К РАСЧЕТУ ХАРАКТЕРИСТИК ВИНТОВЫХ ГИДРОМАШИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ САПР
При проектировании новой и модернизации уже существующей техники одними из самых важных являются вопросы надёжности, прочности и долговечности.
Расчёты на прочность представляют достаточно сложную задачу, так как они должны учитывать режимы работы, реальные свойства используемых материалов, условия нагружения, технологические, эксплуатационные и другие факторы. Также должны соблюдаться требования к экономичности, долговечности и надёжности при ограниченных габаритах и минимальной материалоёмкости изделий [1].
В последние годы всё шире используются системы автоматизированного проектирования (САПР). Они предоставляют широкие графические возможности, а также позволяют проводить различные типы расчётов. Так же к преимуществам САПР относятся: сокращение времени, повышение точности и качества выполнения конструкторской документации, расчётов и анализа проектирования.
Прочностной анализ в САПР основан на методе конечных элементов. Суть метода сводится к делению физической области на подобласти, или конечные элементы, между которыми устанавливается взаимосвязь. Достоинством метода является возможность работы с любой геометрией рассматриваемой области, граничных условий задачи, законов изменения свойств среды и внешних воздействий на область. Использование данного метода позволяет проводить точные расчёты деталей и узлов любой сложности на стадии проектирования, при этом во многих случаях не требуется создавать опытные образцы и проводить их испытания. Так же метод конечных элементов широко используется в других областях механики сплошных сред [2, 3].
С появлением новых материалов и технологий появляется необходимость дополнительного исследования деталей и узлов с целью улучшения их хаpaктеристик, а так же снижения стоимости.
В качестве примера предполагается произвести расчёт ведущего винта трёхвинтового насоса 3 В 40/63-ГТ-ВМ, входящего в состав маслонапopных установок систем регулирования гидротурбин гидроэлектростанций. Ведущий винт является одной из наиболее нагруженных деталей насоса и имеет сложную форму. Профили нарезки винта очерчены по циклоидальным кривым. В теле винта вдоль его оси высверлено отверстие, соединённое с камерой нагнетания. Через него масло подводится к опоре винта. Ведущий винт входит в зацепление с двумя ведомыми, замыкающими, винтами, образуя несколько замкнутых полостей между нарезками. В процессе работы насоса, масло, заполняющее эти полости, перемещается вдоль оси винта от камеры всасывания к камере нагнетания [4]. Ведущий винт изображён на рис. 1, 2 показана схема установки винта в насосе.
Данная работа проводится в рамках студенческого конструкторского бюро Волжского политехнического института, занимающегося изучением возобновляемых источников энергии, моделированием узлов и деталей оборудования энергетической отрасли [5].
В ходе работы, используя различные типы САПР, предполагается: исходя из условий работы насоса и свойств перекачиваемой жидкости определить силы действующие на ведущий винт; учитывая особенности геометрии винта разработать расчётную модель; произвести прочностной анализ детали; произвести проверочный расчёт.
?
Рис. 1. Ведущий винт трёхвинтового насоса
?
Рис. 2. Схема установки винта в насосе
Полученные результаты позволят: определить возможность замены материала на более экономичный и технологичный с сохранением механических свойств и коррозионной стойкости; определить влияние геометрических параметров винта на технические хаpaктеристики насоса, а также установить возможность изменения этих параметров и их оптимальные значения; выявить дополнительные способы разгрузки винта; определить необходимость и возможность дополнительного упрочнения опopных поверхностей винта, винтовых поверхностей, а также поверхностей соприкасающейся с полостью обоймы, в которой установлен винт с целью снижения трения, повышения прочности и использования более экономичного материала винта; адаптировать методику прочностного анализа элементов винтовых гидромашин с учётом особенностей их конструкции и работы к использованию САПР.
Таким образом, на основании полученных результатов (хаpaктеристик) будет определена возможность модернизации элементов трёхвинтового насоса, а также получен опыт проведения расчёта и анализа подобных гидромашин.
Список литературы
- Биргер И.А. Расчёт на прочность деталей машин: справоч- ник. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 702 с.
- Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов: пер. с англ. - М.: Мир, 1981. - 304 с.
- Коннор Дж., Бреббиа К. Метод конечных элементов в механике жидкости: пер. с англ. - Л.: Судостроение, 1979. - 264 с.
