ? от 0? до 30? мощность на трение пластин о цилиндр уменьшается, при чем это уменьшение составляет 27,9%. Общая мощность механических потерь с увеличением угла наклона пластин уменьшается на 24,9%.

2. С увеличением показателя адиабаты рабочего тела мощность трения в пазах ротора возрастает за счет составляющей мощности трения от перепада давлений. Мощность трения от сил инерции пластин не зависит от показателя адиабаты. С возрастанием k от 1,12 до 1,4 мощность трения пластин в пазах ротора выросла на 3,4%. С увеличением показателя адиабаты мощность трения пластин о цилиндр возрастает незначительно в пределах 1,5%. Общая мощность трения с возрастанием k незначительно увеличивается.

3. С увеличением относительного эксцентриситета мощность на трение пластин о цилиндр возрастает линейно на 3,9%. Мощность трения пластин в пазах ротора возрастает более существенно при изменении от 0,1 до 0,15 на 48,8%, при этом более значительно возрастает мощность трения от перепада давлений в соседних рабочих ячейках. Общая мощность трения с увеличением также возрастает.

4. С возрастанием числа пластин z от 6 до 20 мощность трения о корпус возрастает линейно в 3,17 раза. Мощность на трение пластин в пазах возрастает за счет составляющей от сил инерции, при чем это линейное возрастание составляет 31,4%. В целом мощность трения с увеличением z возрастает в несколько раз.

5. С возрастанием угловой скорости ротора ? от 16,6с-1 до 50с-1 мощность на трение пластин в пазах ротора от перепада давлений возрастает линейно, а мощность трения от действия сил инерции возрастает по степенной зависимости с показателем степени, близким к 3, в результате мощность трения в пазах возрастает по степенной зависимости с показателем, близким в 2. Мощность на трение пластин о корпус цилиндра с возрастанием ? увеличивается по степенной зависимости с показателем, близким к 3. Общая мощность механических потерь с увеличением частоты вращения возрастает по степенной зависимости с показателем 2,5 < n < 3 .

1. Кошкин Н.Н. и др. Холодильные машины - Л.: Машиностроение, 1985. - 510 с.

2. Вакуумная техника: Справочник. Под ред. Е.С. Фролова - М.: Машиностроение, 1985 - 360 с.

3. Хлумский В. Ротационные компрессоры и вакуумные насосы - М.: Машиностроение, 1971. - 128 с.

4. Фролов Е.С. и др. Механические вакуумные насосы - М.: Машиностроение, 1989. - 288 с.

5. Лубенец В.Д. Определение механических потерь в ротационных вакуум-насосах и компрессорах и расчет пластин на прочность. Сб. трудов МВТУ им. Н.Э. Баумана, №95 - М.: Машгиз, 1960. - с. 49-76.

6. Головинцов А.Г. и др. Ротационные компрессоры - М. Машгиз, 1964. - 314 с.

Размещено на .ru