ВИБІР ЗАЗОРІВ ЦИЛІНДРО-ПОРШНЕВИХ СПОЛУЧЕНЬ РОТОРНО-ПОРШНЕВИХ ДВИГУНІВ

Анотація

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.