- Башта Т.М. Объёмные насосы и гидравлические двигатели гидросистем: учебник для вузов. - М.: Машиностроение, 1974. - 606 с.
- Экология и энергетика - решение проблем в использовании возобновляемых источников энергии / В.Ф. Каблов, С.А. Мальцев, В.Е. Костин, А.В. Саразов // Энергоэффективность Волгоградской области. - 2007. - №2. - С. 40-42.
Статья в формате PDF
298 KB...
25 04 2024 18:39:36
Статья в формате PDF
111 KB...
24 04 2024 14:34:13
Статья в формате PDF
118 KB...
23 04 2024 13:30:59
Рассмотрены химические и термодинамические особенности возникновения тетрадного эффекта фpaкционирования редкоземельных элементов в высоко эволюционированных гранитоидах на многих примерах его проявления в отечественной и зарубежной пpaктики. Выявление тетрадного эффекта позволяет боле глубоко понять особенности петрологии развития магматических очагов многих интрузивных комплексов и потенциальные перспективы гранитоидов на редкометалльное и редкоземельное оруденение. Составлена математическая программа расчёта тетрадного эффекта фpaкционирования редкоземельных элементов, прилагаемая в электронном варианте к статье.
...
22 04 2024 1:58:10
Статья в формате PDF
90 KB...
21 04 2024 5:20:49
Статья в формате PDF
132 KB...
19 04 2024 8:16:13
Статья в формате PDF
383 KB...
18 04 2024 13:22:36
Статья в формате PDF
96 KB...
16 04 2024 4:46:17
Статья в формате PDF
120 KB...
15 04 2024 0:39:29
Статья в формате PDF
131 KB...
14 04 2024 23:41:43
Статья в формате PDF
141 KB...
13 04 2024 3:34:33
Статья в формате PDF
129 KB...
12 04 2024 20:35:47
Статья в формате PDF
125 KB...
11 04 2024 9:13:16
Статья в формате PDF
122 KB...
10 04 2024 11:10:28
Статья в формате PDF
111 KB...
09 04 2024 19:21:59
Исследовано распространение нелинейных поверхностных гравитационных электрокапиллярных волн на поверхности жидкого проводника. Библиогр. 6 назв.
...
08 04 2024 6:31:15
Статья в формате PDF
348 KB...
06 04 2024 6:18:50
Статья в формате PDF
103 KB...
05 04 2024 14:58:10
Статья в формате PDF
135 KB...
04 04 2024 15:57:33
Статья в формате PDF
113 KB...
03 04 2024 6:59:54
Статья в формате PDF
282 KB...
02 04 2024 5:47:32
В работе рассмотрены 2 класса водной растительности. Представлен продромус, изучено биоразнообразие сообществ в городских озерах. Для оценки загрязнения водоемов использовалась система сапробности.
...
31 03 2024 13:26:53
Статья в формате PDF
117 KB...
30 03 2024 10:33:54
Статья в формате PDF
226 KB...
29 03 2024 1:23:29
Статья в формате PDF
148 KB...
28 03 2024 11:39:27
Статья в формате PDF
240 KB...
27 03 2024 15:56:16
Исследование позволило выявить несбалансированность иммунной системы на протяжении всего периода активного аппаратурного лечения. Это чётко прослеживается через один и через пять месяцев после фиксации аппарата, а так же в конечном периоде аппаратурного лечения (т.е. через пятнадцать месяцев после фиксации брекетов). Полученные результаты исследования позволяют рекомендовать выделение этих периодов как «критических», требующих проведения иммунокоррегирующей терапии и назначение средств профилактики кариеса зубов.
...
26 03 2024 1:44:28
Статья в формате PDF
98 KB...
25 03 2024 0:25:16
Статья в формате PDF
286 KB...
22 03 2024 6:36:54
Статья в формате PDF
118 KB...
21 03 2024 1:45:42
Статья в формате PDF 116 KB...
20 03 2024 13:50:59
В статье изложены результаты тестирования ориентировочно-исследовательского поведения крыс указанных линий, которые показали, что крысы линии WAG/Rij обладают более выраженной двигательной активностью и исследовательской деятельностью по сравнению с крысами линии Вистар.
...
19 03 2024 21:21:45
Статья в формате PDF
366 KB...
18 03 2024 8:27:35
Статья в формате PDF
329 KB...
17 03 2024 4:27:49
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
