Удосконалювання робочих характеристик струминних виконавчих пристроїв - Автореферат

Сумський державний університет Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Східноукраїнському національному університеті імені Володимира Даля (СНУ ім. Науковий керівник:доктор технічних наук, професор Сьомін Дмитро Олександрович, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, кафедра “Гідрогазодинаміка”, професор. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, доцент Андренко Павло Миколайович, Національний технічний університет „Харківський політехнічний інститут”, кафедра “Гідропневмоавтоматика та гідропривід”, професор кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Бадах Валерій Миколайович, Національний авіаційний університет, „Аерокосмічний інститут”, кафедра “Гідрогазових систем”, старший науковий співробітник Захист відбудеться “17” грудня 2010 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 55.051.03 у Сумському державному університеті за адресою: 40007, м.Дослідження останніх років довели, що одним з напрямків вирішення проблеми підвищення надійності і довговічності систем керування потужними потоками рідин і газів є застосування струминних виконавчих пристроїв (СВП) як регулювальної і запірної арматури. Наукова новизна отриманих результатів: - одержали подальший розвиток і поглиблення математичні моделі робочих процесів у струминному виконавчому пристрої урахуванням нестаціонарності в усіх його складових (вихровому регулюючому органі, мембранному виконавчому механізмі, електропневматичному клапані), що дозволило визначити напрямок поліпшення статичних і динамічних характеристик струминного виконавчого пристрою шляхом поліпшення характеристик електропневматичного клапана; вперше встановлена наявність екстремуму (мінімуму) щодо сумарного часу відкриття і закриття електропневматичного клапана струминного виконавчого пристрою, що дозволяє визначити оптимальні значення геометричних і гідродинамічних параметрів розвантажувального пристрою; вперше встановлено позитивний вплив щілинного дифузора на пропускну спроможність електропневматичного клапана струминного виконавчого пристрою, при цьому чисельними розрахунками на тривимірній моделі та експериментально доведено, що течія у щілинному дифузорі ЕПК з лінійними утворюючими має відривний характер спричинений гострими вхідними кромками. Практичне значення отриманих результатів: - запропоновано алгоритм розрахунку і програмну реалізацію математичної моделі електропневматичного клапана струминного виконавчого пристрою, що дозволяє на стадії проектування визначати його динамічні характеристики та скоротити час проектування;Слід відзначити роботи провідних вчених Андренка П.М., Бадаха В.М., Бочарова В.П., Владімірова В.С., Градецького В.Г., Дмітрієва В.М., Зайончковського Г.Й., Коваля В.П., Кучера О.Г., Орлова Б.В., Пруднікова С.Н., Струтинського В.Б., Сьоміна Д.О., Філіпова І.Б., Щучинського С.Х., Яхно О.М., Brombah H., King C., Syred N., Wormley D. та ін., які зробили значний внесок у розвиток теорії робочих процесів та проектування СВП і його складових, а також роботи у цьому напрямку, які проводилися у провідних установах: Інституті гідромеханіки НАН України, Київському центральному конструкторському бюро арматуробудування, МГТУ ім. Нами запропоновано здійснювати розвантаження сердечника за рахунок того, що робоче середовище подається в проточну порожнину над сердечником, при цьому виникає додаткове зусилля, яке впливає на сердечник ЕПК. Розроблена математична модель складається з рівняння динамічної рівноваги сердечника, рівняння нерозривності, рівняння витрат рідини при докритичній течії через елементи проточної частини ЕПК, рівняння, що описують стан робочого середовища, і рівняння електричних процесів з початковими й граничними умовами. де , , - маса, переміщення та швидкість сердечника, відповідно; - зусилля, що розвивається електромагнітом; - сила, що діє на запірну частину ЕПК з боку підведення робочого середовища площею та тиском ; - сила, що діє на торець сердечника площею та з тиском ; - коефіцієнт демпфірування сердечника; - “мертвий” обєм камери над сердечником; - повне переміщення сердечника; , - масові витрати повітря, яке втікає та витікає з обєму над сердечником; , - ефективні площі дроселів наповнення та дренажного дроселя; , , , - індуктивність, активний опір, струм та напруга у котушці соленоїда, відповідно; - коефіцієнт адіабати; - газова постійна повітря; - час.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