DOI: https://doi.org/10.20998/0419-8719.2020.2.01

ВИБІР ЗАЗОРІВ ЦИЛІНДРО-ПОРШНЕВИХ СПОЛУЧЕНЬ РОТОРНО-ПОРШНЕВИХ ДВИГУНІВ

Б. Г. Тимошевський, О. С. Митрофанов, А. Ю. Проскурін, А. С. Познанський

Аннотация


Розглянуто та проаналізовано вплив величини зазору циліндро-поршневого сполучення роторно-поршневого пневмодвигуна РПД-4,4/17,5 нової конструкції на його працездатність і надійність. Аналіз впливу зазору було виконано з урахуванням матеріалу, з якого виготовлено сполучні пари (поршень і робочий циліндр), та їх робочої температури. Як матеріал для виготовлення поршнів роторно-поршневого пневмодвигуна у першому випадку було обрано алюмінієвий ливарний сплав АК12М2МгН, а у другому – чавун із шароподібним графітом ВЧ 50. Як матеріал для виготовлення робочого циліндра (фактично – ротора) роторно-поршневого пневмодвигуна в обох випадках було обрано чавун із шароподібним графітом ВЧ 50. Діапазон змінення температури було обрано, базуючись на попередніх експериментальних дослідженнях дослідного зразка роторно-поршневого пневмодвигуна РПД-4,4/17,5. Так, обраний діапазон температур складає від –25 до 100 оС. Мінімальне значення температури обумовлене низькою температурою відпрацьованого повітря у випускному ресивері пневмодвигуна, а максимальне – температурою можливого підігріву стиснутого повітря на вході у впускний ресивер пневмодвигуна. Розроблено практичні рекомендації щодо вибору оптимального зазору циліндро-поршневого сполучення роторно-поршневого пневмодвигуна РПД-4,4/17,5 та встановлено, що номінальний торцевий зазор, який забезпечує нормальну роботу в діапазоні температур від –25…100 оС, для чавунного поршня й чавунного робочого циліндра складає 25 мкм, а для варіанта виготовлення поршня з алюмінієвого сплаву – 33 мкм. Запропоновані торцеві зазори не перевищують рекомендованих значень для подібних сполучних деталей подібних агрегатів. Правильність обраних торцевих зазорів сполучних деталей також була підтверджена стендовими випробуваннями дослідного зразка роторно-поршневого пневмодвигуна з подальшою дефектацією деталей. Визначено, що перевищення температури у 100 оС для варіанта виготовлення поршня з алюмінієвого сплаву призводить до задиру поверхні робочого циліндра, заклинювання поршня з подальшим обривом рухомих ланок та пошкодженням бобишок поршня.

Ключевые слова


зазор; роторний пневмодвигун; робочий циліндр; поршень; сполучення

Полный текст:

PDF (Українська)

Литература


Зиневич В.Д. Поршневые и шестеренные пневмодвигатели горношахтного оборудования [Текст] / В.Д. Зиневич, Л.А. Гешлин. – М.: Недра, 1982. – 200 с.

Абрамчук Ф.И. О достоинствах и целесообразности применения поршневого пневмодвигателя в составе автомобильной гибридной установки [Текст] / Ф.И. Абрамчук, А.И. Воронков, И.Н. Никитченко // Вестник ХНАДУ: сб. научн. тр. – 2010. – Вып. 48. – С. 200–206.

О выборе параметров поршневого пневмодвигателя, работающего в составе гибридной энергоустановки автомобиля [Текст] / А.Н. Туренко, В.А. Богомолов, Ф.И. Абрамчук, А.И. Харченко, А.И. Шилов // Автомобильный транспорт. – 2008. – Вып. 22. – С. 7–13.

Пневмодвигатель для автомобильной гибридной силовой установки [Текст] / А.Н. Туренко, В.А. Богомолов, Ф.И. Абрамчук и др. // Автомобильный транспорт: сб. науч. тр. ХНАДУ. – 2009. – Вып. 24. – С. 7–10.

Митюков Н.В. О возможности конструктивной реализации подводного буксировщика на основе пневматической машины [Текст] / Н.В. Митюков, В.В. Тулумбасов // Новый университет. Серия: Технические науки. – 2012. – № 3. – C. 78–79.

Прилуцкий А.И. Применение поршневых расширительных машин в установках утилизации энергии сжатого природного газа [Текст] / А.И. Прилуцкий // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2008. – № 3. – С. 26–30.

Research into the recovery of exhaust gases from ICE using an expansion machine and fuel conversion [Text] / Mytrofanov O., Poznanskyi A., Proskurin A., Shabalin Yu. // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2019. – Vol. 4/5 (100). – Р. 32–38. doi: 10.15587/1729-4061.2019.174061, http://journals.uran.ua/eejet/article/view/174061.

Зеленецкий С.Б. Ротационные пневматические двигатели [Текст] / С.Б. Зеленецкий, Е.Д. Рябков, А.Г. Микеров. – Л.: Машиностроение, 1976. – 240 с.

Митрофанов О.С., Шабалін Ю.В., Бірюк Т.Ф., Єфеніна Л.О. (2019). Пат. на винахід України № 120489. Поршнева машина; заявл. № a201902189 10.09.2019 р.; опубл. 10.12.2019 р., бюл. № 23.

Воронков А.И. Определение минимально необходимого подогрева сжатого воздуха на входе в автомобильный пневмодвигатель при различных условиях эксплуатации [Текст] / А.И. Воронков, Э.В. Тесленко, Т.А. Удовик // Вестник ХНАДУ: сб. науч. тр. – 2016. – Вып. 75. – С. 100–108.

Кавахара М. Герметичные холодильные компрессоры [Текст] / М. Кавахара // Рэбто кумё кидзюцу. – 1970. – № 248. – С. 11–21.

Орлов П.И. Основы конструирования [Текст] / П.И. Орлов: справочно-методическое пособие в 3-х книгах. Кн. 1. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1977. – 623 с.




Creative Commons License
Эта работа лицензирована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.